Теги: журнал домашняя лаборатория
Год: 2009
Текст
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
МАЙ 2009
Д ОМАШ НЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Научно-прикладной
и образовательный
интернет-журнал
Адрес редакции:
domlab@inbox.com
Статьи для журнала
направлять , указывая в теме
письма «For journal».
Журнал содержит материалы
найденные в Интернет или
написанные для Интернет.
Журнал является полностью
некоммерческим. Никакие
гонорары авторам статей не
выплачиваются и никакие
оплаты за рекламу не
принимаются .
Явные рекламные объявления
не принимаются, но скрытая
реклама, содержащаяся в
статьях, допускается и даже
приветствуется.
Редакция занимается только
оформительской
деятельностью и никакой
ответственности за содержание статей
не несет.
Статьи редактируются, но
орфография статей является
делом их авторов.
При использовании
материалов этого журнала, ссылка
на него не является
обязательной , но желательной.
Никакие претензии за
невольный ущерб авторам,
заимствованных в Интернет
статей и произведений, не
принимаются. Произведенный
ущерб считается
компенсированным рекламой авторов и
их произведений.
По всем спорным вопросам
следует обращаться лично в
соответствующие учреждения провинции
Свободное государство (ЮАР).
При себе иметь, заверенные
местным нотариусом, копии всех
необходимых документов на
африкаанс, в том числе,
свидетельства о рождении, диплома об
образовании, справки с места
жительства, справки о здоровье
и справки об авторских правах
(в 2-х экземплярах).
Май 2009
СОДЕРЖАНИЕ
История
Искусство Древней Греции ч.2
Очень Древняя Греция
3
60
Проблемы
«Физический минимум» на начало XXI
века 184
Гипотезы
Параллельные миры и машины времени
195
Литпортал
Обмен разумов
305
Технологии
Грибы на грядках
368
Химичка
Клондайк для химика
405
Электроника
Наглядная электроника (окончание)
419
Автоматизация
Стандарты VME и VXI
QNX/Neutrino
542
561
Матгграктикум
Сигналы и линейные системы
582
Дискуссии
У края финансовой бездны
Теория кризиса
620
671
Юмор
Про бизнес 685
НА ОБЛОЖКЕ
Вы еще не чувствуете запах паленых денег?
Почувствуете . Это и ваши деньги горят. Подробности читайте
в разделе «Дискуссии».
История
ИСКУССТВО ДРЕВНЕЙ ГРЕЦИИ
XI - I век до н.э.
(продолжение)
Агафонов О.В.
ИСКУССТВО ВЫСОКОЙ КЛАССИКИ
(450 - 410-е гг. до н.э.)
АРХИТЕКТУРА ПЕРИОДА
ВЫСОКОЙ КЛАССИКИ
Афинский Акрополь
При Перикле создается самый замечательный ансамбль эпохи — Афинский
акрополь , который господствует над городом и его окрестностями. Разрушенный во
времена персидского нашествия, Акрополь был отстроен заново с невиданным до
того размахом. В течение третьей четверти 5 в. до н.э. были возведены
сверкающие беломраморные здания: Парфенон, Пропилеи, храм Ники Аптерос (Бескрылой
Победы). Завершающее ансамбль здание Эрехтейопа строилось позже, во время
Пелопоннесской войны.
На холме Акрополя разместились основные святилища афинян и прежде всего
Парфенон — храм Афины, богини мудрости и покровительницы Афин. Там же
хранилась казна. В здании Пропилеи, служившем входом на Акрополь, в двух их
пристройках-крыльях находились библиотека и картинная галерея (пинакотека).
Склон Акрополя был использован для возведения театра Диониса. Крутой и
обрывистый, с плоской вершиной, холм Акрополя образовывал естественный
пьедестал для венчающих его зданий. Греческие архитекторы умели прекрасно выбирать
места для своих построек. Храм возводился там, где ему было словно
приготовлено место самой природой, и вместе с тем его спокойные строгие формы,
гармонические пропорции, светлый мрамор колонн, яркая раскраска противопоставляли
храм природе, утверждали превосходство разумно созданного человеком
сооружения над окружающим миром. Мастерски планировали греческие зодчие целые
архитектурные ансамбли. Самым совершенным из них был ансамбль Афинского
акрополя.
ВИД НА АФИНСКИЙ АКРОПОЛЬ
Греция. Афины.
МП"
.JL
H
m.-
hi
АФИНСКИЙ АКРОПОЛЬ.
Вид с юго-запада
АНСАМБЛЬ АФИНСКОГО АКРОПОЛЯ.
Планировка и постройка Акрополя были выполнены под общим руководством
величайшего скульптора Греции — Фидия. Акрополь воплощал представление о
могуществе и величии Афинской державы и в то же время, впервые в истории Греции,
выражал идею общеэллинского единства. Весь строй ансамбля пронизан
благородной красотой, спокойно-торжественным величием, ясным чувством меры и
гармонии . В нем можно видеть наглядное претворение слов Перикла: «Мы любим
мудрость без изнеженности и красоту без прихотливости».
Смысл планировки Акрополя можно понять, лишь представляя движение
торжественных процессий в дни общественных празднеств. Шествие поднималось на
Акрополь с запада. Дорога вела вверх, к торжественным воротам — Пропилеям.
Пропилеи
Парадный вход на Акрополь — Пропилеи — построил архитектор Мнесикл в 437—
432 годах до н.э. Пропилеи представляют собой два дорических портика, один из
которых обращен в сторону города, другой — к вершине Акрополя. Эти портики
были увенчаны фронтонами. Потолки портиков украшали квадратные углубления —
кессоны, в древности расписанные золотыми звездами по синему фону. В
планировке Пропилеи архитектор умело использовал неровности холма Акрополя. В том
месте, где пологий склон резко повышался, он построил поперечную стену с
пятью проходами. Центральный проход, предназначенный для процессии, в обычное
время был закрыт бронзовыми воротами, к боковым входам вели лестницы. Сквозь
широкий проход проходила высеченная в скале дорога, которую обрамляли с
каждой стороны по три стройные ионические колонны. Смелое сочетание двух ордеров
в украшении Пропилеи придает им особую красоту. Строгая дорическая колоннада
создает ощущение ясного и величавого ритма. Архитектурный образ Пропилеи под-
тверждает справедливость сравнения архитектуры с застывшей музыкой.
Архитектор МНЕСИКЛ
ПРОПИЛЕИ В АФИНСКОМ АКРОПОЛЕ
(реконструкция)
МНЕСИКЛ
Пропилеи в Афинском акрополе
Мрамор. 437-432 гг. до н.э.
Храм Ники Аптерос
Справа от Пропилеи на пиргосе (выступе укрепленной скалы) стоит маленький,
легкий и изящный храм ионического ордера, посвященный Афине-Нике, известный
как храм Ники Аптерос (Бескрылой Победы; 449-420, архитектор Калликрат). Этот
небольшой по размерам, гармоничный и ясный по форме храм, словно отделившись
от общего массива холма, первым встречал процессию. Стройные ионические
колонны на каждой из двух коротких сторон храма (по типу — амфипростиля)
придают зданию черты изящества.
Если смотреть на храм, стоя у Пропилеи, он четко вырисовывается на фоне
неба, радуя глаз своей стройностью и удивительным изяществом. Почти квадратную
целлу храма с востока и запада украшают портики с четырехметровыми
ионическими колоннами. По свидетельству одного из древних авторов, внутри храма
находилась деревянная статуя богини победы Ники Аптерос (бескрылой), хотя обычно
греки представляли ее крылатой. Афиняне хотели, чтобы богиня победы никогда
не покидала их город. В конце XVII века турки, захватившие Грецию, разобрали
храм Афины-Ники и использовали мраморные блоки для сооружения укреплений, и
лишь после освобождения страны в XIX веке храм заново сложили на прежнем
месте .
КАЛЛИКРАТ
Храм Ники-Аптерос (Храм «Афины-Ники»)
Мрамор. 427-421 гг. до н.э.
КАЛЛИКРАТ
Храм Ники-Аптерос (Храм «Афины-Ники»)
Мрамор. 427-421 гг. до н.э.
Статуя Афины-Промахос
Пройдя сквозь Пропилеи, шествие выходило на широкую площадь, в центре
которой высилась бронзовая статуя Афины Промахос («Воительницы», ок. 9 м
высотой) , созданная Фидием (4 65—455 гг. до н.э.). Блеск позолоченного острия ее
копья был виден издалека, а сама эта статуя была своеобразной вертикальной
осью всего ансамбля. В 480—479 годах до н.э. персы захватили Афины,
разграбили и сожгли святыни города, в том числе и храмы на вершине Акрополя. Их
развалины долго сохранялись как память о нашествии врага. И первым памятником,
воздвигнутым среди этих руин, стала Афина-Воительница Фидия. Ее воспринимали
как символ возрождения города и его непреклонной воли к победе. Суровая и
грозная богиня правой рукой опиралась на копье, а левой держала щит. Ее
голову увенчивал шлем, ниспадающие складки одежды подчеркивали монументальное
величие фигуры. Семиметровая статуя Афины была хорошо видна со всех концов
города, и даже с моря путешественники замечали сверкавшие на солнце конец копья
и гребень шлема. В XIII веке статую уничтожили в Константинополе (куда ее
перевез один из правителей Восточной Римской империи) суеверные рыцари-
крестоносцы .
На Акрополе стояли и две другие бронзовые скульптуры Фидия—Аполлон,
воздвигнутый в 4 60—450 годах до н.э., чтобы почтить бога за избавление города от
нашествия саранчи, и Афина, которую около 450 года до н.э. посвятили родному
городу граждане, переселившиеся на остров Лемнос.
ФИДИЙ
Реконструкция статуи Афины из Лемноса,
стоявшая на Афинском Акрополе
Ок. 450 до н.э. Дрезден. Скульптурное собрание.
Парфенон
От Пропилеи главный храм Акрополя Парфенон виден с угла. Это дает возмож
ность одновременно охватить взглядом западный фасад и длинную (северную) сто
рону периптера.
Храм Парфенон
Мрамор. 447-438 гг. до н.э. Афинский акрополь
ИКТИН И КАЛЛИКРАТ
Храм Парфенон (Вид со стороны северо-запада)
Мрамор. 447-438 гг. до н.э. Афинский акрополь
ИКТИН И КАЛЛИКРАТ
Храм Парфенон (Западный фасад)
Мрамор. 447-438 гг. до н.э. Афинский акрополь
ИКТИН И КАЛЛИКРАТ
Храм Парфенон. Копия по реконструкции.
Построен в Нэшвилле, Теннеси, к международной выставке 1897 года.
о
о
Jo
о
о
о
У"1
■ У
О 0 С G О
>"> Г\ Г\ г-
ч/ ч/ Чу
□ о о о г> о n coot;
о
О 4 3
О '
О О О О С О о о о I
р о
ЧУ
о
G
О
о
о
с)
ЧУ
о о о о о о о о о о о О О О
План Парфенона. 1 - Восточный фасад. 2 - Западный фасад, 3 -
Наос, 4 - Постамент статуи Афины-Парфенос, 5 - Опистодом
Праздничное шествие двигалось вдоль северной колоннады Парфенона к его
главному восточному фасаду. Большое здание Парфенона уравновешено стоящим по
другую сторону площади изящным и сравнительно небольшим храмом Эрехтейоном,
оттенявшим свободной асимметрией возвышенную строгость Парфенона.
Центральное место в композиции Афинского акрополя занимает величественный
храм Афины-Девы — Парфенон. Главным зодчим храма Перикл назначил крупнейшего
архитектора Греции Иктина, а его помощником — Калликрата. Скульптуры
выполняли Фидий и его помощники. Строительство здания продолжалось девять лет, с 447
по 438 год до н.э. По своему плану Парфенон — дорический периптер размером
70x31 м, окруженный сорока шестью колоннами. Однако Иктин обогатил архитекту-
ру храма многими элементами ионического ордера: вместо обычного шестиколонно-
го портика на фасадах здания поставлены великолепные восьмиколонные портики;
сами колонны высотой в 10,5 м стали более стройными, чем в предшествующих
дорических храмах; наконец, для украшения Парфенона использован ионический
фриз, сплошной лентой проходящий за колоннами по стене здания. При сооружении
храмов на Акрополе архитекторы стремились к гармоническому сочетанию обоих
ордеров, когда мужественная и строгая дорика согласовывалась с утонченной и
грациозной ионикой.
Главная точка зрения на Парфенон, на которую рассчитывали его создатели, —
с угла, с северо-запада. Именно оттуда монументальный храм, целиком
смотрящийся на фоне ярко-голубого южного неба, производит наиболее сильное
впечатление. Залитые солнечным светом, его мраморные колонны имеют теплый
коричневато-золотистый оттенок, а на закате, когда солнце погружается в голубую
дымку, на мрамор ложатся серовато-голубые тени. Совершенные пропорции храма,
прекрасная соразмерность всех его частей и точный расчет масштабов здания по
отношению к холму Акрополя делают его шедевром греческого зодчества.
Созерцание храма рождает в душе зрителя чувство глубокого восхищения.
Парфенон — совершеннейшее создание греческой классической архитектуры и
одно из высочайших достижений в истории зодчества вообще. Это монументальное,
величественное здание возвышается над Акрополем, подобно тому, как сам
Акрополь возвышается над городом и его окрестностями. Но не размеры, а
кристальная ясность форм, гармоническое совершенство пропорций, прекрасная
соразмерность частей, правильно найденные масштабы здания и по отношению к холму
Акрополя и по отношению к человеку, определили впечатление возвышенной красоты,
героики, монументальности и значительности Парфенона.
Тип греческого храма, над созданием которого трудились многие поколения,
получил в Парфеноне наиболее совершенное истолкование. В своих основных
формах — это дорический периптер с восемью колоннами на коротких и семнадцатью
на длинных сторонах. Но он органически включает и элементы ионического
ордера: вытянутые по пропорциям колонны, облегченный антаблемент, сплошной фриз,
опоясывающий здание, сложенное из квадров пентелийского мрамора. Раскраска
подчеркивала конструктивные детали и образовывала фон, на котором выделялись
скульптуры фронтонов и метоп.
Впечатление безупречной красоты Парфенона возникает благодаря ясному
чувству меры и гармонии, которые проявляются во всем облике храма. Все линии
представляются глазу идеально правильными. На самом деле Парфенон построен с
учетом особенностей человеческого зрения. Прямая линия стилобата, на котором
возвышается здание, так же как и линия архитрава, в действительности изогнута
в силу того, что идеальная прямая линия издали нам показалась бы слегка
вогнутой. Чтобы избегнуть этого, строители сделали стилобат и ведущие к нему
ступени в центре на 10 см выше, чем по краям. Угловые колонны Парфенона более
массивны и ближе подвинуты к соседним, иначе при ярком свете они казались бы
более тонкими. Измерения показали, что колонны слегка наклонены к центру
здания, но кажутся строго вертикальными. Расстояния между ними различны, хотя
воспринимаются как одинаковые. Все это придает архитектурному облику
Парфенона удивительную жизненность и неповторимую красоту. Внутри здание было
разделено стеной на две неравные части. В главном помещении — целле — стояла
знаменитая статуя Афины-Парфенос (Афины-Девы) , созданная Фидием в 447—438 годах
до н.э. из золота и слоновой кости.
Двенадцатиметровая фигура богини возвышалась на невысоком постаменте,
украшенном рельефами. С трех сторон ее окружала двухъярусная мраморная колоннада.
Роскошный шлем с изображением сфинкса и крылатых коней, празднично нарядная
одежда, козья шкура — эгида на груди, украшенная в центре маской Медузы
Горгоны, двухметровая крылатая богиня победы Ника на правой руке Афины, опорой
которой служила колонна, копье у левого плеча богини и стоявший рядом с ней
на постаменте круглый щит придавали статуе особую торжественность. У ног
Афины скульптор поместил громадного священного змея Эрихтония. Прекрасное лицо
богини, ее обнаженные руки и маску на груди Фидий сделал из слоновой кости,
одежду и оружие из тонких золотых пластинок, наложенных на деревянный каркас.
По сообщениям древних писателей, на эту статую пошло около тысячи двухсот
килограммов золота. В глаза Афины мастер вставил драгоценные камни.
фидий
«Афина-Парфенос»
Римская копия с греческого оригинала
Фидий использовал для украшений все части статуи: на сандалиях он изобразил
схватку греков с кентаврами, на лицевой стороне пятиметрового в диаметре щита
— сцены битвы с амазонками, на оборотной — сражение богов с гигантами. Эти
мифологические события перекликались с современностью, напоминая афинянам о
победах, одержанных над персами. Размеры статуи были строго согласованы с
внутренним пространством храма. При неярком освещении, царившем в Парфеноне,
мерцание разных оттенков золота и теплые тона слоновой кости хорошо
сочетались с золотистым цветом пентелийского мрамора, из которого был построен
храм.
В V веке н.э. статую Афины увез в Константинополь один из византийских
императоров, и там спустя 100 лет она погибла при пожаре.
Судьба Парфенона величественна и трагична.
В первые столетия средневековья храм был превращен в христианскую церковь,
в центре восточного фронтона прорубили окно, уничтожив значительную часть
статуй. Тогда же были сбиты скульптуры метоп на восточной, западной и
северной сторонах храма. Лишь метопы южной стороны, менее заметные с дороги,
ведущей на Акрополь, остались на месте. В средние века Грецию захватили турки, и
в 1687 году при осаде Акрополя венецианцами снаряд попал в Парфенон, который
турки использовали как пороховой склад. Взрыв уничтожил крышу здания, часть
его колоннады, внутренние помещения, среднюю часть метоп на южной стороне
храма. Были повреждены и многие статуи фронтонов. Захватив Акрополь,
венецианцы попытались снять центральную группу западного фронтона и разбили ее, а в
начале XIX века почти все оставшиеся статуи восточного и западного фронтонов,
метопы и большинство плит фриза увезли англичане.
• ■ „ • -
Фидий
Статуя Афины-Парфенос
Реконструкция из Парфенона в Нэшвилле.
Храм - Эрехтейон
Величавой ясности и строгой гармонии Парфенона словно противостоит
изящество и свобода композиции Эрехтейона — асимметричного здания, небольшого храма
ионического ордера, сооруженного на Акрополе неизвестным мастером в 421—406
гг. до н.э. и посвященного Афине, Посейдону и мифическому царю Эрехтею. От
его имени здание и получило название - Эрехтейон. Эрехтейон отличается
живописной трактовкой архитектурного целого, контрастным сопоставлением
архитектурных и скульптурных форм, что позволяет зрителю рассматривать храм с
различных точек зрения, открывающих его разнообразные аспекты. Планировка
Эрехтейона учитывает неровность почвы. Храм состоит из двух находящихся на
разных уровнях помещений. С трех сторон он имеет портики разной формы, в том
числе знаменитый портик кор (кариатид) на южной стене.
Ощущение праздничной легкости и стройности здания вызвано применением
ионического ордера и прекрасно использованными контрастами легких портиков и
глади стен. Расчлененностью и живописностью форм Эрехтейон прокладывает пути
искусству поздней классики, то более трагически взволнованному, то лирически
утонченному, но менее цельному и героическому, чем высокая классика.
В нем хранились древнейшие святыни города и среди них - деревянная статуя
богини, по преданию, упавшая с неба. Для этой статуи предназначался пеплос,
который несли в панафинейской процессии. Эрехтейон стоял на месте, где в
древности, согласно мифам, происходил спор Афины с Посейдоном. В полу храма
было отверстие, через которое показывали след на скале, оставленный трезубцем
Посейдона, а перед храмом росла священная маслина.
По-видимому, проект Эрехтейона был Задуман еще при жизни Перикла и Фидия.
Сооружая здание, строители должны были считаться со священными местами
Акрополя. Особенность храма — совершенно необычная планировка и асимметричное
расположение помещений. Умело использовав неровности почвы, строители искусно
подчинили композицию храма окружающему рельефу: восточная половина здания на
3 м выше Западной. Три различных портика примыкают к храму. Стройные
ионические колонны поддерживают два из них, в третьем крышу несут скульптурные
изображения девушек, так называемые кариатиды. Пропорции здания таковы, что у
зрителя не возникает впечатления, будто ноша тяжела для девушек. Статуи
органично согласованы с архитектурой: они выполняют конструктивную роль, заменяя
колонны, и вместе с тем замечательно смотрятся на фоне мраморной стены храма.
Девушки представлены в свободных позах, их одежды ниспадают богатыми
складками. Кажется, что они медленно шествуют вперед, словно направляясь в сторону
Парфенона. По контрасту с гордым величием Парфенона Эрехтейон радует глаз
своей живописностью и декоративным изяществом
ЭРЕХТЕЙОН
Храм Афинского акрополя
421 - 406 гг. до н.э.
ЭРЕХТЕЙОН
Храм Афинского акрополя
421 - 406 гг. до н.э. Западный фасад
ПОРТИК КАРИАТИД ЭРЕХТЕЙОНА
421 - 406 гг. до н.э. Афины. Греция.
СТАТУИ ПОРТИКА КАРИАТИД ЭРЕХТЕЙОНА
421 - 406 гг. до н.э. Афины. Греция.
СКУЛЬПТУРА ПЕРИОДА
ВЫСОКОЙ КЛАССИКИ
Греческий скульптор
Фидий
Скульптурное убранство Парфенона создавалось под руководством и при участии
великого скульптора Фидия, родившегося в Афинах между 500 и 480 годами до
н.э. и создавшего здесь свои главные произведения. Первым его учителем был
скульптор Гегий, дальнейшее художественное образование он получил в
мастерской пелопоннесского мастера Агелада, у которого, согласно греческой
традиции , учились также Мирон и Поликлет. Работая у Агелада, Фидий в совершенстве
овладел искусством бронзового литья.
Как художник и гражданин Фидий формировался в атмосфере патриотического
подъема, вызванного победами городов Эллады над полчищами завоевателей —
персов . Уже ранние его произведения ясно говорят, что скульптора вдохновляла
гордая мысль о героическом подвиге родного города, возглавившего борьбу
против персидского нашествия. Между 4 65 и 4 60 годами до н.э. Фидий отлил
бронзовую скульптурную группу из тринадцати фигур, которую афиняне посвятили в
дельфийский храм Аполлона. Рядом с изображениями богов и мифологических
героев мастер поместил статую полководца Мильтиада, командовавшего афинскими
войсками в битве при Марафоне.
Мощь и величие Афин, «прекраснейшего из городов Эллады», прославляла и
бронзовая фигура Афины, созданная Фидием в 4 65—455 годы до н.э. для Афинского
акрополя (см. «Акрополь»).
Обращаясь к традиционным религиозным образам, Фидий придавал им гуманисти-
ческий смысл, созвучный настроениям своей эпохи. Недаром греки называли его
«творцом богов». По богатству и разносторонности дарования Фидия можно смело
сопоставить с величайшими мастерами итальянского Возрождения. Он пробовал
свои силы в различный видах скульптуры, и ему в равной мере были подвластны
любые материалы. К сожалению, почти все творения Фидия погибли, и судить о
них можно лишь по описаниям древних авторов. Подлинную славу и широчайшую
известность принесла скульптору колоссальная статуя бога-громовержца Зевса,
исполненная для храма в Олимпии около 448 года до н.э. Она достигала тринадцати
метров в высоту. «Отец богов и людей» восседал на великолепном троне из
кедрового дерева. Его лицо, руки и полуобнаженное атлетическое тело мастер
сделал из слоновой кости, глаза — из драгоценных камней, плащ и сандалии — из
золота. Ниспадающий с левого плеча на колени плащ покрывали чеканные
изображения цветов и зверей. Голову статуи украшал золотой венок в виде оливковых
ветвей. Золотые волосы и борода волнистыми прядями обрамляли классически
правильное лицо Зевса. В правой руке он держал крылатую богиню победы, в левой —
скипетр, на котором сидел орел. Яркая индивидуальность Фидия сказалась в том,
что он сумел придать облику Зевса выражение доброты и глубокой человечности.
Античные писатели подчеркивали силу впечатления, производимого статуей:
оратор Цицерон видел в ней воплощение высшей красоты, а ученый Плиний называл ее
несравненным шедевром. Скульптуру Зевса Олимпийского в древности ценили выше
всех творений греческого искусства, однако и ее постигла печальная участь: в
V веке статую уничтожило фанатичное христианское духовенство.
ФИДИЙ. Реконструкция статуи бога-громовержца Зевса,
из храма в Олимпии около 448 года до н.э.
Завершив работу над статуей Зевса, Фидий вернулся в родной город. В это
время во главе Афин стоял Перикл. Умный и опытный государственный деятель,
блестящий оратор и талантливый полководец, он пользовался всеобщим уважением
и непоколебимым авторитетом. Уже в 456 году до н.э., когда казну Афинского
морского союза переместили с острова Делос в Афины, по инициативе Перикла
было принято решение ежегодно откладывать в казну богини одну шестидесятую
часть взносов, которые платили союзные города. Собранные таким образом
средства Перикл использовал для строительства и украшения своего города,
воспетого поэтами «фиалко-венчанных Афин», который называли «школой Эллады».
В 449 году Перикл внес на обсуждение народного собрания проект
реконструкции Афинского акрополя. Он замыслил превратить крепость города, где находи-
лись главные его святыни, в памятник славы и величия Афин. Непосредственное
осуществление этого плана Перикл поручил Фидию. Трудно было сделать более
удачный выбор. Выдающегося политического деятеля афинской демократии и
гениального скульптора связывали и личная дружба и духовное единство. Оба они
принадлежали к одному интеллектуальному кругу. В доме Аспасии, жены Перикла,
одаренной и разносторонне образованной женщины, бывали поэт Софокл и
архитектор Гипподам, «отец истории» Геродот, знаменитые философы Анаксагор и Про-
тагор. Общение с ними оказало благотворное влияние на Фидия, в лице которого
Перикл нашел достойного исполнителя своих грандиозных замыслов. Работы на
Акрополе начались в 447 году до н.э. В необычайно короткий срок под
руководством Фидия вырос замечательный архитектурно-скульптурный ансамбль,
поражавший современников и потомков удивительным единством и свободной живописной
планировкой. «Они так хороши и так многочисленны, — утверждал в IV веке до
н.э. оратор Демосфен, — что ни для кого из следующих поколений не осталось
возможности их превзойти».
Фидий посвятил Акрополю шестнадцать лет своей жизни. Здесь в полной мере
развернулись его организаторские способности, а талант скульптора достиг
творческой зрелости. Он осуществлял общий надзор за возведением зданий, ему
подчинялись отряды каменотесов и ремесленников. Нет такой точки зрения,
откуда можно было бы охватить одним взглядом все великолепие храмов, украшающих
крепость Афин. И, только поднимаясь на вершину холма, зритель постепенно
открывал для себя все их богатство и многообразие. Такую последовательную смену
впечатлений, несомненно, имели в виду создатели ансамбля. К западному склону
холма вела священная дорога, по которой раз в четыре года, во время праздника
в честь богини Афины — Великих Панафиней, проходила торжественная процессия
афинских граждан. Они приносили в дар богине — покровительнице города — пеп-
лос, сотканный руками афинских девушек. Казалось, самой природой Акрополь был
создан для того, чтобы стать пьедесталом для венчающих его зданий. И хотя до
наших дней сооружения Акрополя дошли сильно поврежденными, а порой и
разрушенными, они не утратили своей благородной красоты. Древнегреческий писатель
Плутарх (II в. н.э.) образно говорил, что памятники архитектуры времени
Перикла «сохраняют свой вид нетронутым рукою времени, как будто эти
произведения проникнуты дыханием вечной юности, имеют нестареющую душу».
Центральное место в композиции Афинского акрополя занимает величественный
храм Афины-Девы — Парфенон. Западную половину храма занимал зал с четырьмя
ионическими колоннами — комната для девушек, где юные афинянки ткали
священную одежду, которую жители города приносили в дар своей богине. Там же
хранились казна Афинского морского союза и государственный архив. Это помещение
называли «Парфенон» от греческого слова «парфенос»— «дева». С IV века до н.э.
название «Парфенон» стало относиться ко всему храму.
Скульптурный ансамбль
Парфенона
С легендами о жизни и подвигах богини Афины, покровительницы города,
связаны скульптурные украшения Парфенона, созданные Фидием совместно с его
талантливыми учениками Алкаменом, Агоракритом и Каллимахом. В работе принял участие
и целый ряд мастеров, чьи имена остались неизвестными.
Еще в процессе строительства храма, в 447—443 годах до н.э., были исполнены
92 метопы, а в 442—438 годах до н.э. — лента ионического фриза, проходящая за
колоннами вокруг всего здания. В 432 году до н.э. мастера завершили работу
над композициями фронтонов. Скульптурный ансамбль Парфенона — одно из
величайших творений мирового искусства. Он отличался редкой художественной
цельностью и логической завершенностью. Это воплощенная в мраморе ясная и велича-
вая поэма, героиней которой стала Афина.
\
А-
Статуя Ники Аптерос
на баллюстраде храма Афины-Победительницы
Фронтоны Парфенона
На восточном фронтоне Парфенона размещалась композиция, посвященная
рождению Афины из головы Зевса. Это событие, как рассказывают мифы, произошло на
горе Олимп в присутствии всех богов. Тема Западного фронтона — спор Афины и
Посейдона за господство над Аттикой. По преданию, каждый из богов должен был
принести свои дары народу этой земли. Посейдон высек из скалы соленый
источник. Афина вонзила копье в землю, и в этом месте выросло оливковое дерево,
которое греки называли священным даром богини. Афину считали покровительницей
Аттики, она дала свое имя городу.
Часть восточного фронтона Парфенона.
Реконструкция цвета.
ЧАСТЬ ЗАПАДНОГО ФРОНТОНА ПАРФЕНОНА
Реконструкция.
В древности на фронтонах Парфенона было около пятидесяти статуй, до наших
дней дошли в обломках только одиннадцать. Фигуры на восточном фронтоне
сохранились лучше, чем на западном. Центральное место в композиции восточного
фронтона занимала ныне утраченная сцена, изображавшая рождение Афины из
головы громовержца Зевса. По бокам от нее располагались статуи богов и богинь,
присутствовавших при этом великом событии. В левом углу фронтона сохранилось
изображение бога солнца Гелиоса. Он поднимается на небо на колеснице, и над
волнами моря показались головы его коней, жадно вдыхающих воздух широко
раскрытыми ноздрями.
ФИДИИ И ЕГО ШКОЛА
Восточный фронтон Парфенона
Голова коня из колесницы богини Селены.
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э. Лондон. Британский музей.
Навстречу Гелиосу обращает свой взор прекрасный обнаженный юноша - бог
Дионис. Он полулежит на скале, расстелив звериную шкуру, в естественной и
непринужденной позе. Блики света и тени, скользящие по его телу, подчеркивают
крепкую лепку атлетической фигуры. Живая игра мускулов создает ощущение
пробуждающейся энергии.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА. «ДИОНИС»
Восточный фронтон Парфенона Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э.
Лондон. Британский музей.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА
«Афродита и её мать Диона» или «Три мойры»
(Восточный фронтон Парфенона)
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э. Лондон. Британский музей.
Рядом с Дионисом — две сидящие богини, Деметра и ее дочь Кора, к которым
стремительно приближается вестница Ирида, спешащая возвестить миру о рождении
Афины.
Необычайной свободой и гордой грацией привлекают статуи сидящих богинь в
правой части фронтона. Одна из них - Лето, мать Аполлона и Артемиды, другая —
богиня любви и красоты Афродита, а третья — ее мать Диона. Исполненные
благородного величия, они сидят в спокойных, жизненно правдивых позах. Афродита
отдыхает на коленях своей матери, край хитона спустился с ее плеча. Длинные
одежды из шерстяной ткани струятся мягкими полупрозрачными складками, сквозь
которые чувствуется пластическая красота здорового тела. Монументальная
простота и героическая сила сочетаются в этих статуях с лирической
женственностью и одухотворенностью.
Свободные в своих движениях, фигуры образовали группы, естественно
размещенные в треугольниках фронтонов, объединенные в законченное целое. Фидий
отказался от построения симметричной композиции и вертикально стоящих
центральных фигур, как это делали мастера ранней классики. Прямая связь с ритмом
колонн, которую получала при таком решении композиция олимпийского фронтона,
была заменена более сложной.
Различные начала, заложенные в человеке, выступают здесь в целостном
единстве и гармоническом равновесии. Композицию фронтона завершала колесница
богини луны Селены, которая покидала небосвод, уступая место солнцу. В
скульптурах фронтонов Парфенона в полной мере сказался многогранный талант Фидия, в
лице которого великая эпоха в истории Афин нашла достойного художника-
мыслителя. В своем искусстве Фидий не дает непосредственного изображения
событий реальной жизни, но его образы несут в себе ясность духа и нравственную
силу, которые говорят о способности человека преодолеть жизненные
противоречия и достигнуть совершенства.
Фриз Парфенона
Одним из величайших созданий Фидия справедливо считается рельефный фриз
Парфенона, который проходит вокруг всего здания. На мраморной ленте длиной
160 м и высотой чуть более 1 м изображено торжестенное шествие на Акрополь
панафинейской процессии. Она начинается в юго-западном углу храма, один поток
движется на западной и северной сторонах, другой — на южной. На восточном
фасаде оба потока сливаются. Если мысленно представить всю грандиозную
композицию фриза, то, прежде всего, поражает его идейная, тематическая и ритмическая
цельность. В процессии участвуют все жители города. Мы видим юношей, которые
удерживают порывистых лошадей, стройные ряды всадников, скачущих к Акрополю,
колесницы, выступавшие на состязаниях, группы музыкантов, жертвенных
животных, старцев с оливковыми ветвями, юношей, несущих вазы с вином. Один из
прекраснейших эпизодов процессии — шествие афинских девушек. Спокойный, ясный
ритм движения подчеркивают изумительные по красоте складки одежд. В торжестве
участвуют и боги, восседающие на тронах. Они наблюдают, как жрец принимает из
рук девушек пеплос, сотканный в дар богине. Фриз дает яркое представление о
законах построения классического рельефа. Процессия проходит перед зрителем.
Чтобы подчеркнуть ее единство, скульптор пользуется условным приемом исокефа-
лии (равноголовия), изображая на одном уровне головы всадников и идущих.
Рельеф удивляет неистощимой фантазией в передаче движения: на фризе
запечатлены 365 фигур людей и 227 животных, однако ни одна фигура в точности не
повторяется .
Фидий перенес на стены храма событие реальной жизни Афин, явление небывалое
в истории греческого зодчества. Фриз Парфенона — своеобразный гимн афинскому
народу, созданный его гениальным художником.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА
Западный фриз Парфенона
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э.
Лондон. Британский музей.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА. «Девушки»
Восточный фриз Парфенона
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э. Париж. Лувр.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА. «ПОСЕЙДОН, АПОЛЛОН И АРТЕМИДА»
Восточный фриз Парфенона
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э. Афины. Музей Акрополя.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА.
Северный фриз Парфенона
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э.
Афины. Музей Акрополя.
Метопы Парфенона
Все девяносто две метопы Парфенона были украшены мраморными горельефами,
среди которых выделяются изображения битвы лапифов и кентавров. Это двухфи-
гурные композиции, последовательно развертывающие перед зрителем сцены
борьбы. Поражает разнообразие движений и неистощимое богатство их мотивов.
Композиция каждой метопы подчинена логике движения фигур и сцен в целом, и в то же
время она соответствует пределам пространства, отведенного ей архитектурой.
Скульптура полностью осуществляет свои образные задачи, не разрушая
архитектурного целого.
На метопах восточного фриза скульптор представил изображения борьбы богов и
гигантов, северного — разрушение Трои, западного — битву афинских героев с
амазонками, южного — схватку греков с кентаврами. Все эти сюжеты связаны с
мифами об Афине, вдохновлявшей героев на подвиги. Но Фидий переосмыслил
старинные предания и выразил в них настроения своей эпохи. Легендарные сражения
воспринимаются как своеобразные параллели торжества греков над пришедшими с
востока варварами — персами. В образно-поэтической форме утверждает мастер и
мысль о красоте героической борьбы человека со стихийными силами природы.
Наконец как финал этой грандиозной симфонии выступает процессия афинских
граждан , которую Фидий изобразил на фризе Парфенона.
Возвышенная красота и глубокая человечность богов, созданных резцом
великого скульптора, делали их близкими и понятными его современникам. Фидий
воплотил в мраморе эстетическую программу Перикла, смысл которой выражен в словах,
сохраненных историком Фукидидом: «Мы любим красоту, состоящую в простоте, и
мудрость без изнеженности». Творения Фидия воспитывали общественное сознание
граждан в той же мере, что и трагический театр. С искусством греческой
трагедии сближает скульптурные украшения Парфенона вера во всемогущество человека,
которой проникнуты сцены на метопах, изображающие схватку греков с
кентаврами. Сохранилось 17 таких плит. Выполненные в технике высокого рельефа двухфи-
гурные группы с поразительным мастерством расположены на поверхности почти
квадратных метоп, размеры которых составляют 1,34x1,27 м. Перед зрителем
проходят самые разнообразные моменты борьбы: то могучий обнаженный юноша с
развевающимся за спиной плащом сжал шею кентавра, готовясь нанести ему удар, то
противники сплелись, вцепившись друг другу в горло, то в дикой ярости пляшет
кентавр над безжизненным телом поверженного героя.
v
i
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА. Метопы Парфенона.
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э. Лондон. Британский музей.
ФИДИЙ И ЕГО ШКОЛА. Метопы Парфенона.
Мрамор. 447 - 443 гг. до н.э.
Лондон. Британский музей.
Великий скульптор успешно решил одну из важнейших проблем, стоящую перед
архитекторами и художниками всех времен - задачу взаимосвязи, органического
синтеза архитектурного облика здания с его скульптурным убранством. С полным
правом можно отнести к Парфенону оценку, которую дал греческим храмам Гёте:
«И дивный храм как будто весь поет». Разумеется, сам Фидий не мог
собственноручно выполнить все скульптуры и рельефные украшения Парфенона.
Тщательный анализ сохранившихся статуй фронтонов, фриза и изображений на метопах
привел ученых к заключению, что над ними работали разные мастера, каждый из
которых обладал своей индивидуальной манерой. Среди них можно определить и
скульпторов старшего поколения, чье искусство еще не освободилось от
угловатости и жесткости, и тех, чей почерк близок Фидию. Предполагают, что великий
скульптор создал общую композицию скульптурного ансамбля Парфенона. Он,
видимо, сделал рисунки, по которым мастера высекали изображения на метопах.
Вероятно, его руке могли принадлежать глиняные модели, послужившие образцами для
рельефного фриза и статуй фронтонов. Некоторые из них, как думают
исследователи, исполнил в мраморе сам Фидий, другие создавались под его наблюдением.
Может быть, Фидий принимал участие в окончательной отделке мраморов. Как бы
то ни было, украшения Парфенона — это гениальное творение Фидия.
Жизнь Фидия кончилась трагически. Политические противники Перикла обвинили
мастера в краже золота при работе над статуей Афины-Девы и в святотатстве,
так как в рельефе на щите богини среди сражающихся Фидий изобразил себя в
облике легендарного скульптора Дедала, а своего друга Перикла — в виде героя
Тесея. Великий скульптор был заключен в тюрьму и там умер в 431 году до н.э.,
не дождавшись оправдания.
Творчество Фидия — вершина греческой классики, его часто сопоставляют с
поэзией Гомера. Произведения великого скульптора привлекают подлинно эпической
силой и жизнеутверждающим гуманизмом. В них с необычайной выразительностью
звучит характерная для его эпохи мысль о величии человека-гражданина, в
котором физическая красота и нравственная доблесть слиты воедино. Последние
сооружения, завершившие архитектурный ансамбль Афинского акрополя, создавались
уже после смерти Фидия.
Греческий скульптор
Поликлет из Аргоса
К началу второй половины 5 в. до н.э. художественная жизнь процветала не
только в Афинах, но и в других городах. Из Аргоса (Пелопоннес) происходил
современник Фидия Поликлет, в искусстве которого проявился особенный интерес к
изображению спокойно стоящего человека.
Поликлет ставил в своем творчестве иные цели. Создавая статуи спокойно
стоящих атлетов, он стремился найти идеально правильные пропорции, на основе
которых может быть построено человеческое тело в скульптуре. В своих поисках
он шел от внимательного изучения жизни. Созерцая фигуры обнаженных атлетов,
скульптор обобщал свои впечатления и, в конечном счете, создал художественный
образ, который стал своеобразной нормой и примером для подражания в глазах
граждан города-государства.
Поликлет математически точно рассчитал размеры всех частей тела и их
соотношение между собой. За единицу измерения он принял рост человека. По
отношению к росту голова составляла одну седьмую часть, лицо и кисть руки — одну
десятую, ступня — одну шестую. Скульптор написал теоретический трактат под
названием «Канон» (что значит «правило»), где изложил свои мысли о наиболее
гармоничных пропорциях человеческой фигуры, как бы установленных для нее
самой природой. «Успех художественного произведения, — утверждал мастер, —
получается от многих числовых отношений, причем любая мелочь может его
нарушить» . Свой идеал атлета-гражданина Поликлет воплотил в бронзовой статуе
юноши с копьем, отлитой около 450—440 годов до н.э. Могучий обнаженный атлет —
«Дорифор» («Копьеносец») - изображен в спокойной и величественной позе. Он
держит в руке копье, которое лежит на левом плече, и, слегка повернув голову,
смотрит вдаль. Кажется, что юноша только что шагнул вперед и остановился. Всю
тяжесть тела он перенес на правую ногу. Скованность и условную неподвижность
архаических статуй скульптор сумел преодолеть благодаря продуманной системе
равновесия частей тела: приподнятому правому бедру соответствует опущенное
плечо и, наоборот, опущенному левому бедру — приподнятое плечо. Так скульптор
сообщает позе атлета естественную непринужденность и жизненную
убедительность .
С удивительным реализмом мастер передал в бронзе великолепную мускулатуру
развитого тела: сильные мышцы рук, рельефно выступающие мускулы груди и
живота , крепкую шею и хорошо тренированные ноги атлета. Сдержанной мощью веет от
фигуры юноши. Мужество, ясность духа и готовность к подвигу проявляются в
невозмутимом спокойствии прекрасного лица. Поликлет наиболее ярко выразил в
скульптуре идеал своей эпохи — разносторонне развитую, здоровую и цельную
личность. Красота человека становится для него мерой ценности разумно
устроенного мира.
Мастер утверждает мысль о том, что каждый человек должен
совершенствоваться, чтобы служить своему городу. Гражданственный пафос Поликлета
перекликается с характеристикой идеального гражданина, которую мы находим у
греческого писателя Лукиана: «Более всего мы стараемся, чтобы граждане были
прекрасны душою и сильны телом: ибо именно такие, люди хорошо живут вместе в
мирное время и во время войны спасают государство и охраняют его свободу и
счастье». Передовые греческие мыслители V века до н.э. называли подобных
людей «прекрасными и доблестными».
Безукоризненное совершенство «Дорифора» сделало его в глазах греков
непревзойденным образцом человеческой красоты. Воспроизведения этой скульптуры
стояли во многих городах Древней Эллады, в тех местах, где юноши занимались
гимнастическими упражнениями. До наших дней «Дорифор» остается одним из
прекраснейших изображений человека в мировом искусстве.
■
ПОЛИКЛЕТ. «Дорифор» ПОЛИКТЕТ «Диадумен»
450-440 гг. до н.э. Около 420 - 410 г. до н.э.
Реконструкция по римской копии. Реконструкция по римской копии.
ВАЗОПИСЬ ПЕРИОДА
ВЫСОКОЙ КЛАССИКИ
В эпоху высокой классики вазопись, как и ранее, развивалась в едином
направлении с монументальной живописью и скульптурой. В ней появилось больше
героических изображений на мифологические темы. Ясность и гармоничность
композиций, соответствующих форме вазы, величавая свобода движений,
выразительность характеристики героев отличают росписи ваз, подобных «Кратеру из Орвье-
то», на котором представлены аргонавты.
Поразительна свобода, непринужденность легкость и точность рисунка в
росписях белофонных лекифов, служивших культовым целям.
О почти не дошедшей до нас монументальной живописи мы можем судить не
только по вазописи, но и по литературным источникам, по описаниям произведений
живописи и по их оценке современниками. В древности чаще применяли технику
фрески, но, вероятно, пользовались также клеевыми и восковыми (энкаустика)
красками. Сохранились имена выдающихся живописцев, среди которых самым
значительным был уроженец острова Тасоса - Полигнот.
Полигнот - древнегреческий живописец середины и 3-й четверти V века до
н.э., крупнейший из четырех мастеров живописи, носивших это имя. Работал в
Афинах. Один из главных представителей краснофигурного стиля эпохи классики,
Полигнот создавал росписи, отличавшиеся строгой простотой и монументальностью
композиции.
«Кратер из Орвието»
Около 450 г. до н.э.,
Париж, Лувр
ПОЛИГНОТ. Ахилл на колеснице.
Роспись вазы. 3-я четв. V в. до н.э.
Афины. Национальный музей.
Исторические и мифологические темы живописи Полигнота и работавших с ним
мастеров близки тематике скульптурных фронтонов и рельефов («Битва греков с
амазонками», «Битва при Марафоне» и др.). По характеру исполнения живописные
композиции, по-видимому, были схожи с росписями на вазах. Художник
пользовался в основном четырьмя красками: белой, желтой, красной и черной. Согласно
описаниям, цвет в композициях Полигнота носил характер раскраски, но рисунок
отличался совершенством.
ИСКУССТВО ПОЗДНЕЙ КЛАССИКИ
(конец 5 - 4 в. до н.э.)
Концентрация все больших богатств в руках крупных рабовладельцев приводит в
конце 5 в. до н.э. к падению значения свободного труда в полисах, к кризису
рабовладельческой демократии. Междоусобная Пелопоннесская война углубила
кризис .
Подчинение греческих полисов возникшей на Балканах мощной Македонской
державе, завоевания Александра Македонского на Востоке, положили конец
классическому периоду греческой истории. Распад полисов повлек в философии и
искусстве утрату идеала свободного гражданина. Трагические конфликты общественной
действительности вызвали появление более сложного взгляда на явления жизни,
на человека, привели к значительным изменениям в области искусства, которое
обретает в известной мере противоречивый характер. В нем утрачивается ясная
вера в возможность гармоничной и совершенной жизни, ослабевает дух
гражданственной героики.
Однако, как и раньше, главной художественной задачей оставалось изображение
прекрасного человека; скульптура в значительной мере продолжала быть
связанной с архитектурой. Но художники все чаще обращались к таким сторонам бытия
человека, которые не укладывались в мифологические образы и представления
прошлого. Развивая и углубляя достижения высокой классики, ведущие мастера 4
в. до н.э. поставили проблему передачи противоречивых переживаний человека,
показа героя, раздираемого глубокими сомнениями, вступающего в трагическую
борьбу с враждебными силами окружающего мира. Были достигнуты первые успехи в
раскрытии духовной жизни личности. Зарождается, хотя и в самых общий чертах,
интерес к быту и характерным особенностям психологического склада человека.
АРХИТЕКТУРА ПОЗДНЕЙ КЛАССИКИ
Развитие архитектуры периода поздней классики протекало неравномерно. В
первой трети 4 в. до н.э. наблюдался известный спад строительной
деятельности , отразивший экономический и социальный кризис греческих полисов.
Наиболее остро этот спад сказался в Афинах, потерпевших поражение в
Пелопоннесской войне. Впоследствии строительство развивалось довольно интенсивно,
особенно на периферии. Постройки 4 в. до н.э. следовали принципам ордерной
системы.
Пропорции сооружений становятся легче, колонны стройнее и декоративнее,
благодаря все более частому использованию коринфских капителей, стилизующих в
камне листья аканфа, Коринфские полуколонны можно было встретить в IV в. до
н.э. в большом мраморном святилище Афины Алей в Тегее, сооруженном в 395 г.
до н.э. архитектором и скульптором Скопасом, а также в круглых постройках —
толосах — в Дельфах и Эпидавре.
Причем если в этих памятниках коринфские полуколонны располагались внутри
Здания, то в изысканном вотивном монументе Лисикрата в Афинах (335—334 гг. до
н.э.) они украшают его снаружи. Возведенный на кубическом цоколе и
завершенный конусообразной кровлей, он увенчан акротерием — своеобразной
подставкой для приза — треножника. Небольшой по размерам памятник производит впечат-
ление гармонии и изящества благодаря умелому применению коринфского ордера.
МОНУМЕНТ ЛИСИКРАТА В АФИНАХ
334 г. до н.э.
В малоазийских же городах сохранялся стиль ионийский, в котором творил, в
частности, талантливый зодчий и теоретик архитектуры Пифей, создавший в 334
г. до н.э. по Заказу Александра Македонского в Приене храм Афины. Он же
впервые в истории архитектуры воздвиг такую монументальную каменную постройку,
как Мавзолей — огромную гробницу карийского правителя Мавсола и его жены Ар-
темисии. Эту 24-ступенчатую пирамиду высотой 4 9 м, увенчанную четверкой коней
в упряжке — квадригой, древние причисляли к семи чудесам света, но она
показывает , как далеко отошли люди той эпохи от простоты и сдержанности
современников Перикла.
Пифей
Мавзолей в Галикарнасе
(Реконструкция) Около 353 г. до н.э.
Не менее пышным и гигантским было другое сооружение, считавшееся одним из
чудес света и также находившееся в Малой Азии: храм Артемиды в Эфесе,
построенный на месте храма, сожженного в 356 г. до н.э. «незабвенным» в веках
Геростратом. Стремление малоазийских греческих архитекторов соперничать с
творцами величественных и пышных построек древнего Востока — еще оно свидетельство
приближения новой, эллинистической эпохи.
Если в V в. до н.э. греческая архитектура выражала себя, прежде всего в
культовых сооружениях, то столетие спустя к ним прибавились выдающиеся
постройки светского характера. К этому времени относятся первые каменные
греческие театры: театр Диониса на афинском Акрополе, завершенный около 330 г. до
н.э., театр в Сиракузах и особенно прекрасный, поражающий гармонией пропорций
театр в Эпидавре, шедевр Поликлета Младшего.
Из других светских, практического назначения сооружений упомянем большой
крытый зал, где должны были проходить собрания Аркадийского союза греческих
полисов, — так называемый зал десяти тысяч, построенный Эпаминондом в но-
вооснованной столице Аркадии Мегалополе и представлявший собой прямоугольное
здание небывалых размеров; образцом для архитектора послужил Одеон Перикла в
Афинах. Практическим целям служили также скевотека — хранилище корабельной
оснастки в Пирее близ Афин, укрепления и доки в Сиракузах, относящиеся к
эпохе тирана Дионисия.
ПОЛИКТЕТ МЛАДШИЙ
Театр в Эпидавре. Реконструкция.
Первая треть 4 в. до н.э.
Театр Диониса в Афинах
4 в. до н.э.
Театр Диониса в Афинах.
Кресла для почетных граждан
4 в. до н.э.
СКУЛЬПТУРА ПЕРИОДА
ПОЗДНЕЙ КЛАССИКИ
Общий характер скульптуры поздней классики определился дальнейшим развитием
реалистических тенденций.
Греческий скульптор
Скопас
Трагические противоречия эпохи нашли наиболее глубокое воплощение в
творчестве крупнейшего мастера первой половины 4 в. до н.э. Скопаса, работавшего в
разных городах Древней Греции. Сохраняя традиции монументального искусства
высокой классики, Скопас насыщал свои произведения большим драматизмом,
стремился к многогранному раскрытию образов, сложных чувств и переживаний
человека. Герои Скопаса, подобно героям высокой классики, воплощали совершенные
качества сильных и доблестных людей. Но порывы страсти нарушали гармоническую
ясность образов, придавали им патетический характер. Скопас открыл область
трагического в самом человеке, ввел в искусство темы страдания, внутреннего
надлома. Таковы образы раненых воинов с фронтонов храма Афины в Тегее. Голова
воина с западного фронтона дана в стремительном патетическом повороте, резкая
беспокойная игра светотени подчеркивает драматизм выражения. Гармоническое
строение лица нарушено ради выявления внутреннего напряжения.
СКОПАС
Голова воина с Западного фронтона храма Афины в Теге
Середина 4 в. до н.э., Афины. Национальный археологический музей.
Скопас предпочитал работать в мраморе, почти отказавшись от излюбленного
мастерами высокой классики материала — бронзы. Его привлекали образы, полные
могучей энергии и страстного напряжения. Одним из лучших произведений
скульптора является мраморная статуя «Менады» (вакханки), спутницы бога Диониса,
созданная в середине IV века до н.э. Она сохранилась в поврежденной копии
римского времени. Мастер изобразил вакханку в состоянии бурного и
стремительного танца, во власти стихийного порыва, захватившего все ее существо. Фигура
вакханки резко изогнута, голова запрокинута, и распущенные волосы тяжелой
волной падают на плечи. Короткие складки развевающегося хитона вторят порыви-
стому движению вакханки, подчеркивают красоту и крепкую лепку упругого тела.
Беспокойная игра светотени усиливает ощущение душевной взволнованности.
Стремясь к повышенной эмоциональности, Скопас выбирает момент наибольшего
накала человеческих чувств. Если у скульпторов V века до н.э., например, в
статуе мироновского «Дискобола», движения точно рассчитаны и разумно
обусловлены, то у Скопаса движение становится выразительным средством передачи
внутреннего состояния героя. Это новаторство Скопаса хорошо понимали греки. Один
из поэтов образно и точно сказал о статуе вакханки: «Камень паросский —
вакханка , но камню дал душу ваятель». В отличие от своих предшественников Скопас
учитывал возможность восприятия скульптуры с разных точек зрения, что
обогащает содержание художественного образа. Этим приемом мастер добивается
впечатления удивительной жизненности и как бы рождающихся на наших глазах
глубоких переживаний человеческой натуры.
Герои Скопаса предстают то глубоко задумчивыми, элегичными, то живыми и
страстными, но всегда они гармоничны и значительны. Сохранился фриз Галикар-
насского мавзолея с изображением битвы греков с амазонками. Стремительной
динамики и напряжения полна часть фриза, исполненная Скопасом. На смену
равномерному и постепенно, нарастающему движению фриза Парфенона приходит ритм
подчеркнуто-контрастных противопоставлений, внезапных пауз, вспышек движений.
Резкий контраст света и тени подчеркивает драматизм композиции.
Резцу замечательного мастера приписывают надгробную плиту, исполненную
около 340 года до н.э. и найденную на дне реки Илисс, близ Афин. На ней
изображен обнаженный юноша, который прислонился к жертвеннику. На его левой руке
висят плащ и дубинка охотника, у ног — верный пес. Изумительным совершенством
отличается моделировка поверхности мрамора, по которой скользят легкие тени.
Рядом с юношей — фигурка спящего ребенка, символ смерти. Взгляд юноши
устремлен вдаль, тени придают глубоко посаженным глазам выражение внутренней
сосредоточенности и самоуглубленности. Умерший не замечает своего отца —
бородатого старца в длинной одежде, опирающегося на посох. В горестном молчании за-
СКОПАС. «Менада».
Около 350 г. до н.э.
Дрезден. Скульптурное собрание.
стыла фигура старца, и только выразительный жест поднесенной к устам руки и
устремленный на юношу взгляд передают душевную боль и раздумье отца,
потерявшего сына. Точно найденные позы и жесты людей сообщают этой сцене подлинно
драматическое звучание. Впервые именно в творчестве Скопаса раскрываются
такие человеческие чувства, как боль, страдание, печаль.
СКОПАС. "Амазономахия".
(Фрагмент фриза Галикарнасского мавзолея. )
Мрамор. Около 350г. до н.э. Лондон.Британский музей.
СКОПАС. «Битва греков с амазонками»
(Фрагмент фриза Мавзолея в Галикарнасе)
Мрамор. Около 350 г. до н.э. Лондон. Британский музей.
«НАДГРОБИЕ ЮНОШИ ИЗ АТТИКИ»
Около. 340 г. до н.э.,
Афины. Национальный археологический музей
Влияние искусства Скопаса на дальнейшее развитие греческой пластики было
громадным, и его можно сравнить лишь с воздействием искусства его
современника — Праксителя.
Греческий скульптор
Пракситель
В своем творчестве Пракситель обратился к образам, проникнутым духом ясной
и чистой гармонии, спокойной задумчивости, безмятежной созерцательности.
Пракситель и Скопас дополняют друг друга, раскрывая различные состояния и
чувства человека, его внутренний мир.
Изобразив гармонически развитых, прекрасных героев, Пракситель также обна-
ружил связь с искусством высокой классики, однако и его полные грации и
тонких чувств образы утратили героическое жизнеутверждение и монументальное
величие произведений эпохи расцвета, обретая более лирически-утонченный и
созерцательный характер.
С наибольшей полнотой мастерство Праксителя раскрывается в мраморной группе
«Гермес с Дионисом». Изящен изгиб фигуры Гермеса, непринужденна поза отдыха
молодого стройного тела, прекрасно одухотворенное лицо. Блестяще использует
мастер возможности мрамора передавать мягкую мерцающую игру света и тени,
тончайшие светотеневые нюансы
ПРАКСИТЕЛЬ
«Гермес с Дионисом»
Около 330 г. до н.э., Олимпия, Археологический музей.
Пракситель создал новый идеал женской красоты, воплотив его в образе
Афродиты, которая сняв одежду, собирается войти в воду. Хотя статуя
предназначалась для культовых целей, образ прекрасной обнаженной богини освободился от
торжественной величественности. Он пленяет жизненностью, совершенством форм и
пропорций, удивительной гармоничностью. Статую чрезвычайно высоко ценили в
древности.
Афродита Книдская вызывала множество повторений в последующие времена, но
ни одно из них не могло сравниться с оригиналом, так как в них преобладало
чувственное начало, то время как в Афродите Книдской воплощено преклонение
перед совершенством красоты человека. Афродита Книдская дошла до нас в
римских копиях, лучшие из которых хранятся в Ватиканском и Мюнхенском музея, а
голова Афродиты Книдской — в собрании Кауфмана в Берлине.
ПРАКСИТЕЛЬ. "Афродита Книдская"
Мрамор. Ок. 350 до н.э. Римская копия.
В мифологические образы Пракситель подчас привносил черты повседневной
жизни, элементы жанра. Статуя «Аполлона Сауроктона» — изображение изящного
мальчика-подростка, который целится в бегущую по стволу дерева ящерицу. Так
переосмысливается традиционный образ божества, приобретая жанрово-лирическую
окраску .
ПРАКСИТЕЛЬ. «Аполлон Сауроктон»
Третья четверть 4 в. до н.э., Рим, Ватикан
Воздействие искусства Праксителя проявилось в дальнейшем в многочисленных
произведениях парковой скульптуры эпохи эллинизма, а также в мелкой пластике,
в частности, в замечательных терракотовых (из обожженной глины) статуэтках из
Танагры. Эти изящные грациозные женские образы сохранили все обаяние и
чистоту греческой классики. В мелкой пластике долго продолжала жить тонкая поэзия,
присущая творениям Праксителя.
ТАНАГРСКАЯ СТАТУЭТКА. «Две женщины»
Терракота. Около 300 г. до н.э. Лондон. Британский музей.
Если в искусстве Скопаса и Праксителя еще ощутимы связи с принципами
искусства высотой классики, то в художественной культуре последней трети 4 в. до
н.э. эти связи слабели.
В это время ведущее значение в общественно-политической жизни древнего мира
приобрела Македония. Победоносные походы Александра Македонского, завоевания
им греческих полисов, а затем и громадных территорий Азии, вошедших в состав
Македонской державы, не могли не отразится на искусстве этого периода. Время
выдвинуло на передний край новых мастеров.
Греческий скульптор
Леохар
Одним из выдающихся скульпторов этого периода был Леохар, придворный мастер
Александра Македонского. Его наиболее прославленная статуя — Аполлон Бельве-
дерский, исполненная с высоким профессиональным мастерством, характеризуется
спокойным величием и холодной торжественностью.
Греческий скульптор
Лисипп
Последним большим мастером поздней классики был Лисипп. Расцвет его
творчества приходится на 40—30-е гг. 4 в. до н.э., на время правления Александра
Македонского. В искусстве Лисиппа, так же как и в творчестве его великих
предшественников, решалась задача индивидуализации образа человека, раскрытия
его переживаний; он вносил более ясно выраженные особенности возраста, рода
занятий. Новыми в творчестве Лисиппа были его интерес к характерно-
выразительному в человеке, а также расширение изобразительных возможностей
скульптуры. Ему принадлежали и огромная (20 м высоты) бронзовая статуя Зевса
(не дошла до наших дней) и настольная статуэтка Геракла, исполненная для
Александра Македонского.
ЛЕОХАР. «Аполлон Бельведерский»
Около 340 г. до н.э., Рим, Ватикан
ЛЕОХАР. «Аполлон Бельведерский»
Римская копия
ЛИСИПП. "Апоксиомен"
Римская мраморная копия с греческого оригинала
Около 330 г. до н.э. Ватикан. Музей Пия-Клементино.
ЛИСИПП. "Отдыхающий Гермес"
IV в. до н.э. Римская копия.
Неаполь. Национальный музей.
Свое понимание образа человека Лисипп воплотил в статуе юноши, скребком
счищающего с себя песок после состязаний,— «Апоксиомен», которого он
представил не в момент напряжения сил, а в состоянии расслабленности. Стройная
фигура атлета показана в сложном развороте, словно предлагающем зрителю обойти
статую. Движение свободно развернуто в пространстве. Лицо выражает усталость,
глубоко посаженные затененные глаза смотрят вдаль.
Лисипп умело передает переход от состояния покоя к действию и наоборот.
Таково изображение отдыхающего Гермеса.
Большое значение имело творчество Лисиппа для развития портрета. В
созданных им портретах Александра Македонского обнаруживается глубокий интерес к
раскрытию духовного мира героя. Наиболее примечательна мраморная голова
Александра, в которой раскрыт образ сложный и противоречивый.
ЛИСИПП
«Портрет Алексадра Македонского»
В искусстве поздней классики появились более дифференцированные изображения
людей разных типов и в различных состояниях. Учеником Лисиппа выполнена
голова кулачного бойца Сатира из Олимпии (ок. 330 г. до н.э., Афины, Национальный
археологический музей), с беспощадной реалистической наблюдательностью
передающая грубую физическую силу, примитивность духовной жизни, мрачную
угрюмость характера. Автор портрета кулачного бойца не интересовался вопросами
оценки и осуждения уродливых сторон человеческого характера, он только их
констатировал. Таким образом, обращаясь к более конкретному изображению
действительности в ее индивидуальных проявлениях, скульптура утрачивала интерес
к идеальному обобщенному героическому образу, а вместе с тем и то особое
воспитательное значение, которое она имела в предшествующие периоды.
СТАТУЯ АТЛЕТА
Найдена у о. Антикифера
Бронза. Около 340 г. до н.э.
Афины. Национальный археологический музей.
ВАЗОПИСЬ ПЕРИОДА
ПОЗДНЕЙ КЛАССИКИ
К концу классического периода характер вазописи изменился. В ней все
большее место занимала узорчатая орнаментальность, героические мотивы уступали
место жанровым, лирическим. В том же направлении эволюционировала и живопись.
По образному решению с Афродитой Праксителя перекликается «Афродита Анадиоме-
на» — картина прославленного художника конца 4 в. до н.э. Апеллеса,
обогатившего красочную палитру и более свободно пользовавшегося светотеневой
моделировкой .
Апеллес - древнегреческий живописец 2-й половины IV века до н.э. Работал в
Эфесе, Косе, Александрии Египетской. По свидетельству Плиния Старшего, был
придворным художником македонских царей. Апеллес писал на деревянных досках
темперой, использовал белую, черную, желтую и красную краски, виртуозно
владел светотенью. Он выполнил портреты Филиппа и Александра Македонских,
автопортрет, аллегорическую картину "Клевета" и др. Наиболее знаменитой была
картина Апеллеса "Афродита Анадиомена", изображавшая выход богини из моря; тело
ее, наполовину погруженное в волны, просвечивало сквозь воду. Произведения
Апеллеса не сохранились и известны только по описаниям. Выражение "черта
Апеллеса" означает высокое совершенство, достигнутое упорным трудом.
О разнообразии тенденций в монументальной живописи поздней классики дают
яркое представление уникальные росписи неизвестного греческого мастера,
найденные в Казанлыкской гробнице, в Болгарии в 1940-е гг. , а также красочные
мозаики в Пелле, в Македонии.
ИСКУССТВО ЭЛЛИНИЗМА
(IV - I век до н.э.)
Эллинизм - последний, завершающий этап развития древнегреческого
рабовладельческого общества. Ему предшествуют грандиозные политические перемены в
жизни Древней Эллады, связанные с завоевательными походами Александра
Македонского против Персии. В течение десяти лет, с 334 по 324 год до н.э., он
Захватил огромные территории от берегов Малой Азии до границ Индии, от
Черного моря до аравийских пустынь. Такой огромной державы еще не знал древний
мир, но, созданная силой оружия, она оказалась непрочной и распалась после
смерти завоевателя. После долгой, сорокалетней борьбы на ее развалинах
возникли монархии полководцев Александра, среди которых важнейшую роль играли
Египет, Сирия и Македония.
Соперничество и беспрерывные войны между ними проходят через всю историю
эллинизма. Правители государств по восточному обычаю стали называть себя
царями. Они считались верховными собственниками земли, которую обрабатывали
зависимые крестьяне-общинники, чье существование мало отличалось от жизни
рабов . Широчайшее распространение во всех странах Восточного Средиземноморья
получает рабовладельческое хозяйство; резко обостряется контраст между
безмерным богатством знати и нищетой народных масс. Бурное развитие торговли
способствовало появлению новых городов, особенно на Востоке. Крупнейшими
центрами эллинистического мира стали Александрия в Египте, Антиохия в Сирии и
Пергам в Малой Азии. Громадный приток рабов из числа военнопленных позволил
широко развернуть строительство. В городах сооружают величественные царские
дворцы, роскошные парки, украшенные декоративной скульптурой, театры и храмы,
обширные административные здания и богатые частные дома.
Искусство Александрии
Появляются и замечательные памятники инженерного искусства, такие, как Фа-
росский маяк высотой 120 м, построенный в III веке до н.э. на острове Фарос,
у входа в гавань Александрии. Стремление к монументальности проявляется в
создании статуй огромной величины: скульптор Харес исполнил бронзовую фигуру
бога Гелиоса высотой в 32 м, известную под названием «Колосс Родосский».
Далекие военные походы, морские путешествия и возникновение греческих
городов в странах Востока способствовали лучшему знакомству греков с научным
богатством Египта и Вавилонии, а завоеванные народы восприняли греческую
культуру. В немалой степени этому содействовал и общегреческий язык, которым
отныне пользуются от Марселя до Средней Азии, от Каспийского моря до порогов
Нила. Характерная черта духовной жизни эллинистического мира - своеобразное
сочетание культурных достижений Греции и древневосточных цивилизаций, а также
систематизация знаний, накопленных в течение тысячелетий.
ФАРОССКИЙ МАЯК
(Реконструкция)
ХАРЕС. «КОЛОСС РОДОССКИЙ»
(одна из возможных реконструкций)
Правители государств, заботясь об упрочении своей власти, могущества и
славы, собирали вокруг себя выдающихся художников, ученых и поэтов. Всеобщей
известностью пользовалась знаменитая библиотека в Александрии, где находились
семьсот тысяч папирусных свитков - сочинения по всем отраслям знаний.
Огромных успехов достигли в III веке до н.э. естественные науки, математика и
медицина . В это время Архимед сделал ряд великих открытий в области механики и
физики, Эвклид создал труд о началах геометрии, Гиппарх составил обширный
звездный каталог, географ Эратосфен сравнительно точно определил окружность
земли, астроном Аристарх Самосский впервые высказал гениальную догадку, что
земля и планеты вращаются вокруг солнца. Расширение границ мира и его научное
познание показало человеку всю необъятную сложность окружающей
действительности. Исчезновение независимых городов-государств и появление могущественных
монархий с безграничной властью царя вело к полной утрате гражданственного
самосознания и формированию новых представлений о месте человека в мире. Он
превратился в верноподданного монарха и вместе с тем, как никогда прежде,
ощутил себя частицей того обширного мира, который эллинистические мыслители
называли «обитаемой вселенной».
В сознании людей эпохи эллинизма складывается более сложное отношение к
действительности, которая часто выступает как сила, враждебная человеку.
Бурная жизнь, полная опасностей и войн, внушала мысль о невозможности
противостоять ударам судьбы, порождала трагическое мироощущение и стремление
замкнуться в мире личных переживаний. Эти чувства и настроения сказываются и в
новом понимании красоты, во многом отличном от эстетического идеала греческой
классики.
ИСКУССТВО
ЭЛЛИНИСТИЧЕ СКОЙ
ГРЕЦИИ
Искусство эллинизма не представляет собой единого целого. В этот период
существуют самостоятельные художественные школы в Александрии, Пергаме, Греции,
на острове Родос, в городах Сирии. Лучшие произведения эллинистических
скульпторов с большой полнотой и художественной убедительностью отражают
самые волнующие проблемы эпохи. В противоположность спокойной волевой
целеустремленности классического искусства, их образы несут в себе огромное
эмоциональное напряжение и страстную патетику. Этими чертами отмечена
замечательная статуя богини победы Ники, которую воздвигли на маленьком острове
Самофрака около 190 года до н.э. жители Родоса в память о победе, одержанной
ими над флотом сирийского царя. Высеченная из паросского мрамора, фигура
богини стояла на высокой отвесной скале над морем, ее пьедестал изображал нос
боевого корабля. Могучая и величавая Ника в развевающейся от ветра одежде
представлена в неудержимом движении вперед. Сквозь тонкий прозрачный хитон
просвечивает ее прекрасная фигура, которая поражает зрителя великолепной
пластикой упругого и сильного тела. Уверенный шаг богини и гордый взмах орлиных
крыльев рождают чувство радостной и торжествующей победы.
Под влиянием работ родосских мастеров появляются такие замечательные
произведения искусства, как статуя богини Афродиты, найденная в XIX веке на
небольшом островке Мелос. Ее создал мастер Александр около 120 года до н.э. Эта
знаменитая ныне статуя вошла в историю под названием Венеры Мелосской.
Полуобнаженная фигура богини высечена из паросского мрамора, руки ее были
утрачены еще в древности. Ученые предполагают, что в одной руке Афродита держала
яблоко, символ острова Мелос, а другой придерживала ниспадающую одежду.
Фигура богини с разных точек зрения кажется то гибкой и подвижной, то полной
сдержанного покоя. Скульптор достиг удивительной тонкости в обработке
материала; по поверхности мрамора легко и трепетно скользят световые блики и
прозрачные тени, создавая ощущение живого и прекрасного человеческого тела.
Облик богини, в котором естественно сочетаются нежность и сила, привлекает
здоровой и целомудренной красотой. Лицо Афродиты с идеально правильными чертами
пленяет ясным спокойствием и поэтической одухотворенностью. В этой статуе
слились воедино лучшие достижения греческого искусства. Она рождает чувство
светлой гармонии, показывает, какой чистоты и нравственного совершенства
может достичь человек.
«Ника Самофракийская»
Мрамор, о. Самофрака. Около 190 года до н.э.
АГЕСАНДР. «Венера Мелосская»
Мрамор. Около 120 г. до н.э. Париж. Лувр.
Искусство Пергама
Пафос борьбы, характерный для эллинизма, нашел совершенное выражение в
грандиозной скульптурной композиции, украшавшей мраморный алтарь в честь
Зевса, который построили около 180 года до н.э. на акрополе Пергама, столицы
небольшого эллинистического государства в Малой Азии. Этот памятник был
посвящен конкретному историческому событию. В конце III века до н.э. пергамский
царь Аттал I отразил нашествие племен галатов. В память о его победе
воздвигли алтарь. Само сооружение представляло собой высокий цоколь, на котором
высился стройный ионический портик. С одной стороны цоколь прорезала широкая
открытая лестница, ведущая к верхней площадке, где находился жертвенник.
Вдоль цоколя непрерывной лентой тянулся рельефный фриз длиной в 120 м и
высотой в 2,3 м. Над его исполнением, судя по именам, начертанным на плитах,
работали многочисленные скульпторы из Пергама и Афин. Исключительное
богатство изображений и необыкновенные размеры фриза делают его выдающимся
произведением, которое не знает равных в античном искусстве.
«ПЕРГАМСКИЙ АЛТАРЬ»
Мрамор. 180-160 гг. до н.э.
Берлин. Государственные музеи.
Создатели фриза запечатлели борьбу Пергама с галатами в иносказательной
форме как схватку богов и гигантов. Согласно мифам, сыновья богини земли -
гиганты - восстали против богов Олимпа и в жестокой битве потерпели
поражение . Сцены этой битвы одна за другой проходят на плитах Пергамского алтаря.
Перед скульпторами стояла сложная композиционная задача - наглядно показать
два борющихся мира. Мастера нашли в высшей степени простое и убедительное
решение: фигуры богов, как правило, возвышаются над поверженными гигантами.
Выполненные в технике высокого рельефа фигуры почти отделяются от фона. Они
даны в самых сложных поворотах и бурных движениях, которые подчеркнуты
живописно развевающимися одеждами и резкими контрастами света и тени. Поистине
безгранична фантазия скульпторов в передаче отдельных эпизодов, где яростному
натиску богов противопоставлено отчаянное сопротивление гигантов.
«ПЕРГАМСКИЙ АЛТАРЬ» (ФРАГМЕНТ)
Мрамор. 180-160 гг. до н.э.
Берлин. Государственные музеи.
«Пергамский алтарь» (фрагмент)
Мрамор. 180-160 гг. до н.э.
Берлин. Государственные музеи.
«Пергамский алтарь» (фрагмент)
Мрамор. 180-160 гг. до н.э.
Берлин. Государственные музеи
Центральный образ фриза - сражающийся Зевс, который одновременно ведет
борьбу с тремя противниками. В его полуобнаженной фигуре ощущается
беспредельная мощь. Поразив одного из гигантов, бог-громовержец готовится метнуть
свою испепеляющую молнию в предводителя врагов, змееногого гиганта Порфирио-
на. Сверхчеловеческой силой поражает его мускулатура, страстной
ожесточенностью дышит лицо гиганта, достойного соперника Зевса. Особым драматизмом и
эмоциональной выразительностью пронизана сцена боя, в которой участвует
богиня Афина. Она держит щит и повергает на землю крылатого гиганта Алкионея. В
смелых движениях и властных жестах Афины раскрывается грозная решимость и
торжество победителя. К ней уже летит крылатая Ника, чтобы украсить голову
Афины победным венком. Тщетно пытается юный гигант освободиться от
беспощадной руки богини. В предельном усилии напряжены мускулы его атлетически
развитого тела, а прекрасное лицо выражает глубокое страдание. Священная змея
Афины, обвившая Алкионея, кусает его грудь. Однако физическая боль не уродует
лица юноши, в нем привлекают величие духа и нравственное благородство. Рядом
с Афиной, словно из земных недр, появляется фигура матери гигантов Геи. Ее
руки подняты, и длинные волосы разметались по плечам. В образе Геи скульптор
сумел передать трагическую скорбь матери, оплакивающей гибель своих сыновей.
Целый мир человеческих чувств находит пластическое выражение в рельефах Пер-
гамского алтаря, который справедливо считается одной из непревзойденных
вершин мирового искусства.
«Битва Зевса с гигантами»
(Плита Пергамского алтаря)
Мрамор. 180-160 гг. до н.э. Берлин. Государственные музеи.
Возросший интерес к различным сторонам действительности, стремление
раскрыть многообразие и богатство жизненных явлений способствовали утверждению в
скульптуре эллинизма новых жанров. Среди них важное место занимают
декоративные статуи, украшавшие сады и парки, царские дворцы и виллы богатых
рабовладельцев . Родосские скульпторы явно предпочитали кровавые, бьющие по нервам
сюжеты и тяготели к намеренно эффектным театральным приемам. Порой мастера
эллинизма обращали свои взоры в прошлое, к возвышенным образам греческой
классики.
В I веке до н.э., когда ослабленный войнами, обострением классовой борьбы и
восстаниями рабов эллинистический мир приходит в упадок, на первый план в
искусстве выступают трагические темы, в которых косвенно отражаются конфликты и
противоречия эпохи. Подчеркнутым интересом к правдивой передаче натуры и
мироощущения человека отличается портрет, который становится одним из ведущих
жанров искусства этого времени. Сохраняя свойственные греческому искусству
принципы типизации и обобщения, мастера гораздо более индивидуально
изображают черты внешнего облика человека и его душевное состояние.
Один из выдающихся образцов портретного искусства - бронзовая голова с
острова Делос. Она принадлежала статуе, отлитой около 90 года до н.э. С
необычайной мягкостью скульптор моделирует черты лица немолодого мужчины, его
полные щеки, губы и оплывающий подбородок. Контраст темно-зеленой бронзы и
сверкающих глаз сообщает портрету удивительную жизненность. Чуть заметная складка
на лбу, полуоткрытый рот и выразительный взгляд создают ощущение тревожного
раздумья и озабоченности. Как отличается это лицо от внутренне спокойных и
безмятежных образов V века до н.э., когда человек не знал сомнений и
неуверенности, характерных для духовной жизни конца эпохи эллинизма.
БРОНЗОВАЯ ГОЛОВА С ОСТРОВА ДЕЛОС
Бронза. Около 90 г. до н.э.
Афины. Национальный археологический музей
Искусство Родоса
Последний значительный памятник греческого искусства - скульптурная группа,
изображающая гибель троянского жреца Лаокоона и его сыновей. Ее создали около
4 0 года до н.э. три родосских мастера - Агесандр, Афанодор и Полидор. Эта
группа была обнаружена в 1506 году среди развалин одного из императорских
дворцов Древнего Рима и на протяжении нескольких столетий пользовалась
большой славой во всех европейских странах. Сюжет скульптуры заимствован из
легендарных сказаний о падении Трои. Согласно мифам, после безуспешной осады
города греки оставили под его стенами колоссального деревянного коня, где был
спрятан отряд воинов. Жители Трои собирались ввести коня в город, но Лаокоон
предупредил их о грозящей опасности. За это богиня Афина, покровительница
греков, покарала его: из пучины моря выползли две огромные змеи и задушили
Лаокоона и его детей. С виртуозным мастерством показывают скульпторы эту
страшную сцену. Младший сын Лаокоона уже задохнулся в тисках змеи, старший
напрасно умоляет отца прийти на помощь. Сам Лаокоон борется с чудовищами, его
тело напряженно изогнуто, голова запрокинута в нестерпимой муке, из
полуоткрытого рта, кажется, слышен крик отчаяния, а в глубоко запавших глазах -
выражение мучительной боли. С огромной силой раскрывают родосские мастера
физическое и моральное страдание героя.
Подчеркнутый интерес скульпторов к остро эмоциональному, драматическому по
своему звучанию сюжету — несомненное свидетельство того влияния, которое
оказали на духовную жизнь греческого мира политические события, сопровождавшие
упадок и гибель эллинистических государств. Во II—I веках до н.э. легионы
рабовладельческого Рима завоевывают страны Восточного Средиземноморья, и с
этого времени начинается не только новый период мировой истории, но и новая
глава в античном искусстве - искусство Древнего Рима.
АГЕСАНДР, ПОЛИДОР И АФИНОДОР
«Лаокоон и его сыновья»
Мрамор. Около 40 г. до н.э. Рим. Ватикан.
ОЧЕНЬ ДРЕВНЯЯ ГРЕЦИЯ
М. Гаспаров
(в сокращении)
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ГРЕЦИЯ СТАНОВИТСЯ ГРЕЦИЕЙ,
ИЛИ ДО ЗАКОНА БЫЛО ПРЕДАНИЕ
Вначале была сказка
Историческая наука начинается с хронологии. Это, может быть, самая скучная
часть истории, но и самая необходимая. Если не знать, что было в прошлом
раньше и что потом, то все остальные знания теряют всякий смысл.
Греки это понимали и заучивали хронологию старательно. На острове Паросе
старание дошло до того, что большая хронологическая таблица по греческой
истории была вырезана на мраморе и выставлена на площади, чтобы прохожие
смотрели и просвещались. Таблица эта сохранилась. Но выглядит она, на современный
взгляд, немного странно. Вот ее начало с небольшими сокращениями:
• Год 1582 до н.э. Царь Кекроп воцаряется в Афинах.
• Год 1529. Всемирный потоп, из которого спаслись Девкалион и Пирра.
• Год 1519. Царь Кадм, основатель Кадмеи, пришел в Фивы из Финикии и
научил греков письменности.
• Год 1432. Царь Минос, сын Зевса, воцарился на Крите, а фригийские
карлики научили греков ковать железо.
• Год 1409. Богиня Деметра пришла в Афины и научила греков земледелию.
• Год 1300. Геракл, очистив Авгиевы конюшни и победив царя Авгия, учредил
Олимпийские игры.
• Год 1260. Тесей, убив Минотавра, освободил Афины от дани, дал им законы
и учредил Истмийские игры.
• Год 1251. Поход Семерых против Фив, и тогда же учреждены Немейские игры.
• Год 1208. 5 июня. Взятие Трои после десятилетней Троянской войны.
• Год 1202. Орест, сын Агамемнона, мстя за отца, убивает свою мать, но
оправдан судом Ареопага.
• Год 1128. Переселение дорян во главе с царями Гераклидами в Пелопоннес.
• Год 1085. Гибель Кодра, афинского царя, в войне с дорянами. Конец
царской власти в Афинах.
• Год 937. Расцвет поэта Гесиода.
• Год 907. Расцвет поэта Гомера.
• Год 895. Аргосский царь Фидон ввел в употребление точные меры, весы и
деньги...
Вы скажете: «Разве это история? Это сказка! Это все равно, что составлять
таблицу по хронологии Киевской Руси и включать в нее даты: тогда-то Илья
Муромец убил Соловья-разбойника, а тогда-то Руслан — Черномора».
Грек, услышав такие слова, обиделся бы. Может быть, он сам из знатного
рода , который возводит свое происхождение к одному из мифологических героев,
упомянутых здесь. Спартанский царь Леонид, герой Фермопил, считал себя пра-
пра— (повторите это «пра» 20 раз!) -правнуком Геракла. Сроком жизни
человеческой греки считали 70 лет, лучший срок для рождения сына — середина жизни, 35
лет. Леонид погиб в 480 г. до н.э. Отсчитайте от этой даты 23 раза по 35 лет
(жизнь Леонида и 22 поколений его предков) и вы окажетесь в 1285 г. до н.э.,
как раз в том времени, в которое Паросская таблица поселяет Геракла. Как же
не верить такой хронологии?
И не только тщеславные цари, но и более серьезные люди часто возводили свой
род к героям и богам. Гиппократ был великим ученым, отцом греческой медицины;
мы с ним еще встретимся в этой книге. Он был из рода потомственных врачей,
Асклепиадов, а род этот начало вел от Асклепия, бога врачевания, сына
Аполлона; Гиппократ был потомком бога в 18-м поколении. Если сделать расчет лет, то
получится: бог жил незадолго до Троянской войны. И правда: в «Илиаде»
написано, что сын бога Асклепия, Махаон, был, так сказать, главным врачом
греческого войска под Троей. (Знаете большую яркую бабочку-махаона? Так вот, она
названа в честь этого самого врача-полубога, а почему — я не знаю).
Поэтому не будем смеяться заранее. Для грека хронология мифов была делом
важным. Ею занимались большие ученые. Эратосфен, великий математик, впервые
рассчитавший размер земного шара, столь же усердно рассчитывал и дату падения
Трои. Кстати, она у него получилась другая, чем на Паросской таблице: 1183
год. Но это уже мелочи.
И еще два слова. Я сказал, что начало Паросской таблицы я переписал с
небольшими сокращениями. Но я сделал в ней еще одно изменение — очень простое и
очень бросающееся в глаза. Какое? Попробуйте догадаться. Кто не догадается,
для тех я скажу об этом позже.
Переселение дорян
Если вы пересмотрите Паросскую хронологическую таблицу и попробуете угадать
в ней то место, где кончается мифология и начинается история, то, скорее
всего, это будет загадочная строчка: «Год 1128. Переселение дорян во главе с
царями Гераклидами в Пелопоннес». Загадочная — потому что если кто из вас и
помнит, кто такие Гераклиды, то вряд ли представляет, что это было за
переселение .
А переселение было: это и вправду не только мифология, но и уже история.
Греки — не исконные жители Греции, они — пришельцы. Они пришли сюда с севера,
из-за Балкан; где и с кем они жили раньше — об этом ученые спорят до сих пор.
Сами греки этого не помнили. Но они хорошо помнили другое — что переселялись
они сюда двумя волнами. Первыми переселились ахейские племена; это об их
царствах и княжествах сохранилась память в мифах. Вторыми переселились дорийские
племена; и об этом переселении был сложен, можно сказать, последний греческий
миф, а потом началась история.
Миф был вот какой.
Самым славным греческим героем был Геракл. Он был потомком аргосских царей.
Но сам он не был царем: всю жизнь он прожил бездомным тружеником на чужих
службах. Умирая, он приказал сжечь себя на костре на вершине горы Эты. От
этого костра у подножья Эты забили горячие источники: по этим источникам
соседний горный проход стал называться «Горячие ворота» — Фермопилы.
Рядом с горой Этой лежит крошечная горная область — Дорида. Здесь нашли
приют сыновья Геракла; старшим и главным из них был Гилл. Им было тесно в
маленькой Дориде. Они собрали дружину из храбрых дорийских горцев и решили идти
на Пелопоннес — добывать аргосское царство своих предков.
Перед походом, как водится, обратились к оракулу. (Оракул — это не человек,
а святилище, где жрецы давали предсказания от имени бога; как это было
устроено , мы расскажем дальше.) Получили ответ: «Ждите третьих плодов и ступайте
через теснину». Гилл рассудил, что «третьи плоды» — это третий урожай, третье
лето; он выждал два года, а на третий год повел своих дорян через «теснину»
Коринфского перешейка. Навстречу им вышли местные ахейцы. Договорились решить
спор единоборством вождей. Вожди сошлись — и Гилл пал. Дорянам пришлось ни с
чем воротиться в Дориду.
Вновь обратились к оракулу: «Почему ты нас обманул?» Оракул ответил: «Вы
сами не захотели правильно понять вещание. Плоды — не земные, а людские;
теснина — не суша, а море». Гераклиды поняли: победа достанется не им, а только
третьему поколению после них, и идти к ней нужно не по узкому Коринфскому
перешейку, а вплавь через узкий Коринфский залив.
Пока сменились три поколения, прошло сто лет. Гераклиды терпеливо ждали
своего срока. Наконец за сыновьями и внуками выросли правнуки: три брата —
Аристодем, Темен и Кресфонт. Собрали войско, построили корабли для переправы.
Вновь спросили прорицания у оракула: «Что нам сделать, чтобы победить?» Ответ
Звучал таинственно: «Возьмите трехглазого проводника». Братья задумались.
Вдруг на дороге показался всадник на коне, слепом на один глаз. Это был это-
лийский князь Оксил: он убил родственника, десять лет бедовал в изгнании и
теперь возвращался на родину. Его стали уговаривать примкнуть к походу. Он
легко согласился, но сразу выговорил себе награду: один из лучших кусков
Пелопоннеса — Элиду.
С трехглазым проводником трое братьев переправились в Пелопоннес, одержали
долгожданную победу над ахейцами и стали делить завоеванные места. Середина
Пелопоннеса — это дикое лесистое нагорье, но по сторонам его лежат четыре
плодородные долины: на востоке — Аргос, на западе — Элида, на юге — Лакония и
лучшая из всех — Мессения. Элиду отдали Оксилу, а о трех других областях три
брата бросили жребий. В горшок с водой каждый опустил по камню: чей вынется
первым, тот будет владеть Аргосом, чей вторым — Лаконией, чей третьим — Мес-
сенией. Аристодем и Темен опустили свои жребии честно, а Кресфонт схитрил.
Ему хотелось получить урожайную Мессению, и он бросил в воду вместо камня ком
земли, который разошелся в воде. Аргос достался Темену, Лакония — Аристодему,
Мессения осталась на долю лукавого Кресфонта.
Совершив дележ, братья на трех алтарях принесли жертвы Зевсу. А наутро на
их алтарях оказалось по неожиданному животному: на аргосском — жаба, на ла-
конском — змея, на мессенском — лиса. Гадатели, посовещавшись, объяснили:
жаба — животное малоповоротливое, так что аргосским дорянам лучше не ходить на
войну; змея — грозное, так что лаконским дорянам будет сопутствовать победа;
а лиса — хитрое, в чем каждый мог и сможет убедиться. Братья переглянулись,
поняли хитрость Кресфонта и затаили злую память на мессенских дорян.
Царь Кодр
Когда доряне заняли Пелопоннес, то пелопоннесские ахейцы или подчинились
им, или ушли в глухие горные местности. А самые знатные и гордые роды стали
покидать страну и переселяться на север: в Беотию, где жило третье большое
греческое племя — эоляне, и в Аттику, где жило четвертое племя — ионяне.
Их принимали гостеприимно, особенно в Аттике. Здесь как раз в это время
умер последний царь из рода славного Тесея, победителя Минотавра. Старейшины
посовещались и выбрали новым царем пришельца — ахейца из царского рода по
имени Кодр.
Пелопоннесским дорянам было обидно видеть, что беглец из-под их власти стал
царем на чужой стороне. Они пошли на Аттику войной и осадили Афины. Осада
оказалась делом трудным, решили послать к оракулу и спросить: «Возьмем ли мы
Афины?» Оракул ответил: «Возьмете, если не тронете царя». Доряне объявили по
всему войску строгий приказ: никому не трогать царя Кодра ни под каким видом
— и продолжали осаду.
В Афинах тоже узнали об ответе оракула. И царь Кодр решил спасти город
ценой своей жизни.
Он оделся в рваное мужицкое платье, взвалил на плечи мешок, взял кривой
серп для обрезания веток, вышел за ворота и стал собирать хворост. Его
схватили и поволокли в дорийский лагерь. Он стал отбиваться, взмахнул серпом и
ранил какого-то воина. Это разъярило дорян, его убили, а труп бросили в поле.
Афинские старейшины выслали в дорийский стан посольство: «По священным обы-
чаям предков верните нам для погребения тело нашего царя!» — «Мы не трогали
вашего царя!» — ответили им. «Вот он!» — показали афиняне на мертвое тело в
лохмотьях и с вязанкой хвороста за плечами. Доряне вгляделись и поняли:
предостережение оракула они не соблюли. Они отдали убитого Кодра, сняли осаду и
ушли из Аттики ни с чем.
Кодра похоронили как героя, у ворот спасенных им Афин. Над его могилой
насыпали высокий курган и засеяли его пшеницею — в знак, что он отдал жизнь за
счастье и процветание приемного отечества.
А старейшины, поразмыслив, постановили: после Кодра никто в Афинах не
достоин носить имя «царь» — отныне глава государства будет выборным и будет
называться просто правителем, по-гречески — архонтом.
Первые архонты в Афинах выбирались пожизненно и только из числа потомков
Кодра; потом только на десять лет; потом только на один год — и уже из любых
знатных семейств. Первые архонты управляли единовластно; потом в помощь
такому архонту стали выбираться еще три, поделивших между собой три главные
царские заботы, — архонт-жрец, архонт-воевода и архонт-судья; потом одного
архонта-судьи стало мало, и начали выбирать целых шесть. Так составилась
коллегия девяти архонтов, управлявших Афинами в течение года; а отслужив свой
срок, они становились членами совета старейшин, заседавшего на холме бога
Ареса — Ареопаге.
Так в Афинах власть царя сменилась властью знати — монархия сменилась
аристократией .
Гомер расстается со сказкой
После переселения дорян в Греции сразу стало тесно. Нужно было искать новые
земли. Люди стали собираться отрядами, садились на корабли и отправлялись за
море основывать новые греческие поселения на иноземных, «варварских» берегах.
Первое направление этой колонизации напрашивалось само собой: через
Эгейское море, на противоположный малоазиатский берег. Все четыре греческих
племени зашевелились и тронулись с места. С острова на остров, как с камня на
камень, они перешли Эгейское море. Эоляне заняли север малоазиатского
побережья с островом Лесбос, доряне — юг с островом Родос, ионяне — середину с
островами Хиос и Самос и с новооснованными городами Смирной, Эфесом, Милетом.
Ахейцы же обратились в другую сторону и направили первые корабли в бурное
западное море, к берегам Италии и Сицилии.
Новые места всколыхнули старые воспоминания. Поселенцы малоазиатских
берегов вспоминали, как невдалеке от этих мест их давние предки бились под Троей;
разведчики западных морей вспоминали, как в этих же краях скитался по дороге
на родину Одиссей. И когда знатные люди новых городов сходились на пиры и
развлекались песнями, они все чаще требовали, чтобы им пели про Троянскую
войну и про странствия Одиссея.
Пели эти песни сказители — аэды. Они передавали их из рода в род, изменяли
или дополняли древние песни, слагали по их образцу новые. Поколения аэдов
выработали для песен мерный длинный стих — гекзаметр, поэтический язык, богатый
старинными словами и оборотами, набор готовых выражений для описания часто
повторяющихся действий. Такие песни были очень похожи на наши былины. И
длиной они были как былины: на час пения или около того, чтобы слушатели не
заскучали. Если нужно, певец всегда мог и сжать и растянуть свой рассказ —
например добавить подробностей, — как герой, вооружаясь к бою, надевает сперва
поножи, потом панцирь, потом шлем, берет меч, потом щит, потом копье, и какой
мастер изготовил этот щит, и от какого предка достался ему этот меч.
Таким аэдом, бродячим слепым сказителем, был и Гомер — тот, кто впервые
создал вместо коротких песен две большие поэмы-эпопеи: «Илиаду» о Троянской
войне и «Одиссею» о возвратных странствиях героя. О самом Гомере никто не
помнил ничего достоверного — даже места его рождения:
Семь городов соревнуют за мудрого корень Гомера:
Смирна, Хиос, Колофон, Саламин, Пилос, Аргос, Афины.
Эти семь спорили всего упорней; но и другие города считали себя родиной
Гомера — даже Вавилон и Рим. Соглашались лишь в том, что жил он бродячим
бедняком, зарабатывая на жизнь пением песен.
«Илиада» и «Одиссея» — очень длинные поэмы, по триста с лишним страниц.
Переход от сочинения небольших былин к сочинению длинных связных эпопей — дело
сложное. Тут было два пути. Один более легкий: можно было нанизать эпизоды
подряд, слаживая конец одного с началом другого, от самого похищения Елены и
до возвращения всех героев. Другой более трудный: можно было взять
какой-нибудь один эпизод и, расширяя его подробностями, вместить в него все,
что было поэтически интересного во всей Троянской войне.
Гомер пошел по трудному пути. Он выбрал для каждой поэмы только по одному
эпизоду из десятилетней войны и десятилетних странствий. Для «Илиады» это
гнев Ахилла на Агамемнона и его жестокие последствия: гибель Патрокла и месть
Ахилла Гектору. Для «Одиссеи» это последние два перехода в плаваньи героя: от
острова Калипсо до острова феаков и от острова феаков до родной Итаки, а там
— встреча с сыном, расправа с женихами Пенелопы и примирение. Все
предшествующие эпизоды скитаний Одиссея вмещены в его рассказ о себе на пиру у
феаков ; все остальные эпизоды Троянской войны вмещены в попутные упоминания в
речах действующих лиц. А за всем этим — то в ходе рассказа, то в пространном
описании, то в беглом сравнении — проходит целая энциклопедия картин народной
жизни — труд пахаря и кузнеца, народное собрание и суд, дом и сражение,
оружие и утварь, состязания атлетов и детские игры. Нынешнему читателю они могут
показаться длиннотами, отвлекающими от действия, но современники Гомера ими
наслаждались.
Это не случайно. Это значит, что современники Гомера почувствовали: между
ними и мифическими временами легла непереходимая грань. По эту сторону —
будни, труды, гнет, бедность, засилье гордой и жестокой знати; по ту сторону —
подвиги, величие, богатство, блеск, каждый доблестен, могуч и благороден, и
всякую подробность хочется бережно сохранить в памяти и подолгу ею
любоваться. Поэтому поэмы Гомера так длинны, и поэтому они так подробны. В них
Греция, вступая на порог истории, прощается с царством сказки.
Спарта, славная мужами
Из трех государств, основанных дорянами в Пелопоннесе, самым сильным
оказалось одно — лаконская Спарта. Его сила была в его организации. Это было
государство , устроенное как военный лагерь.
В Спарте было три сословия — три класса: спартанцы, периэки, илоты.
Спартанцы были потомками завоевателей-дорян, периэки и илоты — завоеванных
ахейцев . Спартанцы правили и воевали, периэки ковали оружие и платили подать,
илоты пахали и собирали жатву. Спартанцев было девять тысяч семейств: вся
земля Лаконии была разделена для них на девять тысяч равных наделов — ведь на
войне все равны. Илотов, государственных рабов, никто не считал, но их было
вдесятеро больше. Спартанцев они ненавидели смертной ненавистью. Если бы
спартанцы хоть на день забыли, что они на войне, Спарта была бы стерта с лица
земли. Спартанцы этого не забывали. Они ели и спали с копьем в руке. Все
статуи богов в Спарте были с копьями в руке — даже статуя Афродиты.
На войне люди живут только войною. Спартанцам было запрещено заниматься чем
бы то ни было, кроме военного дела. Труд — дело периэков и илотов. Однажды
Спарта созывала союзников для похода. Союзники роптали, что Спарта берет с
них больше воинов, чем дает сама. «Это не так», — сказал спартанский царь. Он
посадил спартанское войско справа от себя, союзные — слева, потом приказал:
«Медники, встаньте!» Среди союзников некоторые встали, среди спартанцев —
никто. «Горшечники, встаньте! Плотники, встаньте!» Под конец союзники стояли
почти все, спартанцы сидели, как сидели. «Вот видите, — сказал царь, —
настоящих воинов выставляем мы одни».
На войне нет места богатству и наживе. Чтобы спартанцы не копили богатств,
в Спарте деньгами служили железные прутья. Железные деньги громоздки: для
небольшой покупки их надо везти целый воз. Железные деньги бесполезны: их
нарочно закаливали в уксусе, чтобы железо стало хрупким и его нельзя было ни во
что перековать. Спартанцы не копили денег.
Нет денег — нет роскоши. Крыша дома должна быть сделана только топором,
дверь — только пилой. В богатом Коринфе спартанцы впервые увидели штучные
потолки. Они спросили: «Неужели у вас растут квадратные деревья?»
Ничего лишнего в жилье — ничего лишнего в еде. Спартанцы обедали не дома, а
в казармах: каждый отряд вместе. Главным кушаньем была черная кровяная
похлебка из свинины с чечевицей, уксусом и солью. Она была невероятно
питательна и невероятно противна на вкус. Спартанцы ею гордились. Персидский царь,
когда был в Греции, заставил пленного спартанца сварить ему такую похлебку,
попробовал и сказал: «Теперь я понимаю, почему спартанцы так храбро идут на
смерть: им милее гибель, чем такая еда».
На войне и говорить полагалось по-военному: точно и кратко. Это умение
называлось и до сих пор называется «лаконизм» — по имени области Лаконии. Кто
отвлекался, того обрывали, даже если он говорил умные вещи: «Ты говоришь
дело , но не к делу».
Самым знаменитым было лаконическое изречение спартанки, провожавшей сына на
войну. Она подала ему щит и сказала: «С ним или на нем!» Со щитом
возвращались победители, на щите приносили павших.
Спартанец пришел послом к македонскому царю. «Ты — один?» — удивился царь,
привыкший к пышным и многолюдным посольствам. «К одному», — ответил
спартанец.
Македонский царь послал сказать спартанцам: «Если я вступлю в Пелопоннес,
Спарта будет уничтожена». Спартанцы ответили одним словом: «Если!»
В Спарту пришли послы с острова Самоса — просить помощи. Они произнесли
длинную и красивую речь. Спартанцы сказали: «Дослушав до конца, мы забыли
начало, а забыв начало, не поняли конца». Самосцы оказались догадливы. На
следующий день они пришли в собрание с пустым мешком и сказали только четыре
слова: «Мешок есть, муки нет». Спартанцы их пожурили — достаточно было двух
слов: «муки нет», — но были довольны такой сообразительностью и обещали
помочь .
На войне спартанец был в своей стихии. Он шел на бой, как на пир,
разодевшись, намазав маслом и расчесав длинные волосы. (Полководцы говорили:
«Заботьтесь о прическе: она делает красивых грозными, а некрасивых страшными».)
Одевались в красное — чтобы было страшнее и чтобы не видно было ран. Другие
греки шли на бой под дикий рев труб, спартанцы — под мерный свист свирели: их
боевой пыл приходилось не разжигать, а умерять.
Спартанцы первые научились биться строем, фалангой, а не каждый сам за
себя: покинуть место в строю, чтобы броситься на врага или от врага, было
одинаковым преступлением. Дисциплина была превыше всего. Спартанец Леоним в бою
занес меч над врагом, но услышал отбой и отдернул меч: «Лучше оставить в
живых врага, чем ослушаться команды». Мальчик Исад убежал на войну и храбро
бился — ему дали венок за храбрость и высекли розгами за нарушение дисципли-
ны.
Спартанцу предложили в подарок боевых петухов: «Они дерутся до смерти».
Спартанец ответил: «Подари мне тех, которые дерутся до победы».
Хромой спартанец шел на войну. «Зачем ты идешь?» — «Я иду не бежать, а
биться». Слепой спартанец шел на войну. «Зачем ты идешь?» — «Чтобы притупить
собою меч врага». Старый спартанец шел на войну. «Зачем ты идешь?» —
«Заслонить молодых».
«Мой клинок короток», — сказал спартанец. «Подступи к врагу на шаг ближе»,
— ответил ему начальник.
Перед сражением спартанцы приносили жертву не богам войны, а мирным Музам.
«Почему?» — спрашивали их. «Потому что мы молимся не о победе, а о певцах,
достойных этой победы». После сражения приносили в жертву богам петуха.
«Почему?» — «Потому что в Спарте не хватило бы быков для наших побед».
Спартанское воспитание
Афинянин спросил спартанца: «Какое в Спарте наказание за супружескую
измену?» — «Никакого», — ответил тот. Афинянин не отставал. Спартанец сказал:
«Нужно принести в жертву такого быка, который, стоя на горе Тайгете, пьет
воду из долины Еврота». — «Но разве бывают такие быки?» — «А разве бывают в
Спарте супружеские измены?»
Женщины в воинском государстве были под стать мужьям: мужественные,
сильные , закаленные. Они не жили затворниками, как в остальной Греции: с ними
считались. «Только в Спарте мужья слушаются жен», — сказали спартанке.
«Потому что только в Спарте жены рожают настоящих мужей», — ответила спартанка.
Спартанка послала в бой пятерых сыновей и ждала вестей у ворот. Появился
гонец. «Как дела?» — «Все пятеро убиты», — ответил гонец. «Я не о том
спрашиваю: кто победил?» — «Мы». — «Тогда я счастлива, что они погибли», — сказала
мать.
Новорожденного ребенка спартанец приносил в совет старейшин. Его
осматривали. Если ребенок был хилым или больным, ребенка убивали: бросали в черную
расщелину невдалеке от Спарты. В Спарте должны были расти только сильные и
здоровые дети.
В семь лет ребенок покидал дом и поселялся со сверстниками в казармах.
Здесь учились жить по-спартански. Ели впроголодь, ходили круглый год в одном
плаще, спали на жестком тростнике, нарванном голыми руками. Раз в году всех
наперечет секли розгами на алтаре Артемиды, где когда-то приносили
человеческие жертвы. Надо было вынести порку без единого стона. Некоторые умирали под
розгами.
Чтобы уметь добывать пропитание на войне, подростки учились воровать. Кто
приходил ни с чем, того били, кто был пойман с поличным, того тоже били. Один
мальчик украл лисенка. К нему подошли, он спрятал лисенка под плащ. Лисенок
вгрызся ему в живот. Мальчик стоял твердо и говорил спокойным голосом. Его не
Заподозрили. Лисенок прогрыз ему внутренности. Мальчик умер. О его поступке
рассказывали детям, как о подвиге.
Учились, прежде всего, бою и борьбе. Борцов-учителей не было: спартанец
должен побеждать не хитрыми приемами, а силой и храбростью. В олимпийских и
других спортивных состязаниях спартанцам участвовать запрещалось: «Спарте
нужны не атлеты, а воины».
Учились презирать и ненавидеть илотов. Чтобы молодежь не приучалась к вину,
поили допьяна илота и водили мимо обеденных столов — один вид его вызывал
отвращение. Чтобы молодежь приучалась к войне и в мирное время, устраивали
тайные ночные походы на беззащитные селения илотов. Походы были настоящие, с
кровопролитием: убивали тех, кого слишком ненавидели или боялись.
Учились почитать стариков. На Олимпийских играх один старик искал себе
места среди зрителей. Он пробирался между скамьями, но места не было. Он дошел
до скамей, где сидели спартанские юноши, — все как один вскочили перед ним,
уступая место. Стадион разразился рукоплесканиями. Старик воскликнул: «Все
греки знают, что такое хорошо, но только спартанцы умеют поступать хорошо». А
кто-то сказал: «Только в Спарте стоит жить до старости».
Греческие латники. Бронзовый панцирь скреплялся из двух половин,
Защищавших грудь и спину; снизу пристегивался кожаный или
войлочный передник, часто с нашитыми металлическими полосами. На
голове шлем с гребнем: у одного воина с забралом, у другого — с
открытым лицом; на ногах у одного — поножи, подбитые кожей.
Живот был прикрыт только щитом.
Учились простоте и прямоте, учились не заниматься пустяками. Гость сказал
спартанцу: «А я простою на одной ноге дольше тебя». Спартанец ответил: «А мой
гусь — дольше тебя». Спартанцу предложили послушать певца, который поет, как
соловей. «Я слышал самого соловья», — ответил спартанец.
Много лет спустя, когда Спарта уже слабела, македонский царь разбил
спартанцев и потребовал от них заложников: пятьдесят мальчиков. Спартанцы
ответили: «Возьми лучше взрослых: мы не хотим, чтобы мальчики вернулись к нам не
по-спартански обученными».
Спартанские законы
В Спарте было два царя. Это было удобно: во время войны они могли воевать
на два фронта, во время мира они не давали друг другу слишком усилиться и
притеснять народ или знать.
Два царя выбирались из двух родов, происходивших от двух близнецов — Прокла
и Еврипонта. Это были сыновья Аристодема, того самого, который по жребию Ге-
раклидов получил Лаконию. Умирая, он не назначил преемника. Спросили оракул —
оракул сказал: «Власть — обоим, честь — старшему». Но который старший?
Близнецы были еще грудными младенцами. Спросили мать — она отказалась назвать
старшего. Тогда догадались подсмотреть, не кормит ли она одного сына всегда
раньше другого. Так и оказалось. Поэтому с тех пор Еврипонт и его потомки при
равных правах всегда почитались больше, чем Прокл и его потомки.
При двух царях собирался совет старейшин: 28 человек, с царями — 30. Выборы
в совет старейшин были особенные: по крику. Народ сходился на собрание перед
запертым домом, кандидатов в совет старейшин выводили к народу по одному, и
народ приветствовал каждого криком. В запертом доме сидело несколько человек
с писчими табличками: они не видели, кого выводят, а только слышали крик. На
табличках они отмечали, которому кричали громче. Кому кричали громче всех,
тот и провозглашался избранным.
При совете старейшин каждый год выбирались пять «блюстителей» — эфоров. Они
следили, чтобы народ исполнял законы, а цари не превышали власти. Раз в
восемь лет, в безлунную ночь, эфоры садились рядом и молча смотрели в небо.
Если в это время вспыхнет и скатится звезда, то эфоры объявляли, что цари
правят незаконно. После этого отправляли послов в Дельфы и успокаивались лишь
тогда, когда оракул заступался за царей.
Вступая в должность, эфоры издавали указ: «Брить усы и повиноваться
законам» . Это делалось для того, чтобы спартанцы одинаково слушались властей и в
малом деле, и в большом.
При старейшинах и эфорах собиралось народное собрание. Оно только
подтверждало решения старейшин, крича «да» или «нет». Советы подавали редко. Однажды
дурной человек подал в собрании хороший совет. Ему приказали сесть, а
хорошему человеку — повторить его слова.
Спартанцы гордились своими законами. На вопрос, откуда они, спартанцы
отвечали: «От Ликурга». На вопрос, кто такой Ликург, отвечали: «Больше бог, чем
человек». В Спарте был храм Ликурга, в храме приносили жертвы.
Говорили, что Ликург был древним правителем Спарты. Он был братом
спартанского царя, прапраправнука Прокла. Он мог бы и сам стать царем, но уступил
престол племяннику, царскому сыну. Издать законы побудил его бог Аполлон.
Образцом законов послужили критские законы, изданные, по преданию, самим Мино-
сом, сыном Зевса.
В храме стояла статуя Ликурга. Он был изображен одноглазым, как изображают
богов Солнца. Это объясняли так. Когда Ликург издал свой главный закон — о
всеобщем воинском равенстве и простоте, — против него восстали богачи. Его
избили палками, их вождь Алкандр выбил ему глаз. Народ выручил Ликурга и
выдал ему Алкандра на расправу. Ликург взял его к себе в дом и велел себе
прислуживать . Алкандр увидел, как умеренно и мудро живет Ликург, и из врага стал
его самым страстным приверженцем. А в народное собрание с тех пор было
запрещено ходить с палками.
Дав Спарте законы, Ликург позаботился, чтобы они были вечными и
неизменными. Он объявил, что едет в Дельфы спросить еще раз волю Аполлона, и взял со
спартанцев клятву не менять законов до своего возвращения. Спартанцы
поклялись. Тогда Ликург уехал в Дельфы и там, на чужбине, бросился на меч. Даже
тело свое он завещал сжечь, а пепел развеять над морем, чтобы его останки не
попали в Спарту. Спартанские законы остались неизменными навеки.
Спартанцы гордились, что их законы — самые лучшие и древние. Чужеземцев они
презирали. Уезжать за границу спартанцу запрещалось, как запрещается воину
покидать лагерь. Чужеземцев, приезжавших в Спарту, раз в несколько лет изго-
няли поголовно особым указом — чтобы спартанцы не научились плохому, а
иноземцы — хорошему. Один афинянин сказал спартанцу: «Вы, спартанцы, — неучи».
«Да, — ответил спартанец, — из всех греков мы одни не научились у вас ничему
дурному».
Назойливый чужеземец докучал спартанцу: «Кто самый лучший человек в
Спарте?» Спартанец ответил: «Тот, кто меньше всего похож на тебя».
Другой чужеземец похвастался спартанскому царю: «Меня все называют другом
Спарты». Он ждал похвалы. Но царь ответил: «Лучше бы тебя называли другом
твоей родины».
Первая Мессенская война
Аристодем
Царя Феопомпа спросили, почему у города Спарты нет стен. Он ответил: «Стены
Спарты — наши копья, границы — их острия».
А царь Агид говорил: «Спартанец спрашивает не сколько врагов, а где они».
Первые жертвы спартанских копий оказались рядом. Это были жители Мессении,
где правили потомки лукавого Кресфонта и где были самые плодородные земли во
всем Пелопоннесе. Мессения была завоевана в два приема, в двух долгих и
тяжелых войнах. Вождями мессенцев в этих войнах были два героя с похожими
именами: Аристодем и Аристомен.
Среди мессенской равнины возвышалась гора Ифома, посвященная Зевсу, высокая
и неприступная. На ее вершине мессенцы устроили военный лагерь и переселились
туда с женами и детьми. Спартанцы осадили Ифому. Мессенцы послали гонца в
Дельфы, к оракулу Аполлона: как спастись? На обратном пути на гонца напали
спартанцы, изранили, чуть не убили; но раздался неведомо чей голос: «Оставь
несущего ответ божий!» — и они, расступясь, пропустили гонца к своим. Гонец
передал слова оракула, упал и умер от ран.
Веление оракула было страшным. «По жребию или добровольно выберите деву из
рода Кресфонта и принесите ее в жертву подземным богам». Бросили жребий между
потомками Кресфонта, он пал на дочь вождя по имени Ликиск. Узнав об этом, Ли-
киск с дочерью бежал в Спарту. Мессенцы были в отчаянии. Тогда к алтарю
шагнул другой полководец из рода Кресфонта — Аристодем и добровольно предложил в
жертву собственную дочь. Все были потрясены. Только один человек бросился
вперед, чтобы спасти девушку, — это был ее жених. Он сказал: «Ты обручил ее
со мной — теперь уже не тебе, а мне принадлежит ее жизнь!» Его оттащили.
Тогда он крикнул: «Ты не знаешь, Аристодем, что твоя дочь уже не дева: она моя
жена, и она беременна!» В ярости Аристодем бросился на дочь, выхватил меч и
убил ее у самого алтаря. Она не была беременна: юноша солгал, чтобы защитить
невесту. Все же жрецы сказали, что боги не принимают этой смерти: девушка
пала жертвой ярости отца, а не жертвой подземным богам. Поднялось смятение и
крик: одни рвались растерзать Аристодема как дочереубийцу, другие славили его
как спасителя отечества. Вожди из потомства Кресфонта с трудом успокоили
народ: все они боялись за собственных дочерей и поэтому убеждали, что с гибелью
дочери Аристодема веление оракула уже исполнено. Народ нехотя поверил.
Собрание было распущено. Никто так и не знал, смилостивились боги над Мессенией
или разгневались еще больше.
Аристодем был выбран царем. Спартанцы не могли взять Ифомы. Они послали в
Дельфы. Оракул сказал: «Кресфонт овладел Мессенией хитростью — стало быть,
хитрость позволена и вам». Спартанцы не умели хитрить. Они не придумали
ничего лучше, как подослать к мессенцам сотню воинов под видом перебежчиков.
Аристодем отослал их обратно. «Хитрость старая, хоть подлость и новая», — велел
он передать спартанцам.
Наконец разнеслась весть, что оракул открыл тайну победы: победит тот, кто
раньше поставит сто треножников вокруг жертвенника Зевсу на Ифоме. Обычно
такие треножники делались из меди. На это нужно было много времени и металла.
Мессенцы решили схитрить: они стали торопливо, всем народом сколачивать
треножники из дерева. Тогда спартанцы тоже решили схитрить: один из них, человек
незнатный и неприметный, сделал из глины сто игрушечных треножников величиною
с кулак, положил в мешок, пробрался незаметно на Ифому и ночью расставил их
вокруг жертвенника. Мессенцы поняли, что дело их проиграно. Царь Аристодем
покончил самоубийством на могиле убитой им дочери. Кто мог, бежал в Аркадию
или в Аргос. Остальные сдались. Спартанцы обратили покоренных мессенцев в
илотов.
Вторая Мессенская война
Аристомен
Сменилось два поколения, и мессенские илоты восстали против спартанцев. На
этот раз они укрепились не на Ифоме, а на другой горе — Эйре. Их вождем был
Аристомен, народный герой мессенцев, о котором еще много веков спустя
слагались сказания. Ему предлагали стать царем, но он предпочел оставаться
выборным полководцем.
Первый бой окончился ничем. Аристомену нужно было ободрить своих и
устрашить врагов. Он взял щит убитого спартанца и незамеченным прокрался в Спарту.
В Спарте был храм Афины Меднодомной: и стены, и кровля, и статуя
богини-воительницы в нем были из меди. Ночью Аристомен положил у ног Афины этот
щит с надписью: «Богине — дар, отбитый у спартанцев». А наутро он был уже
далеко .
Спартанцы были в ужасе. Послали в Дельфы. Оракул велел призвать советника
из афинян. Преодолев гордость, спартанцы попросили ненавистных афинян о
помощи. Афиняне ответили издевательством: они послали в Спарту советником хромого
и убогого школьного учителя — Тиртея. Но случилось неожиданное. Тиртей
оказался поэтом, и его воинственные стихи подняли боевой дух спартанцев лучше,
чем советы любого полководца.
Спартанцы стали одерживать победы. Однажды они окружили мессенский отряд,
подступивший к самой Спарте. В плен попали пятьдесят человек, среди них —
израненный и обессиленный Аристомен. Их решили сбросить в ту самую горную
пропасть , куда в Спарте сбрасывали слабых детей и осужденных преступников.
Аристомен спасся чудом. Его сбросили последним, он упал на груду трупов своих
товарищей и остался жив. Он лежал, закутанный в плащ, и ждал голодной смерти.
Прошел день, прошла ночь, вдруг он услышал шум и увидел лисицу, которая
глодала чье-то мертвое тело. До сих пор лисиц в ущелье не было — стало быть, эта
пришла снаружи. Аристомен ухватился за ее хвост и пополз следом. Лисица
скользнула в узкую щель, сквозь которую слабо виднелся дневной свет.
Аристомен, ногтями разгребая землю, расширил щель и протиснулся на волю. Через
несколько дней он уже снова был во главе своего войска. Спартанцы были в
панике : Аристомен воскрес из мертвых!
Эйра пала из-за предательства. Среди восставших был спартанский
илот-перебежчик. Он перебежал к мессенцам из любви к одной мессенской
женщине. Однажды ночью, когда муж этой женщины нес стражу над обрывом, илот был у
нее в хижине. Ночь была непроглядно-ненастная, лил проливной дождь. Вдруг в
дверь постучали. Илот спрятался. Вошел муж. «Мы разошлись с постов, — сказал
он, стряхивая воду с плаща. — В такой ливень спартанцы все равно не пойдут на
приступ. А Аристомен ничего не узнает: он ранен и этой ночью не будет
обходить посты». Илот все слышал. Он выскользнул из хижины, бросился к обрыву,
скатился вниз и бегом побежал через поле к спартанскому стану. Через час
спартанские воины, скользя по глине, уже взбирались под ливнем по крутому
склону Эйры. Стражи наверху не было, но были сторожевые собаки. Они взвыли.
Мессенцы бросились из палаток, полуодетые, вооруженные чем попало. Бились во
мраке, ливень гасил факелы. Потом рассвело, но дождь не переставал. В тучах
грохотал гром — справа от спартанцев, слева от мессенцев; для спартанцев это
было хорошим знамением, для мессенцев — дурным. Спартанцы все время сменяли
усталых бойцов свежими, мессенцы бились без отдыха. Бой длился три дня.
Наконец Аристомен затрубил сбор. Женщин и детей поставили в середину, воины стали
впереди и по сторонам и наклонили копья к земле. Это значило, что они не
хотят больше драться и просят лишь прохода. Спартанцы умели ценить мужество и
во врагах. Они расступились, и уцелевшие мессенцы строем покинули Эйру.
Война кончилась. Мессения снова была порабощена. Те, кто покинул Эйру с
Аристоменом, сели на корабли и выселились в Сицилию. Там они основали город,
который и сейчас называется Мессиной. Сам Аристомен поехал на восток —
поднять против Спарты азиатских царей. По пути он задержался на острове Родосе.
Родосский царь искал себе жену, оракул сказал ему: «Женись на дочери лучшего
из греков». Царь попросил в жены дочь Аристомена. Справили свадьбу; вскоре
после этого Аристомен умер. Родосцы почитали его как героя-покровителя.
Пелопоннесский союз
У Спарты были три соседние области: Мессения, Аркадия, Арголида. Мессения
была покорена. Спартанцы стали воевать с Аркадией.
Главный город лесистой Аркадии назывался Тегея. Спартанцы пошли войной на
Тегею. Перед походом, как обычно, спросили совета в Дельфах. Оракул сказал:
Слышу, железные цепи звенят на лодыжках у пленных,
Вижу, спартанские люди поля тегейские мерят.
Решили, что предсказание доброе, и двинулись в поход, захватив даже цепи,
чтобы заковывать пленных. Но был бой, и спартанцы потерпели поражение.
Оказалось, что мерить тегейские поля суждено было спартанцам не как победителям, а
как пленникам с цепями на ногах. А цепи, предназначенные для тегейцев, тегей-
цы захватили с добычей и повесили в храме Афины; их показывали там еще много
веков спустя.
Раздосадованные спартанцы спросили оракул, что же им сделать, чтобы
победить . Оракул сказал: «Найдите кости Ореста, сына Агамемнона». Но где их
искать? Оракул сказал:
Ветер на ветер летит, удар отвечает удару,
Злая беда лежит на беде: там — Орестовы кости.
Это Звучало очень красиво, но непонятно. Вдруг один спартанец крикнул: «Я
понял!» Он объяснил: «Однажды я был в Тегее, Зашел в кузницу, разговорился с
кузнецом, и кузнец мне сказал, что двор его заколдован, что там под землею
лежит гроб, а в гробу — кости великана ростом в семь локтей: он нашел их,
когда копал колодец, и сам измерил. Видимо, это и есть Орест, а описание места
говорит о кузнице: „ветер на ветер" — это кузнечные мехи, „удар на удар" —
это молот и наковальня, „беда на беде" — это железо под молотом, потому что
железо создано на горе роду человеческому». Спартанцы обрадовались. Человека,
истолковавшего оракул, для виду обвинили в преступлении и изгнали. Он
отправился в Тегею, поступил в подручные к кузнецу, а потом упросил его сдать ему
внаем всю кузницу. Когда он этого добился, то выкопал кости и бежал с ними в
Спарту. После этого спартанцы снова пошли на Тегею и на этот раз одержали
победу.
Справившись с Аркадией, спартанцы двинулись на Арголиду. На границе их
встретили аргосские войска. Начались переговоры. Постановили решить дело как
бы дуэлью: каждое войско оставило на границе по триста человек и отступило.
Оставленные начали битву. Бились день напролет; к ночи в живых осталось
только трое: два аргосца и один спартанец по имени Офриад. Все были изранены, ни
у кого не было сил сражаться дальше. Два аргосца, поддерживая друг друга,
ушли к своим — возвестить о победе. Офриад остался. Опираясь на обломок копья,
он прошел по полю, снимая доспехи с убитых врагов, потом развесил их на
дереве среди поля и своею кровью написал на щите: «Спартанцы — Зевсу, в дар от
своей победы». Такой столб с оружием назывался «трофей» — его ставили
победители в знак, что поле боя осталось за ними. Наутро к полю подошли войска
спартанцев и аргосцев: и те и другие считали себя победителями. Разгорелся
спор, спор перешел в схватку, схватка — в сражение; победа осталась за
спартанцами. Офриада прославляли, как героя. Но Офриад был мрачен. Он считал
позором оставаться в живых, когда все его товарищи погибли. Вскоре он покончил
с собой.
Спартанский царь Клеомен подступил к городу Аргосу. Мужчин, способных
носить оружие, в Аргосе больше не было. Тогда на стены вышли женщины. Они были
в доспехах, собранных из храмов, и во главе их была поэтесса Телесилла.
Клеомен не захотел подвергать свое войско позору битвы с женщинами. Он отступил.
Когда его в Спарте спросили, почему он не взял Аргос, он ответил: «Чтобы
молодежи было с кем учиться воевать». А в Аргосе этот день стал женским
праздником: женщины в этот день надевали мужское платье, а мужчины — женское.
Поэтессе же Телесилле была поставлена статуя в аргосском храме Афродиты: у ног
ее была книга, а в руках — шлем.
Аргос остался свободным, но все остальные города Арголиды подчинились
спартанцам . Ни арголидцев, ни аркадцев Спарта не обратила в илотов: со столькими
илотами она бы не справилась. Они считались союзниками Спарты — слушались ее
распоряжений и помогали ей войсками. Так сложился Пелопоннесский союз — самое
сильное государственное объединение Греции. Хозяином в нем была Спарта.
Как щит создал Грецию
У древнегреческого круглого щита было две рукояти: одна в середине, в нее
просовывали руку по локоть; и другая с краю, ее сжимали в кулаке. Так было не
всегда: это изобретение приблизительно конца VIII в. до н.э. Как раз в это
время в Греции устанавливался тот гражданский строй, какой мы знаем:
республики с народным собранием и государственным советом, без таких царей и
вельмож, которых описывал еще Гомер в «Илиаде». И некоторые историки думают, что
одно с другим связано.
Пока на щите была одна рукоять, в середине, твердо удерживать его было
гораздо труднее. Приходилось делать щиты меньшего размера, которые едва
прикрывали тело одного бойца. Такая пехота сражалась врассыпную и, конечно, была
слабее, чем всадники, а тем более колесничники; а именно с боевых колесниц
сражались гомеровские цари и вельможи. На этом и держалась их сила в военное
время — а стало быть, и власть в мирное время.
Когда появилась вторая рукоять, круглый щит сразу стал шире (легко
прикинуть: два локтя в поперечнике). Это значило: два воина, ставши рядом,
прикрывали краями своих щитов друг друга. А строй воинов, ставших в ряд, оказывался
прикрыт сплошной стеной щитов и неуязвим для ударов противника. Так благодаря
новому щиту вместо рассыпного боя появился сплоченный строй; а благодаря
строю — главной военной силой стала тяжеловооруженная пехота. А значит, и в
мирное время главной силой государства почувствовали себя те среднезажиточные
люди, у которых хватало средств на тяжелое вооружение с панцирем и щитом. Их
количество исчислялось уже не десятками, а многими сотнями и даже тысячами. С
этого и начался долгий путь греческого общества к демократии.
Олимпийские Игры
Не надо путать Олимпию и Олимп. Олимп — это гора в северной Греции,
высокая, скалистая, со снежной вершиной, окутанной туманом; говорили, что там
живут боги. А Олимпия — это городок в южной Греции, в Пелопоннесе, в области
Элиде: зеленая дубовая роща, посвященная Зевсу, при роще — храм Зевса, а при
храме — место для знаменитых олимпийских состязаний.
Покорив Аркадию и Арголиду, Спарта могла без труда покорить и Элиду с
Олимпией, но поступила умней. Она объявила Олимпию нейтральной землей и взяла на
себя ее защиту. Раз в четыре года, в пору летнего солнцестояния, по всей
Греции объявлялось священное перемирие: все войны прекращались, и в Олимпию по
всем дорогам стекались толпы народа — участвовать в состязаниях или поглядеть
на состязания. В остальное время греки чувствовали себя только гражданами
своих маленьких городов-государств, вечно ссорившихся друг с другом. Здесь, в
Олимпии, они чувствовали себя сыновьями единого народа. Таких общегреческих
праздников, сопровождавшихся священным перемирием, было четыре: кроме
Олимпийских, это были Пифийские в Дельфах, Истмийские в Коринфе и Немейские в тех
местах, где Геракл когда-то убил каменного льва. Но Олимпийские считались
самыми древними.
Состязания были посвящены Зевсу Олимпийскому: считалось, что богу приятно
смотреть на людскую силу и ловкость. Но какие именно проявления силы и
ловкости людям нужнее всего — это решалось самыми земными привычками. Что должен
уметь пастух, чтобы уберечь свое стадо от разброда, волков и разбойников?
Нагнать хищников, перескочить через расселину, издали уметить в противника
камнем или палкою, изблизи вступить с ним в драку и одолеть. Отсюда и программа
ранних олимпийских состязаний: бег, прыжок в длину, метание диска и копья,
борьба. Лишь потом к ним добавились скачки верхом и в колесницах, а бег и
борьба разделились на несколько разновидностей.
Рекордные результаты не отмечались, смотрели только, «кто раньше» или «кто
дальше». Поэтому лишь в редких случаях мы можем сравнивать достижения
греческих атлетов с нынешними. Бегун Тисандр пробежал за час около 19 км — это
очень хороший показатель и для современного бегуна. Дискобол Флегий
перебросил диск через олимпийскую речку Алфей — это около 50 м по нашему счету,
достижение международного класса, а ведь греческие диски были обычно тяжелее
наших. Камень с надписью «Бибон поднял меня над головою одной рукой» весит
143,5 кг — это очень большой вес для двух рук и почти невообразимый для
одной. Атлет Фаилл сделал прыжок в длину на 16 м — это почти вдвое дальше
современных рекордов, и многие считают такой успех легендой; но здесь
сравнивать трудно, потому что греки прыгали иначе, чем мы, — они почти не
разбегались, зато они держали в руках гири-гантели, чтобы придать телу
дополнительную инерцию, а в наши дни такая техника разработана мало.
Наградой в Олимпии был только оливковый венок, а в Дельфах — лавровый. Но
эта награда означала, что носитель ее — любимец бога, даровавшего ему победу
на своих играх. И его чтили и славили как любимца бога. В честь его
устраивались праздники, воздвигались статуи, слагались песни. Особенно знамениты были
те, кто подряд одерживал победы на всех четырех общегреческих играх — Немей-
ских, Истмийских, Пифийских, Олимпийских. Знаменитый родосский борец Диагор
сам был таким четверным победителем и двух сыновей своих видел такими
четверными победителями; а когда подросли его внуки, тоже одержали победу в Олимпии
и в ответ на приветствия народа подхватили на плечи своего доблестного деда и
понесли по стадиону, то народ от восторга себя не помнил, а один спартанец
крикнул: «Теперь умри, Диагор: на земле ничего славнее уже нет, а на небо
тебе все равно не взойти!»
Олимпийские атлеты
Греки любили свои спортивные состязания без памяти. На Олимпийские игры
народ сходился толпами. Справлялись они в самом разгаре лета; давка и жара была
такая, что один хозяин, говорят, грозил провинившемуся рабу: «Вот пошлю я
тебя не жернова ворочать, а в Олимпию на игры смотреть!» Имена победителей в
соревнованиях были у всех на устах. Об атлетах ходило множество рассказов —
иногда восторженных, иногда насмешливых.
Самым знаменитым атлетом всех времен был Милон Кротонский, ученик философа
Пифагора. Это он мальчиком стал тренировать силу, поднимая на плечи теленка и
каждый день обнося его вокруг площадки для упражнений. Теленок рос, но росли
и силы Милона; прошло года три, и он с такой же легкостью носил вокруг
стадиона большого быка.
Когда Милон одержал победу, в честь его отлили бронзовую статую в полный
рост; он вскинул ее на плечо и сам принес в храм. Забавлялся он тем, что брал
в пальцы гранатовое яблоко и предлагал его вырвать у него; никто не мог, а
между тем держал он его так легко, что гранат оставался нераздавленным.
Забавлялся он и тем, что обвязывал себе голову веревкой, а потом вздувал жилы
на висках и рвал веревку, не коснувшись ее руками. Забавлялся и тем, что
протягивал руку дощечкой и предлагал отвести мизинец от других пальцев; никто не
мог.
Он погиб, когда гулял в лесу и увидел дерево, расщепленное молнией; для
потехи он решил разломать дерево надвое, но был уже стар, не рассчитал силы,
руки его защемило в расщепе, и он не мог их вырвать; и когда пришел дикий лев
и набросился на него, Милон оказался беззащитен.
Другой атлет, Полидамант, с голыми руками ходил на льва, подражая Гераклу;
хватая быка за ногу, он отрывал ему копыто; останавливал на бегу колесницу,
запряженную четверней; приглашенный к персидскому царю, убил там в
единоборстве трех царских гвардейцев — из тех, которые у персов зовутся
«бессмертными» . Он погиб, когда сидел с товарищами в пещере и над ними вдруг треснул и
стал обваливаться свод; товарищи бросились прочь, но Полидамант счел это
позорным, остался, подпер обвал плечами и был засыпан.
Атлет Феаген одержал 1400 побед. Это значит, что у него было 1400
побежденных соперников, и все они ему завидовали. Когда Феаген умер, один из них
приходил по ночам к статуе Феагена (всем олимпийским победителям ставили статуи)
и хлестал ее бичом. Статуя упала и задавила хлеставшего. Статую обвинили в
убийстве, судили и бросили в море. На следующий год настал неурожай, начались
моровые болезни; граждане обратились к оракулу, и прорицательница-пифия
велела им вернуть всех изгнанников. Граждане объявили всем изгнанникам дозволение
вернуться, но мор не кончался. Опять пошли к оракулу, пифия сказала: «Забыли
Феагена». Статую вытащили сетями из моря, поставили на место, устроили в
честь ее празднество, и все кончилось благополучно.
Атлет Главк был крестьянский сын. Отец, увидав, как он голыми руками
вбивает в соху сошник, привел его в Олимпию. Начался кулачный бой. Главка стали
бить, а он стоял и терпел, опасаясь не в меру зашибить противника. Отец из
публики крикнул ему: «Бей, как по плугу!». Главк развернулся и ударил, и
победа осталась за ним.
У атлета Демократа заболели ноги, а отказаться от состязаний он не хотел.
Он пришел в Олимпию, встал среди поля и предложил столкнуть или стащить его с
места. Никто не смог. Демократу присудили победу.
На скачках кобыла наездника Фидола сбросила седока, но продолжала скачку и
пришла первой. Фидол был объявлен победителем — за то, что у него такая
хорошая лошадь.
Атлет Аполлоний опоздал в Олимпию, потому что выступал За деньги за морем,
но признаться в этом он постеснялся и сказал, что его задержали встречные
ветры. Он вступил в состязания, вышел победителем, получил венок, но тут
обман его раскрылся, венок с него сняли и возложили на его соперника. Аполлоний
тут же набросился на соперника с кулаками, тот бросился бежать с венком на
голове; кому присудить победу, так и осталось нерешенным.
Обман в Олимпии наказывался сурово: возле стадиона стояли в ряд статуи
Зевса, сооруженные только на штрафы, собранные с нарушителей. Один атлет хотел
воспользоваться тем, что его соперник Эгмий был отроду немой, и подкупил
судью, чтобы тот подсудил в его пользу, думая, что Эгмий не сможет
пожаловаться. Но Эгмий, увидев это, пришел в такое негодование, что вскрикнул и впервые
в жизни заговорил.
А вообще олимпийские судьи судили честно. Перед состязанием они должны были
проверять лошадей, допускаемых к скачкам, и давали при этом две клятвы:
во-первых, судить по совести и, во-вторых, никому не объяснять, почему они
судили так, а не иначе. Греки нанимали, что бывают и такие случаи, когда
правильное решение чувствуешь, а объяснить не можешь.
Летосчисление
В реке под Москвой поймали щуку, на хвосте у щуки было серебряное кольцо,
на кольце надпись: «Сие кольцо надето за семь лет до нашествия Наполеона на
Москву». Умные люди посмотрели, улыбнулись, сказали: «Подделка». Почему?
Потому что кто же мог знать заранее, что Наполеон через семь лет пойдет на
Москву?
Вы догадались, к чему этот пример? Ранее я спросил вас, что я изменил в
Паросской хронологической таблице, переписывая ее в этой книге. Конечно, это
были обозначения дат. Ни в одной настоящей древней надписи не могло быть дат
вроде «Год 1582 до нашей эры». «До нашей эры» — это ведь значит «до рождества
Христова»; а кто же мог знать, что через столько-то лет родится Христос? Или
чтобы сказать еще точнее: кто же мог знать, что через много-много лет будет
принята именно такая-то условная дата рождения Христа? Потому что дата
рождения Христа — в высшей степени спорная и условная: даже христиане в Западной
Европе стали ею пользоваться только с VI в. н.э., а в Византии (и затем на
Руси) избегали ею пользоваться и того дольше, предпочитая отсчитывать годы
прямо от сотворения мира, — почему-то считалось, что эта дата известна более
точно.
Что же было вместо этого написано на паросском камне? Нечто неожиданное и
неудобное: «1318 лет назад — царь Кекроп... 1265 лет назад — всемирный потоп...»
Иными словами, все даты отсчитывались назад от года, когда была высечена эта
самая надпись. (Сосчитайте сами, когда это было.) Легко понять, что уже через
несколько лет эти даты мало что говорили паросскому прохожему.
Какая же нумерация годов («летосчисление» в буквальном смысле слова) была у
греков?
А никакой.
Каждый год в каждом городе имел свое название по главному должностному лицу
этого года — в Афинах по первому архонту, в Спарте по первому эфору и т.д.
Знаменитый договор 421 г. до н.э. между Афинами и Спартой — Никиев мир — был
датирован так: «При спартанском эфоре Плистоле, за 4 дня до окончания месяца
артемисия, и при афинском архонте Алкее, за 6 дней до окончания месяца элафе-
болиона». (Месяцы ведь тоже в каждом государстве были свои собственные!) И
когда на смену грекам придут римляне, у них мы увидим все то же: годы не ну-
меруются, а обозначаются именами должностных лиц: «в консульство такого-то».
Настоящие хронологические таблицы, которые были у греков и римлян, имели вид
длинных списков имен — как телефонные книги. «В архонтство Каллиада... в ар-
хонтство Евфина... в архонтство Херонда...» Вот я назвал три даты и уверен:
угадать, какая из них раньше, какая позже, смогут во всем мире лишь человек
десять специалистов. А ведь это даты больших событий: Саламинская победа,
начало Пелопоннесской войны, Херонейское поражение.
Что это — мелочь, случайно недодуманная великим народом? Нет. В этой мелочи
видна огромная разница между античной и современной культурой. Мы
представляем себе время движущимся вперед — как стрела, летящая из прошлого в будущее.
Греки представляли себе время движущимся на одном месте — как звездный
небосвод, который вращается над миром одинаково и неизменно как за тысячу лет до
нас, так и через тысячу лет после нас. Для нас прогресс — что-то само собою
разумеющееся: 1097, 1316, 1548 годы — даже если мы не помним ни одного
события, происходившего в эти годы, мы не сомневаемся, что в 1548 году люди жили
хоть немного лучше и были хоть немного умнее, а может быть, и добрее, чем в
1097 году. А для грека прогресс если и существовал, то когда-то в
незапамятном начале, при титане Прометее, а после этого жизнь казалась вечной,
устойчивой и неизменной и все годы похожими друг на друга: «в архонтство Каллиада...
в архонтство Каллистрата... в архонтство Каллия...»
Я не случайно заговорил об этом именно здесь. Вам, наверное, не раз
приходилось читать: «Греки так чтили Олимпийские игры, что вели свое летосчисление
по олимпиадам». Так вот, это неверно. Счет времени по олимпиадам («В 3-й год
72-й олимпиады греки победили персов при Марафоне...») вели некоторые греческие
историки, чтобы уследить за длинным рядом событий. Но это была их кабинетная
выдумка, и не более того. Ни в одном документе, ни в одной надписи таких дат
не было. Греки не вели летосчисления по олимпиадам, они не вели вообще
никакого летосчисления. Годы в их сознании были не нанизаны на тянущуюся нить, а
как бы рассыпаны пестрой неподвижной россыпью.
Кстати, о годовщинах
Битва при Соломине, которая спасла Европу от Азии, произошла в 480 г. до
н.э. Когда исполнилась ее 2400-летняя годовщина? Вы скажете: «В 1920 году». И
ошибетесь: не в 1920-м, а в 1921-м. Вы удивитесь: почему? Потому что нулевого
года не было. В самом деле: когда исполнилась ее 479-я годовщина? В 1 г. до
н.э. А 480-я? В 1 г. н.э. А 500-я? В 21 г. н.э. И так далее.
Не смущайтесь: когда речь идет о пересчете через рубеж нашей эры, то эту
ошибку хочется сделать каждому. Современные греки чувствуют себя потомками
древних греков и чтят их даты. Но когда они всенародно, по государственному
указу отмечали юбилей победы над персами, то это было все-таки в ошибочном
1920 году.
Дельфы
Вы уже заметили: если в нашем рассказе до сих пор и был наиболее часто
упоминаемый герой, то это был дельфийский оракул — без его пророчеств не
обходилось, кажется, ни одно событие. Пора теперь познакомиться с ним поближе.
В средней Греции много гор. На горах — пастбища. На одном пастбище паслись
козы. Одна коза отбилась от стада, забралась на утес и вдруг стала там
скакать и биться на одном месте. Пастух полез, чтобы снять ее, и вдруг остальные
пастухи увидели: он тоже стал прыгать, бесноваться и кричать несвязные слова.
Когда его сняли, то оказалось: в земле в этом месте была расселина, из
расселины шли дурманящие пары, и человек, подышав ими, делался как безумный.
Испуганные пастухи пошли к жрецам. Жрецы, посовещавшись, сказали: «Это — то
самое место, где некогда бог Аполлон убил дракона Пифона, сына Земли. Нужно в
этом месте выстроить храм, над расселиной посадить прорицательницу, и она,
надышавшись опьяняющим паром, будет предсказывать будущее».
Так был построен храм Аполлона в Дельфах. Считалось, что это самый первый
греческий храм — первый дом, построенный для бога, сошедшего с небес к людям.
Священные пчелы Аполлона принесли неведомо откуда восковую модель чертога,
обнесенного колоннами; по ней выстроили деревянный храм, потом на его месте —
медный, потом на его месте — каменный. Все остальные греческие храмы были
копией с этого. Здесь жил Аполлон девять месяцев в году, а остальные три месяца
жил Дионис.
В середине храма овальной глыбой лежал большой белый камень — «пуп земли».
Греки представляли себе землю плоским кругом, а самой серединой этого круга —
Дельфы. Говорили, что Зевс, желая найти середину земли, выпустил с запада и с
востока двух голубок навстречу друг другу, и они встретились как раз над этим
камнем.
Раз в месяц на треножник в глубине храма садилась прорицательница — пифия.
Ей задавали вопросы, она отвечала на них несвязными криками, а жрецы
перекладывали ее слова благозвучными стихами и передавали спрашивающим. Со всей
Греции стекались в Дельфы просители; храм процветал и богател с каждым годом.
Предсказание будущего — дело рискованное. Это, по-видимому, понимали не
только жрецы, но и спрашивающие. Поэтому вопросы в прямой форме: «удастся ли
мне сделать то-то и то-то?» — задавались редко. Чаще спрашивали: «Что
сделать, чтобы мне удалось то-то и то-то?» Оракул отвечал: «Принеси жертвы
таким-то богам» или «Заручись поддержкой надежных людей», и спрашивающие
оставались довольны. Если дело все же не удавалось, это значило, что или боги
остались недовольны жертвами, или люди оказались недостаточно надежными, а
оракул ни при чем.
Бывали, однако, и случаи более затруднительные. С некоторыми из них мы уже
встретились. А самым знаменитым был случай с царем Крезом.
Поперек Малой Азии текла река Галис; на запад от нее, ближе к Греции,
лежала Лидия, на восток — Мидия. Царем Лидии был Крез, самый богатый правитель на
свете. Он задумал воевать с Персией, но хотел сперва спросить совета у
оракула. Но у какого? Как узнать, правду ли скажет оракул или солжет? И Крез решил
испытать все знаменитейшие оракулы мира. Он послал людей и в Дельфы, и в До-
дону, и в Абы, и в Милет к Бранхидам, и в Египет к Аммону, и в пещеру Трофо-
ния, из которой кто возвращается, тот больше никогда не смеется. Всем
посланцам было велено одно и то же: отсчитать сотый день от своего отправления и в
этот день спросить у оракула: что делает сейчас Крез, царь Лидии?
Что ответили на этот вопрос другие оракулы, история умалчивает. А
дельфийский оракул ответил вот что:
В море я капли сочту и на бреге исчислю песчинки,
Знаю, что мыслит немой, и слышу, что молвит безгласный;
Чую вкус черепахи, что варится вместе с ягненком —
Медь вверху, и медь внизу, а они посредине.
Посланцы ничего не поняли, но аккуратно записали предсказание и доставили
Крезу. Крез возликовал. Из всех ответов этот один оказался правилен и точен,
ибо в назначенный день Крез, чтобы испытать всеведенье оракулов, занимался
тем, что варил в медном котле мясо черепахи вместе с мясом ягненка, будучи
уверен, что чего-чего, а этого придумать и угадать никто не сможет.
Крез послал в Дельфы несметные подарки и задал теперь оракулу свой главный
вопрос: переходить ли ему через Галис, чтобы воевать с Персией? Оракул
ответил :
Крез, перейдя через Галис, разрушит великое царство.
Крез понял эти слова так же, как и вы их поняли, и бодро пошел на Персию
войной. О войне этой мы расскажем в другой раз, потому что с нее начались
великие греко-персидские войны. Кончилась она, как вы узнаете, полным
поражением Креза. Царь едва не погиб, а когда он все же уцелел, то первое, что он
сделал, — это послал в Дельфы и спросил: почему бог Аполлон так жестоко его
обманул?
Ответ был неожиданным. «Знай, Крез, — писали жрецы, — что Аполлон не
обманул тебя ни единым словом. Перейдя через Галис, ты разрушил великое царство —
только не персидское, а свое собственное. Аполлон тебя любит за богатые дары,
но помочь ничем не может: ты расплачиваешься за грехи предков. Все, что мог
сделать Аполлон, — это отсрочить твое падение на три года. Знай же, что ты и
так правил на три года дольше, чем велено судьбой, и цени это».
Вот как оракул Аполлона и в этом опасном испытании остался кругом прав.
Дельфы были священным городом под покровительством Аполлона: без стен, без
войска. Все окрестные государства заключили друг с другом договор: защищать
Дельфы от любого нападения общими силами, а между собой жить по возможности в
мире. Раз в четыре года в Дельфах, как в Олимпии, объявлялся «божий мир» для
всей Греции и устраивались общегреческие состязания — Пифийские игры. Они
были такие же, как Олимпийские, но в них были еще и музыкальные состязания — на
лире и на флейте. Аполлон недаром был богом света, знания и искусства.
Молитвы, жертвы, гадания
«На бога надейся, а сам не плошай», — говорит старинная пословица. Греки
очень хорошо умели не плошать, но для верности они хотели еще и надеяться на
бога. Поэтому-то почти на каждой странице этой книги о чем-нибудь молят богов
и ради чего-нибудь приносят им жертвы. Как это выглядело?
Молитва — это разговор с богом. Человек становился лицом к тому богу,
которому молился, протягивал к нему руки и вслух произносил сперва обращение к
богу, потом похвалу ему, потом свою просьбу, потом обещание благодарности за
исполнение этой просьбы. Если он молился в храме, то протягивал руки к статуе
бога; если небесным богам — то к небу; если речным или морским — опускал их в
воду; если подземным — ударял ими по земле или топал ногою. Современный
верующий на молитве стоит спокойно (иногда на коленях), сложив руки перед
грудью, и молится про себя, уверенный, что его бог услышит и такую молитву. Но
грек разговарил с богом, как с человеком, и на колени не вставал никогда.
Жертва — это угощение богу. Если бог помогает человеку во всех делах, то от
всякой удачи нужно с ним делиться. Когда собирали урожай, то первые колосья и
первые плоды приносили богу. Когда пили, то перед каждым пиром несколько раз
плескали вином наземь. Когда ели, то откладывали для бога специально
выпеченное печенье или медовую лепешку. А когда ели мясное — в бедном греческом быту
это было нечастым праздником, — то делиться с богом было обязательно. Тогда и
устраивались те жертвоприношения быков, овец, коз и свиней, о которых чаще
всего упоминается в книгах.
Перед храмами, а часто и отдельно, на площади или перекрестке, стояли
алтари. Алтарь — это божий стол: прямоугольная глыба, земляная или, чаще,
каменная, иногда маленькая, иногда очень большая. На нем разводился священный
огонь. Головню из огня опускали в сосуд с водой — в этой воде присутствующие
омывали руки, чтобы очиститься перед жертвоприношением. К алтарю подводили
жертвенное животное, обрызгивали его водой, осыпали жареным ячменем и солью,
а потом оглушали ударом дубины и быстро закалывали. Затем начиналось угощение
богов. С туши сдирали кожу, вырубали спинную часть, обкладывали жиром и внут-
ренностями и сжигали на алтаре. Жирный дым всходил к небу: небесные боги
могли лакомиться жертвою. Для подземных богов жертву зарывали в землю. Несколько
кусков мяса уделялось жрецам и храмовым служителям. Остальное съедалось на
пиру. Люди ели мясо и чувствовали себя сотрапезниками богов.
Иногда жертва была особенной — очистительной. Если человек совершил
нечаянное убийство, он должен был покинуть родину и искать очищения на чужбине. Его
не спрашивали, в чем дело: жрец зажигал огонь на алтаре, закалывал молочного
поросенка, обрызгивал его кровью руки пришедшего, а потом омывал их священной
водой и вытирал. Это означало, что кровь смыта кровью и человек может
возвращаться к сородичам. А очистительного поросенка не сжигали, чтобы не
осквернять огня: его закапывали в глухом месте и возвращались оттуда, не
оглядываясь .
Иногда жертва предназначалась для гадания. Такие жертвы приносились перед
сражениями. Зарезав животное, смотрели, как горит на алтаре его мясо,
особенно хвост: если хвост скручивался, это предвещало трудности, если конец его
опускался вниз — неудачу, если поднимался вверх — удачу. Выпотрошив животное,
смотрели на его внутренности, особенно на печень: если вид их казался
необычным, это значило, что животное нездорово и, стало быть, неугодно богам — боги
не насытились и требуют новой жертвы. Чтобы добиться добрых знамений,
приходилось иной раз закалывать не один десяток баранов или овец. При каждом
войске гнали на всякий случай целое небольшое жертвенное стадо.
Были и другие способы гадания. Гадали по полету птиц, по крику птиц, по
грому и молнии, по кометам и затмениям, по плеску воды и дыму ладана. В До-
донском лесу гадали по шелесту листьев священного Зевсова дуба. А в ахейском
городе Фарах гадали так: на рыночной площади стояла статуя Гермеса, перед ней
— курильница, рядом с ней — урна-копилка. Гадающий подходил к статуе,
воскурял ладан, опускал монету в урну, говорил на ухо статуе свой вопрос,
поворачивался , затыкал уши и шел прочь. Дойдя до конца рынка, он открывал уши и
первое слово, которое слышал, считал божьим знамением.
В особенном почете были гадания по вещим снам. В Эпидавре был храм
бога-целителя Асклепия; больные приходили сюда, приносили жертвы и оставались
ночевать; утром жрецы выслушивали, что им снилось, и назначали лечение. А
однажды было даже так. Бог Асклепий явился во сне бедной женщине Аните и
сказал : «Ступай к слепому Фалисию и передай ему это письмо!» Она проснулась —
рядом лежали восковые таблички. Она пошла искать слепого Фалисия, нашла его,
рассказала ему свой сон и подала таблички. С одного взгляда на них он прозрел
и прочел письмо. В нем было написано: «Дать Аните две тысячи золотых монет».
Так бог Асклепий одним сном сделал два добрых дела.
Боги свои и боги чужие
Когда греков спрашивали: «Кто ваш бог?», они отвечали: «Богов у нас много».
Когда спрашивали: «А кто главный?», они отвечали: «Двенадцать олимпийцев:
Гестия, Гера, Гермес, Деметра, Арес, Артемида,
Зевс, Афродита, Гефест, Аполлон, Посейдон и Афина».
Список этот был нетвердый: то и дело в него включался, например, Дионис
вместо Ареса или Гефеста. И список этот был неполный: в нем не были названы
бесчисленные божества природы, часто гораздо более близкие человеку. В каждой
речке жила своя наяда, в каждом дереве — дриада, в каждой скале — ореада. И
много веков спустя, когда императоры и церковь приказали людям быть
христианами, крестьяне со вздохом отрекались от Зевса и Аполлона, но долго еще
тайком ходили в рощи молиться деревьям и ручьям.
У богов были разные имена и прозвища. Аполлон был также и Феб-Сияющий, и
Локсий-Вещающий, и Пеан-Врачующий, и Гекаэрг-Далекоразящий, и
Пифий -Драконоубийца, и Мусагет — Вождь Муз, и Делий — Рожденный на Делосе, и
Ликей — то ли «Светлый», то ли «Волчий», и, может быть, даже Гелиос - Солнце.
Дионис — это и Вакх, и Иакх, и Лиэй, и Бассарей, и Бромий, и Эвий. Артемида
была и Селеной, богиней луны, и Илифией, помощницей рожающих женщин, и
Гекатой, покровительницей колдуний; впрочем, иногда Геката отождествлялась с Де-
метрой, а иногда почиталась отдельно. Мы видим: прозвище бога могло
превратиться в имя самостоятельного бога и, наоборот, самостоятельный бог мог
слиться с другим и его имя превратиться в прозвище.
Даже один и тот же бог в разных местах изображался и почитался настолько
по-разному, что можно было задуматься: да точно ли он один и тот же? На
острове Крите чтили пещеру, где вырос Зевс-младенец, и чтили могилу, где
погребен Зевс-покойник. Когда критянам говорили: «Но ведь Зевс бессмертен!», они
отвечали: «Не умирает только тот, кто не рождался». В Аркадии в одном храме
чтили сразу трех Гер: Геру-девицу, Геру-царицу и Геру-вдовицу. Когда аркадя-
нам говорили: «Не может быть Гера сразу и девицей и вдовицей», они отвечали:
«Не знаем, но так чтили ее наши предки». В Спарте стояли статуи Ареса в
оковах и Афродиты в оковах; спартанцы объясняли: «Это чтобы бог войны не покидал
нашего государства, а богиня любви — наших семейств», но, кажется, сами не
очень доверяли своим объяснениям.
Кроме богов, почитали и обожествленных героев. Тут тем более один город
другому не указчик. Аяксу Саламинскому приносили жертвы на Саламине, Елене и
Менелаю — в Спарте, Гераклу — повсюду, но по-разному. Например, в городе
Эрифрах Геракла почитали только женщины-рабыни, потому что когда-то кумир
Геракл приплыл сюда по морю на плоту, подтянуть плот к берегу (сказали
гадатели) можно было только канатом из женских волос, свободные женщины пожалели
обрезать свои волосы, а рабыни обрезали. А были герои и еще более
неожиданные . Так, в городе Аканфе почитали умершего здесь перса Артахея, начальника
строительства Ксерксова канала, за то, что он был ростом в пять локтей без
четырех пальцев (это значит: 2 м 23 см) и имел голос громче всех на свете.
Все это причудливое разнообразие имело очень важные последствия. Оно учило
греков терпимости. Никто, даже афиняне, не могли сказать: «Только мы чтим
Афину правильно, а все остальные — неправильно; только наша Афина настоящая,
а все остальные — не настоящие». Все были настоящие, потому что все
почитались по заветам предков: значит, сама богиня хотела, чтобы ее почитали
по-разному и чтобы не знали, какова она на самом деле. «Каковы боги на самом
деле?» — спросил мудрого поэта Симонида царь Гиерон Сиракузский. Симонид
попросил день на размышление, потом еще два, потом еще четыре и так далее;
Гиерон удивился, а Симонид сказал: «Чем больше я думаю, тем труднее мне
ответить» .
По этой же причине греки не удивлялись и не возмущались, что у других
народов есть свои собственные боги. Они просто говорили: «В Египте чтят Диониса
под именем Осириса, в Финикии — Геракла под именем Мелькарта, в Сирии —
Афродиту под именем Астарты, в Риме — Зевса под именем Юпитера, у германцев —
Гермеса под именем Вотана» и т.д. А если рассказы об этих богах не всегда
похожи на греческие, то ведь и греческие рассказы о них не везде одинаковы.
Если бы Греция была единым государством, то, вероятно, жрецы различных
храмов организовались бы в единую церковь и стали следить не только за тем,
правильно ли люди поклоняются богам, но и за тем, правильно ли люди думают о
богах . К счастью, этого не случилось. Жрецы в Греции не были самостоятельным
сословием, как, например, в Египте. Это были государственные должностные
лица, избиравшиеся всенародным голосованием и следившие, чтобы государство не
обидело своих богов и не лишилось их покровительства. Для этого нужно было
соблюдать обряды: каждый гражданин обязан был участвовать в шествиях,
молебствиях , жертвоприношениях, какими бы странными они ему ни казались. А верил
он или не верил в то, что об этих богах рассказывалось, и если не верил, то
во что он верил вместо этого, — в это жрецы не вмешивались. Потому что они
помнили: каковы боги на самом деле — не знает никто.
А когда о вере спрашивали ученых людей, то они отвечали: «Есть вера
гражданина, вера философа и вера поэта. Гражданин говорит: „Зевс — это покровитель
нашего города, которого мы должны чтить так-то и так-то". Философ говорит:
„Зевс — это мировой закон, вида и облика не имеющий". Поэт говорит: „Зевс —
это небесный царь, то и дело сбегающий от своей небесной царицы к земным
женщинам, то в виде быка, то в виде лебедя, то еще в каком-нибудь". И все правы.
Только не нужно эти три вещи смешивать».
Сказка на каждом шагу
Кто помнит миф об Одиссее, тот не забыл трогательного эпизода: Одиссей в
образе нищего, не узнанный приходит в свой дом, ему омывает ноги старая
ключница и вдруг вскрикивает, нащупав шрам на ноге: она узнала его, это шрам
Одиссея — ему в молодости нанес эту рану кабан на охоте.
Так вот, греки тоже не забыли этого кабана: невдалеке от Дельфов показывали
место, где когда-то родился тот кабан, который потом когда-то нанес Одиссею
ту рану, по шраму от которой потом когда-то Одиссей был узнан.
А по дороге в Дельфы, в местечке Панопее, показывали остатки той глины, из
которой Прометей лепил когда-то первых людей. Это были две глыбы, каждая
величиною с воз, а пахли они, как человеческое тело.
В Элиде было гнилое заразное болото. Говорили, что оно образовалось на том
месте, где кентавры, раненные Гераклом, пытались промыть раны от его
отравленных стрел.
На Делосе во время празднеств Аполлона юноши пляшут «журавлиную пляску»
вокруг алтаря, целиком сложенного из левых рогов жертвенных животных. Они
движутся вереницей, делающей причудливые изгибы. Эту пляску учредил Тесей,
возвращаясь с Крита, и ее повороты — это изгибы Лабиринта, по которому он шел со
спутниками навстречу Минотавру.
Корабль, на котором Тесей плавал на Крит, хранился на афинском Акрополе.
Когда какая-нибудь доска сгнивала, ее заменяли новой: под конец в корабле не
осталось ни одного первоначального куска. Философы показывали на него и
говорили : «Вот образец диалектического противоречия: это и тот корабль, и не тот
корабль».
Там же на Акрополе показывали и еще более древние достопримечательности.
Когда-то За покровительство Аттике спорили Посейдон и Афина. Посейдон ударил
трезубцем, и из земли забил источник соленой воды; Афина ударила копьем, и из
земли выросло оливковое дерево; боги решили, что дар Афины полезнее, и
присудили ей победу. Этот колодец с соленой водой показывали в храме Эрехтея, а
эту оливу — в храме Афины-Градодержицы.
Точно известна была не только первая в мире олива, но и вторая: она росла
невдалеке от Афин в священной роще Академа, где учил философ Платон. Только
два дерева на свете были старше этих двух: священная ива Геры на Самосе и
священный дуб Зевса в Додоне. А следующими по старшинству после двух олив
были лавр Аполлона на острове Спросе и тополь, посаженный в Аркадии царем Мене-
лаем перед походом на Трою. Им поклонялись и приносили жертвы.
В пелопоннесском городе Лепрее ничего особенного не показывали. Зато сам
город носил имя царя Лепрея, соперника Геракла. Лепрей вызвал Геракла на
спор, кто больше съест, и остался победителем в этом нелегком состязании.
Тогда , возрадовавшись, он вызвал Геракла на спор, кто кого поборет, и из этого
спора уже живым не вышел. Не знаю, есть ли здесь чем гордиться, но лепрейцы
гордились.
Такие местные предания рассказывались повсюду. Сказка отошла в прошлое, но
следы ее оберегались и чтились. Часто эти рассказы противоречили друг другу,
но никто этим не смущался. На Крите рассказывали, что Минос, сын Зевса, был
мудрый и справедливый царь, давший людям первые законы; в Афинах
рассказывали , что Минос был жестокий угнетатель, бравший с Афин дань живыми людьми в
жертву чудовищу Минотавру. Греки помнили рассказы критян, но охотнее
пересказывали рассказы афинян: они были интереснее. «Вот как опасно враждовать с
городом, где есть хорошие поэты и ораторы!» — замечает по этому поводу писатель
Плутарх.
Эти предания служили даже доводами в политических спорах. Между Афинами и
Мегарой лежал остров Саламин (впоследствии знаменитый); оба города долго
воевали за него друг с другом, а потом, изнемогши, решили отдать свой спор на
третейский суд Спарте. Выдвинули доводы. Мегаряне сказали: «В Афинах жрица
Афины - Гра до держит т,ы не имеет права есть афинский сыр, а саламинский сыр ест;
стало быть, Саламин — земля не афинская». Афиняне возразили: «В Мегаре
покойников хоронят головой на восток, в Афинах — на запад, на Саламине — как в
Афинах; стало быть, Саламин — земля афинская». Этот довод показался
спартанцам более веским: Саламин остался за Афинами.
Поэтому неудивительно, что, когда античный человек действительно
сталкивался с диковинкой природы, он, прежде всего, объяснял ее каким-нибудь
мифологическим воспоминанием, так что нам даже трудно понять, что же это было на
самом деле. Вы думаете, что козлоногие сатиры перевелись, когда бог Дионис
перестал показываться людям? Нет. Последнего сатира поймали римские солдаты,
когда их полководец Сулла, трезвый, жестокий и ни в каких сатиров не
веривший, воевал в Греции с царем Митридатом Понтийским. Сатира связали, притащили
в лагерь и стали допрашивать через переводчиков на всех языках, но он,
большой, лохматый и грязный, только испуганно озирался и жалобно блеял
по-козлиному. Сулле стало страшно, и он приказал отпустить сатира. И все это
было лет через пятьсот после тех времен, о которых мы рассказываем, когда
сказка, казалось бы, давно уже отошла в прошлое.
Сказку начинают оспаривать
Сказка сказке рознь. Одни сказки рассказывают и верят, что так оно и было;
это — мифы. Другие — рассказывают и знают, что все это придумано, а на самом
деле такого не бывает; это — сказка в полном смысле слова. Мифы могут
превращаться в сказки: какая-нибудь баба-яга для совсем маленького ребенка — миф, а
для ребенка постарше — сказка. Рассказ о том, как Геракл вывел из преисподней
трехголового пса Кербера, для греков времен Гомера был мифом, для нас это
сказка. Когда произошла эта перемена? Для кого как. Люди темные до конца
античности, да и много позже, верили и в Кербера, и в еще более сказочных
чудовищ. Люди вдумчивые начинали оставлять эту веру как раз в пору, до которой
дошел наш рассказ.
В самом деле. С виду мы представляем себе богов как людей, только лучше;
стало быть, и нрав и поступки у богов должны быть как у людей, только лучше.
Между тем в мифах боги ведут себя так, как не позволил бы себе ни один
человек. Кронос, отец богов, пожирал своих детей; Аполлон и Артемида За гордость
Ниобы перебили всех ее сыновей и дочерей; Афродита, изменяла своему мужу,
хромому Гефесту, с воинственным Аресом; Гермес, едва родившись, украл коров у
Аполлона, и так далее, без конца. Можно ли все это понимать буквально?
Очевидно , нет. Понимать это нужно иносказательно.
Иносказания могут быть двоякого рода. Можно сказать: Зевс — это молния, Ге-
pa — небо; если в «Илиаде» сказано, что Зевс бил Геру, это значит, что была
гроза, и молнии полосовали небо. Или можно сказать: Геракл — это разум, дикие
чудовища — это страсти; подвигами своими Геракл учит нас властвовать нашими
страстями.
До таких сложных выдумок пока еще было далеко. Но что привычные гомеровские
сказания нужно воспринимать не как миф, а как наивную сказку и что
представлять себе богов толпой бессмертных исполинов, у которых все, как у людей, уже
всерьез нельзя — это многим становилось понятно. И уже ходил по Греции
поэт-философ Ксенофан, дразня слушателей вызывающе смелыми стихами:
Все Гесиод и Гомер на богов возвели понапрасну,
Что меж людьми позорным слывет и клеймится хулою —
Красть, и жен отбивать, и друг друга обманывать хитро...
И еще:
Для эфиопа все боги, как сам он, черны и курносы,
А для фракийца они, как он сам, синеоки и русы...
Если бы руки имели быки, или львы, или кони,
То и они бы придали богам свой собственный облик:
Бык быку, конь коню написал бы подобного бога...
И слушатели восклицали «Он прав! Лучше вообще не верить в богов, чем верить
в таких, как у Гомера: меньше грешит неверующий, чем суеверный. Что бы ты
предпочел: чтобы о тебе говорили: „Такого человека нет" или „Такой человек
есть, но он зол, коварен, драчлив и глуп"? Уж, пожалуй, лучше первое!»
Если мифы о богах усложнялись в толкованиях, то мифы о героях упрощались.
Собственно, начал это еще Гомер. Каждый знает выражение «ахиллесова пята»,
которое значит «слабое место»: богиня — мать Ахилла омыла его младенцем в
волшебной воде, и он стал неуязвим повсюду, кроме пятки, за которую она его
держала. Но если перечитать «Илиаду», то ни единого упоминания об Ахиллесовой
пяте там нет: Ахиллу защита — не волшебство, а его смелость и ратное
искусство . Вот таким же образом стали перетолковывать слишком неправдоподобные места
и в других мифах. Дедал с Икаром сделали себе крылья и улетели по воздуху от
царя Миноса? Нет, это значит: Дедал изобрел первые паруса, и непривычным к
этому людям они показались крыльями. Ревнивая Медея подарила невесте Ясона
плащ, намазанный волшебным зельем, и та в нем сгорела? Медея была с Кавказа,
на Кавказе из земли бьет горючая нефть, ею-то и был намазан плащ, а когда
невеста подошла в нем к зажженному алтарю, он воспламенился. На Крите был
Лабиринт, куда заключали пленников на съедение Минотавру? Просто это была очень
большая тюрьма под таким названием. Ниоба, оплакивающая своих детей,
обратилась в камень? Просто она умерла, и над могилой ее поставили каменную статую.
Таких объяснений набралась впоследствии целая книга — по правде сказать,
довольно-таки скучная.
Всерьез ли относились греки к таким прозаическим толкованиям? Вряд ли.
Просто они понимали, что если сказочно-поэтическое объяснение и
разумно-практическое объяснение поставить рядом, то от этого и поэзия и разум
станут каждый по-своему выразительнее.
Чем кончилась
Троянская война?
Эта глава — только для тех, кто хорошо помнит миф о Троянской войне: от
похищения Елены до падения Трои. Греки этот миф знали отлично, потому что один
из его эпизодов излагался в национальной поэме греческого народа — в «Илиаде»
легендарного Гомера. А сейчас вы узнаете, как один из греков с самым
серьезным видом — чтобы было забавнее — доказывал, что «на самом деле» все должно
было быть иначе: Елена не была похищена и Троя не была взята. Этого грека
Звали Дион Златоуст. Он жил уже во времена Римской империи. Он был
странствующим философом и оратором: разъезжал по греческим городам и произносил речи
на самые разнообразные темы. Он был умный человек и, как мы увидим, не
лишенный чувства юмора. Эту свою речь он произнес перед жителями Трои. Да, Трои,
на месте легендарной столицы царя Приама через несколько веков был построен
греческий городок. Он был маленький и захудалый, но гордо носил свое славное
имя. Итак, слово предоставляется философу Диону по прозвищу Златоуст.
«Друзья мои троянцы, человека легко обманывать, трудно учить, а еще трудней
— переучивать. Гомер своим рассказом о Троянской войне обманывал человечество
почти тысячу лет. Я докажу это с совершенной убедительностью; и все-таки я
предчувствую, что вы не захотите мне поверить. Жаль! Когда мне не хотят
верить аргосцы, это понятно: я отнимаю у их предков славу победы над Троей. Но
когда мне не хотят верить троянцы, это обидно: им же должно быть приятно, что
я восстанавливаю честь их предков-победителей. Что делать! Люди падки до
славы — даже когда она дурная. Люди не хотят быть, но любят слыть страдальцами.
Может быть, мне скажут, что такой великий поэт, как Гомер, не мог быть
обманщиком? Напротив! Гомер был слепым нищим-певцом, он бродил по Греции, пел
свои песни на пирах перед греческими князьями и питался их подаянием. И,
конечно, все, о чем он пел, он перетолковывал так, чтобы это было приятнее его
слушателям. Да и то ведь — заметьте! — он описывает лишь один эпизод войны,
от гнева Ахилла до смерти Гектора. Описать такие бредни, как похищение Елены
или разорение Трои, — на это даже у него не хватило духу. Это сделали
обманутые им более поздние поэты.
Как же все было на самом деле? Давайте посмотрим на историю Троянской
войны : что в ней правдоподобно, а что нет.
Нам говорят, что у спартанской царевны Елены Прекрасной было много женихов;
она выбрала из них Менелая и стала его женой; но прошло несколько лет, в
Спарту приехал троянский царевич Парис, обольстил ее, похитил и увез в Трою;
Менелай и остальные бывшие женихи Елены двинулись походом на Трою, и так
началась война. Правдоподобно ли это? Нет! Неужели чужеземец, приезжий мог так
легко увлечь за собой греческую царицу? Неужели муж, отец, братья так плохо
следили за Еленой, что позволили ее похитить? Неужели троянцы, увидев у своих
стен греческое войско, не захотели выдать Елену, а предпочли долгую и
погибельную войну? Допустим, их склонил на это Парис. Но ведь потом Парис погиб,
а троянцы все-таки не выдали Елену — она стала женой его брата Деифоба. Нет,
скорее всего, все было иначе. Действительно, у Елены было много женихов. И
одним из этих женихов был Парис. Что было за душой у греческих вождей,
сватавшихся к Елене? Клочок земли да громкое звание царя. А Парис был царевичем
Трои, а Троя владела почти всей Азией, а в Азии были несметные богатства. Что
же удивительного, что родители Елены предпочли всем грекам-женихам троянца
Париса? Елену выдали за Париса, и он увез ее в Трою как законную жену. Греки,
конечно, были недовольны: во-первых, было обидно, во-вторых, уплывало из рук
богатое приданое, в-третьих, было опасно, что могучая Троя начинает
вмешиваться в греческие дела. Оскорбленные женихи (конечно, каждый был оскорблен
за себя; за обиду одного лишь Менелая они бы и пальцем не шевельнули!)
двинулись походом на Трою и потребовали выдачи Елены. Троянцы отказались, потому
что они знали: правда на их стороне и боги будут за них. Тогда началась
война .
Теперь подумаем: велико ли было греческое войско под Троей? Конечно, нет:
много ли народу увезешь на кораблях за тридевять земель? Это был, так ска-
зать, небольшой десантный отряд, достаточный, чтобы грабить окрестные берега,
но недостаточный, чтобы взять город. И действительно: девять лет стоят греки
под Троей, но ни о каких победах и подвигах мы ничего не слышим. Вот разве
что Ахилл убивает троянского мальчика-царевича Троила, когда тот выходит к
ручью за водой. Хорош подвиг — могучий герой убивает мальчишку! И разве не
видно из этого рассказа, как слабы в действительности были греки: даже
мальчик, царский сын, безбоязненно выходит по воду за городские ворота.
Но вот приходит десятый год войны — начинается действие «Илиады» Гомера. С
чего оно начинается? Лучший греческий герой Ахилл ссорится с главным
греческим вождем Агамемноном; Агамемнон созывает войско на сходку, и оказывается,
что войско так и рвется бросить осаду и пуститься в обратный путь. Что ж, это
вполне правдоподобно: ссоры начальников и ропот солдат — самое естественное
дело на десятом году неудачной войны. Затем троянцы наступают, теснят греков,
отбрасывают их к самому лагерю, потом к самым кораблям, — что ж, и это
правдоподобно, даже Гомер не смог здесь извратить действительного хода событий.
Правда, он старается отвлечь внимание читателя описанием поединков Менелая с
Парисом, Аякса с Гектором — поединков, доблестно закончившихся вничью. Но
ведь это известный прием: когда на войне дела плохи и армия отступает, то в
донесениях всегда кратенько, мимоходом пишут об отступлении, а зато очень
пространно — о каком-нибудь подвиге такого-то и такого-то удалого солдата.
Теперь — самое главное. Слушайте внимательно, друзья мои троянцы: я буду
перечислять только факты, а вы сами судите, какое их толкование убедительней.
В первый день троянского натиска Ахилл не участвует в бою: он еще сердит на
Агамемнона. Но вот во второй день навстречу троянцам выходит могучий
греческий герой в доспехах Ахилла. Он храбро сражается, убивает нескольких
троянских воинов, а потом сходится с Гектором и гибнет. В знак победы Гектор
снимает и уносит его доспехи. Кто был этот воин в доспехах Ахилла? Каждому
понятно, это был сам Ахилл, это он выступил на помощь своим, и это он погиб от
руки Гектора. Но грекам обидно было это признать — и вот Гомер изобретает
самую фантастическую из своих выдумок. Он говорит: в доспехах был не Ахилл, а
его друг Патрокл; Гектор убил Патрокла, а Ахилл на следующий день вышел на
бой и отомстил За друга, убив Гектора. Но кто же поверит, чтобы Ахилл послал
своего лучшего друга на верную смерть? Кто поверит, что Патрокл пал в бою,
когда курганы всех героев Троянской войны до сих пор стоят недалеко от Трои,
а кургана Патрокла среди них нет? Наконец, кто поверит, что сам Гефест ковал
для Ахилла новые доспехи, что сама Афина помогала Ахиллу убить Гектора, а
вокруг бились друг с другом остальные боги — кто за греков, кто за троянцев?
Все это детские сказки!
Итак, Ахилл погиб, сраженный Гектором. После этого дела греков пошли совсем
плохо. Между тем к троянцам подходили все новые и новые подкрепления: то Мем-
нон с эфиопами, то Пенфесилея с амазонками. (А союзники, известное дело,
помогают только тем, кто побеждает: если бы троянцы терпели поражения, все бы
их давно покинули!) Наконец греки попросили мира. Договорились, что в
искупление несправедливой войны они поставят на берегу деревянную статую коня в
дар Афине Палладе. Так и сделали, а потом греки отплыли по домам. Что же
касается истории о том, будто в деревянном коне сидели лучшие греческие герои и
будто отплывшие греки вернулись под покровом ночи, проникли в Трою, овладели
ею и разорили ее, — все это настолько неправдоподобно, что даже не нуждается
в опровержении. Греки выдумали это, чтобы не так стыдно было возвращаться на
родину. А как, по-вашему, когда царь Ксеркс, разбитый греками, возвращался к
себе в Персию, о чем он объявил своим подданным? Он объявил, что ходил
походом на заморское племя греков, разбил их войско при Фермопилах, убил их царя
Леонида, разорил их столичный город Афины (и все это была святая правда!),
наложил на них дань и возвращается с победою. Вот и все; персы были очень до-
вольны.
Наконец, посмотрим, как вели себя греки и троянцы после войны. Греки
отплывают от Трои наспех, в бурную пору года, не все вместе, а порознь: так бывает
после поражений и раздоров. А что ждало их на родине? Агамемнон был убит,
Диомед — изгнан, у Одиссея женихи разграбили все имущество, — так встречают
не победителей, а побежденных. Недаром Менелай на обратном пути столько
мешкал в Египте, а Одиссей — по всем концам света: они просто боялись показаться
дома после бесславного поражения. А троянцы? Проходит совсем немного времени
после мнимого падения Трои — и мы видим, что троянец Эней с друзьями
завоевывает Италию, троянец Гелен — Эпир, троянец Антенор — Венецию. Право же, они
совсем не похожи на побежденных, а скорее на победителей. И это не выдумка:
во всех этих местах до сих пор стоят города, основанные, по преданию,
троянскими героями, и среди этих городов — основанный потомками Энея великий Рим.
Вы не верите мне, друзья мои троянцы? Рассказ Гомера кажется вам красивее и
интереснее? Что ж, я этого ожидал: выдумка всегда красивее правды. Но
подумайте о том, как ужасна война, как неистовы зверства победителей, представьте
себе, как Неоптолем убивает старца Приама и малютку Астианакта, как отрывают
от алтаря Кассандру, как царевну Поликсену приносят в жертву на могиле
Ахилла, — и вы сами согласитесь, что куда лучше тот исход войны, который описал
я, куда лучше, что греки так и не взяли Трою!»
Состязание Гомера с Гесиодом
Вы помните: в Паросской хронологической таблице стояли рядом имена двух
самых древних греческих поэтов — Гомера и Гесиода. Имя Гомера нам уже знакомо,
а с Гесиодом мы еще не встречались. Это был такой же народный певец, как
Гомер, но пел он совсем о другом: не о сказке, а о жизни. Его самая известная
поэма называлась «Труды и дни». Это были стихотворные советы крестьянам:
когда пахать землю, когда сеять, как хозяйничать, чтобы иметь доход и
пользоваться уважением. «Малопоэтическая тема!» — скажете вы. Пожалуй, однако
слушатели у Гесиода были. И однажды ему даже присудили победу в состязании с
самим Гомером. Это тоже было признаком времени: время сказки начинало отходить
в прошлое.
За честь зваться родиной Гомера спорили семь городов; о родине Гесиода
споров не было, потому что он сам ее называет в своей поэме. Он был крестьянином
из беотийской деревушки Аскры; у него был злой брат, который оттягал у
Гесиода его законный участок земли; в поучение этому брату и написал Гесиод свою
наставительную поэму.
Встретились два певца на большом народном празднике в городе Халкиде.
Зачинщиком состязания был Гесиод. Чтоб легче одержать победу, он вызвал Гомера
на сочинение стихов не героических, а поучительных.
Увидев, что Гомер слагает поучительные стихи не хуже, чем он, Гесиод решил
одолеть соперника хитростью. Он стал запевать загадочные или прямо
бессмысленные строки, а Гомер должен был их подхватывать и на ходу распутывать все
непонятности.
Тогда Гесиод увидел, что Гомера не возьмешь и на загадках. Оставалось одно:
чтобы каждый спел перед судьями тот отрывок своей поэмы, который он считает
лучшим. Гомер запел о битве:
Щит со щитом, шишак с шишаком, человек с человеком
Тесно смыкался; касалися светлыми бляхами шлемы,
Зыблясь на воинах: так аргивяне, сгустяся, стояли;
Копья змеилися, грозно колеблемы храбрых руками;
Прямо они на троян устремляясь, пылали сразиться...
Грозно кругом зачернелося ратное поле от копий,
Длинных, убийственных, частых, как лес; ослеплялися очи
Медным сияньем от выпуклых шлемов, безмерно сверкавших,
Панцирей, вновь уясненных, и круглых щитов лучезарных
Воинов, к бою сходящихся...
А Гесиод запел о посеве:
Вечным законом бессмертных положено людям трудиться:
Делай, что я говорю, за работой работу свершая!
Лишь на востоке начнут восходить семизвездьем Плеяды,
Жать поспешай; а начнут заходить — за посев принимайся.
Влажная почва ль, сухая ль — паши, передышки не зная,
С ранней вставая зарею, чтоб пышная выросла нива.
Семя землею засыпь. Для смертных порядок и точность
В жизни полезней всего, а вреднее всего беспорядок.
Склонятся так до земли наливные колосья на ниве —
Только бы добрый исход пожелал даровать Олимпиец!...
Народ рукоплескал Гомеру. Однако судьи, посовещавшись, объявили:
«Победитель — Гесиод». Почему? «Потому что Гомер воспевает войну, а Гесиод — мирный
труд, Гомер учит убийству и разрушению, Гесиод — созиданию и справедливости.
Кто же достойней?» С этим всем пришлось согласиться. Награду получил Гесиод.
О том, как Гомер умер, рассказывали вот что. Мы видели, как он разгадал все
загадочные стихи, предложенные ему Гесиодом. Гордый своей проницательностью,
он приехал на островок Иос. На берегу Иоса сидели два рыбака и обирали вшей с
одежды. Гомер не видел этого: он был слепой. Он сказал им:
Доброго Здравья, друзья-рыбаки! Велика ли добыча?
Рыбаки ответили:
Все, что поймаем, — отбросим, чего не поймаем — уносим.
Это тоже была загадка, и Гомер не смог ее отгадать. Он попросил объяснения.
А узнав, как проста была разгадка, он загрустил, затосковал и скоро от горя
умер. Его могилу показывали на острове Иосе. Из-за нее даже не спорили семь
городов.
О том, как умер Гесиод, рассказывали по-другому. Одержав победу, он решил
обойти всю Грецию и научить народ справедливости. Это оказалось нелегким
делом. Гесиод уже одряхлел, а научить народ справедливости все никак не
удавалось. Тогда он взмолился богам, и боги сделали чудо: вернули ему молодость.
Со свежими силами он взялся вновь за свое доброе дело. Однако вместе с юной
силой к нему вернулась юная красота, и это его погубило. Дело было опять в
Халкиде, где когда-то он победил Гомера. В него влюбилась одна из самых
знатных девушек города. Братья девушки возмутились. Что они сделали с сестрою,
неизвестно, но Гесиода они подстерегли и убили. Тело его бросили в море, и
море вынесло его на берег его родной Беотии. Надпись на его могиле сочинил
другой великий беотийский поэт — Пиндар:
Дважды ты юношей был и дважды изведал кончину.
Будь же для нас, Гесиод, мудрости вечный пример!
«Война мышей и лягушек»
Прощаться с прошлым можно в слезах, а можно с улыбкой. Последним прощанием
греков с царством сказки была улыбка. Самым полным итогом мифологического
века были поэмы Гомера, и вот на поэмы Гомера была сочинена веселая пародия под
заглавием «Война мышей и лягушек», по-гречески — «Батрахомиомахия». Она вся
состоит из привычных гомеровских строк и оборотов, только имена и предметы
названы в них совсем не героические, потому что воюют не ахейцы с троянцами,
а мыши с лягушками. Греки уверяли, что сочинил эту поэму сам Гомер в веселую
минуту.
В жаркий летний полдень мышиный царевич Крохобор пил воду из болотца и
встретил там лягушиного царя Вздуломорда. Тот обратился к нему с теми же
словами, с какими не раз обращались к скитальцу Одиссею:
Странник, ты кто? из какого ты рода? и прибыл откуда?
Слово за слово, они познакомились, лягушка посадила мышь себе на спину и
повезла показывать чудеса земноводного царства. Плыли мирно, как вдруг
лягушонок увидел впереди водяную змею, пришел в ужас и нырнул в воду из-под
товарища . Несчастный мышонок утонул, но успел произнести страшное проклятие:
...Грозного не избежишь ты возмездья от рати мышиной!
И действительно, мыши, узнав о смерти своего царевича, взволновались. Царь
Хлебогрыз произнес трогательную речь.
Зевс, как в «Илиаде», созывает богов и предлагает им помогать, кто кому
хочет . Но боги осторожны. «Не люблю я ни мышей, ни лягушек, — говорит Афина, —
мыши грызут мои ткани и вводят в расходы на починку, а лягушки кваканьем
мешают мне спать.
А на берегу болота уже начинается битва и уже гибнут (в безукоризненно
гомеровских выражениях) первые герои.
Мыши одолевают. Особенно среди них отличается славный герой Блюдоцап,
знаменитого сын Хлебоскреба.
Зевс бросает с небес молнию — мыши и лягушки содрогаются, но не перестают
воевать. Приходится применить другое средство.
...А еще о петухах и кошках
Двести лет назад вы прочли бы в учебниках, что «Войну мышей и лягушек»
написал, конечно, сам Гомер. Сто лет назад вы прочли бы, что ее сочинили на
два-три века позже, во время греко-персидских войн (сухопутные персы,
земноводные греки — чем не повод для пародии?). Теперь вы прочтете, что она
сочинена еще двумя веками позже, в александрийскую эпоху, когда люди уже
научились думать и писать не по-гомеровски и посмеиваться над гомеровской манерой
стало нетрудно. А впервые усомнились ученые в авторстве Гомера вот почему. В
«Войне мышей и лягушек» богиня Афина жалуется, что кваканье лягушек не дает
ей спать до петушьего пения. А петухи и куры появились в Греции только через
двести лет после Гомера: когда Гомер описывает богатые дома и дворы, там еще
нет кур, а есть только гуси. Разведение кур пришло из Азии, и курица еще
долго называлась «персидской птицей». А домашние кошки, приученные ловить мышей,
появились в Европе совсем поздно, уже в римскую эпоху. Кошки, о которых упо-
минается в «Войне мышей и лягушек», — только дикие (лесные или камышовые) и
очень хищные.
Словарь I
Все начинается с азбуки
В Паросской хронологической таблице было сказано: «Царь Кадм пришел из
Финикии и научил греков письменности». Здесь миф сохранил память о
действительности: в самом деле, греки заимствовали и очертания, и названия своих букв у
финикийцев. А от греков их переняли, по-разному видоизменив, с одной стороны,
римляне с их латинским языком (и за ними все народы новой Европы), а с другой
— славяне, в том числе мы.
яат. рус.
алеф (бык)
Аа
альфа
t
А
А
бет Окой)
вр
бета (вита)
2
В
В
гЕыел (верблюд)
г?
ганма
£
3
ChG
Г
дАпет (дверь)
дельта
4
D
д
К5
Ее
епсилон
9 нратпкое
5
Е
Ё
4
(стигма)
6
аайв Орудие)
дзета (энта)
da—a
Z
3
хет (ограда)
щ
зга (ята)
э долгое—и
а
Н
и
тэт (груз)
тэта (фитд)
9
йод (рука)
IL
«рта
и
10
I
>:аф (ладонь)
Кх
КЁЛБ6
к
20
К
к
лвнед (стрекало)
ЛЯ
ламбда
л
30
L
л
нем (вода)
Мц
ы» (мн)
40
М
м
Щ'н (рыба)
Nv
ню {ни)
»
50
N
н
самех (подпорка)
Ь№
КС
00
айн (глаз)
Оо
омикрон
q краткое
70
О
0
пе (рот)
Пп
шл
п
80
F
п
коф (обезьяна)
(копна)
—^
ВО
Q
репа (голова)
Ре
ро
р
100
R
р
шнв (дуб)
сигма
300
S
с
тав (крест)
тау
30Q
Т
т
R«B (ГВОЗДЬ)
ТЧ>
ИПСИЛОН
кем. й,
Y
У
С буквами греческой азбуки можно встретиться и в математике, и в физике, и
в астрономии. Поэтому вот вам весь греческий алфавит: двадцать четыре буквы
плюс три добавочных. Слева написаны названия этих букв в финикийском языке и
значения этих названий.
В греческом языке было легкое придыхание, вроде Л в начале английского
house или немецкого Haus (хюдор — вода), и были три придыхательных согласных
звука, вроде тх , пх и кх. Но что значат эти стрелки и что значат эти цифры?
Стрелки значат, что некоторые буквы в разные эпохи произносились
по-разному: например, бета в древности произносилась б, а в средние века
стала произноситься в (и называться вита; отсюда наше слово «алфа-вит»). У этих
перемен были некоторые неожиданные последствия. В старину в русском алфавите
было целых три буквы для звука «и» — «И», «И с точкой» и «ижица» (писалась
и); почему? Потому что русский алфавит вышел из старославянского, а
старославянский был создан в средние века по образцу греческого, а в греческом тогда
для «и» было как раз три буквы: эта (ита), йота и ипсилон. В русском алфавите
было две буквы для звука «ф»: «Ф» и «фита»; почему? По тому же самому:
русская буква «Ф» передавала греческое фи, а русская «фита» — греческую тэту.
Одни и те же имена перешли в латинский язык (и оттуда в европейские), когда в
них звучали еще древние звуки, а в славянский (и оттуда в русский), когда эти
Звуки стали звучать по-новому. Поэтому одно и то же имя по-немецки или
по-французски звучит Теодор, а по-русски Феодор, Федор; по-итальянски Бази-
лио, а по-русски Василий.
И не только имена. Можно сказать киник, и тогда это будет означать философа
одной греческой философской школы; можно сказать циник, и тогда это будет
означать человека умного, но грубого и не желающего знать приличий. Почему так
переосмыслилось это слово, вы прочтете в этой книге дальше.
Поэтому на всякий случай помните: на самом деле древнегреческие названия
часто звучали совсем не так, как их произносим мы. Мы говорим Фивы, а грек
говорил Тхэбай; мы говорим Афины, грек говорил Атхэнай; мы говорим Сиракузы,
грек говорил Сюракосай. Впрочем, с названиями это дело обычное: точно так мы
называем город Пари Парижем, Рома — Римом, Ландон — Лондоном, а Вин — Веной.
А цифры значат вот что. У греков не было особых знаков для цифр: числа
обозначались буквами. Чтобы написать 1994, писали А' Е PD: 1000 + 900 +90+4.
От 1 до 999 хватало букв алфавита (правда, к ним пришлось добавить три
старинные и малоупотребительные; на таблице они в скобках), тысячу обозначали
А' , десять тысяч I' , ас очень большими числами греки почти не имели дела.
Поэтому слова и числа выглядели очень похоже. Буквы XIA можно было прочитать
как слово хиа (женщина с острова Хиоса), и можно — как число: 600 + 10 + 1 =
611. Такой игрой в числовые значения слов увлекались еще много веков спустя
после того, как перешли к более удобной записи чисел. Так, у Льва Толстого в
«Войне и мире» Пьер Безухов, обнаружив, что сумма букв-чисел в его имени и в
имени Наполеона одна и та же, делает из этого вывод, что именно ему
предназначено судьбой убить Наполеона.
И не удивляйтесь, что одни и те же знаки «Н», «Р», «X» в русской и
латинской азбуке значат разные звуки. Русский алфавит восходит к восточно-
греческому, а латинский к западно-греческому, а между ними были небольшие
отличия. Что же касается букв «П» и «Р», то просто они первоначально писались п
и р, и потом в одном алфавите упростились в «П» и «Р», а в другом в «Р» и
«R».
Заодно с буквами вот вам кое-что и о числах. Корень одно— будет моно-, пер-
во— — прото-, дву— — ди-, трех — три, четырех — тетра, пяти — пента, шести —
гекса, семи — гепта-, восьми — окто-; десяти — дека-, сто — гекато-, тысяча —
хили-, десять тысяч — мирна-. Многие из этих корней вам знакомы: мон-арх,
едино-властник; прото-н, перво-частица; ди-лемма, выбор между двумя
решениями; три-гоно-метрия, наука о соотношении сторон тре-угольников; тетра-дгь, то
есть попросту «четвертка», лист, сложенный вчетверо; пента-гон,
«пятиугольник», так называется здание американского военного министерства, построенное
в форме пятиугольника. Гекато— исказилось в гект— и вошло в слово «гектар»
(сто соток); хили— исказилось в кило— и присутствует в таких употребительных
словах, как «килограмм» и «километр». А мириада (сто сотен) стало выражением
неопределенно большого числа: «на темном небе лучились мириады звезд...»
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ВЕК СЕМИ МУДРЕЦОВ, ИЛИ
ГРЕЦИЯ ОТКРЫВАЕТ ЗАКОН
Мир-семейство и
мир-государство
Древнейшие греки представляли себе мир и мировой порядок очень просто. Мир
для них был похож на удобное родовое хозяйство, которое сообща вела большая
семья олимпийских богов с ее домочадцами — низшими божествами, вела
собственноручно , заботливо и деловито. Каждый бог успевал всюду поспеть, каждый знал
свое дело, но в случае необходимости мог исполнить и чужое; каждый, завидев
непорядок, тотчас вмешивался сам и восстанавливал положение. Случались
недоразумения и ссоры, как во всяком доме, но быстро улаживались. О законах никто
не думал: когда вы живете в семье, разве вам нужны законы? Здесь все кажется
простым, привычным и само собой разумеющимся: и что кому делать, и кому кого
слушаться.
Время шло, жизнь становилась сложнее. Люди жили уже не родовыми поселками,
а городами и государствами, общих дел стало гораздо больше, споров и
несогласий вокруг этих дел — тоже. Раньше все дела были привычные, повторяющиеся из
поколения в поколение; теперь все чаще приходилось сталкиваться с делами
новыми и самим придумывать, как с ними сообща управляться. В дополнение к
старым обычаям понадобились новые законы. Но если государство не может держаться
без законов, то тем более не может держаться без законов огромный мир:
никакому олимпийскому семейству сразу всюду не поспеть, всего не решить и обо
всем не договориться. Очевидно, и в мире действуют какие-то общие законы,
которым подчиняются и боги, и звезды, и земля, и люди. Каковы же они?
С этих пор мысль о всеобщих законах, управляющих и природой, и человеческим
обществом, овладела умом грека и уже не покидала его.
Законы природы были предметом теоретическим, до них приходилось доходить
умом. Законы общества приходилось осваивать практически: их нужно было
составлять самим. И здесь начиналась жестокая борьба. Знать говорила: «Мы
потомки богов и героев, наши деды и прадеды правили этим государством и
передали свой опыт нам, мы богаты, крепки телом, даже грамотны — по справедливости
власть должна принадлежать нам». Народ говорил: «Нас много, на войне наш
строй спасает государство, в мирное время наш труд кормит государство, без
нас знатные правители бессильны — по справедливости власть должна
принадлежать нам». Справедливость спорила со справедливостью: решать спор должен был
закон.
Пока спор происходил в старых городах, борющихся сдерживала старая сила:
обычай, ссылка на заветы отцов. Но когда воздвигались новые города на новых
местах, то здесь обычаев не было. Старались, конечно, сохранить и на новых
местах обычаи тех старых мест, откуда явились основатели и поселенцы. Но их
нужно было согласовать, нужно было отбросить что-то устарелое и добавить
что-то непредусмотренное; не приложив ума, с этим было не справиться. Так
появились первые записанные и — что важнее — первые продуманные законы.
А новых городов на новых местах именно в эту пору строилось очень много.
Это были колонии.
Колонии
Греция — каменистая бесхлебная страна, край пастухов и рыбаков. Плодородных
долин было мало. Перенаселение грозило ей голодом. Спасаясь от голода, Греция
искала новых земель для заселения. Мы видели, как были заселены ближние
заморские земли — малоазиатский берег Эгейского моря. Теперь пришел черед и для
дальних заморских земель.
Есть старинное русское слово «выселки» — когда часть жителей селения
снимается с места, перебирается на новое и там ставит отдельное селение. Именно
таковы были новые заморские города греков. Мы их называем латинским словом
«колонии». Но не надо понимать его в современном смысле слова: «зависимые и
эксплуатируемые земли». Новые города были независимы от старых, откуда
выселились их жители, и нимало не эксплуатировались ими. Это было отношение
взрослых детей к родителям: независимое, но с почтением. Государство,
основавшее колонию, так и называлось по-гречески: «метрополия», то есть
«город-мать» .
У греческой колонизации было три направления. Первое — на запад: там были
Заселены берега Южной Италии и Сицилии (где вырос город Сиракузы), а
передовые поселения продвинулись еще дальше. Второе — на север: через Мраморное
море в Черное море и по его берегам, вплоть до нынешних Ольвии, Херсонеса,
Керчи и Риони. Третье — на юг: через Средиземное море, в Кирену и окрестные
места. Все колонии были приморские. «Греки живут вокруг моря, как лягушки вокруг
болота», — говорил философ Платон. Отправляясь в путь, переселенцы обращались
к дельфийскому Аполлону за советом, куда ехать, зажигали факел от священного
огня «города-матери», садились на суда с женами и детьми и плыли к чужим
берегам. Там договорами или силой отбирали у местных племен кусок прибрежной
земли, ставили храмы, возводили дома и засевали поля.
Иногда целые города бросали старые места и переправлялись на новые. Когда
персы осадили ионийский город Фокею, то фокейцы всем народом сели на корабли,
бросили в море кусок железа, сказали: «Когда это железо всплывет из моря,
тогда и мы вернемся под власть персов!» — и отплыли в западные моря.
Иногда отплывал не целый народ, а целое поколение. Тарент, самый большой
греческий город в Италии, был основан так. Шла первая Мессенская война.
Десять лет спартанцы осаждали мессенцев на горе Ифоме, поклявшись не
возвращаться в Спарту до победного конца; десять лет спартанки в Спарте ждали мужей
и не рождали детей. Спартанцы забеспокоились, что останутся без потомства, и
позволили женам взять в наложники илотов. Родились дети, выросли, потребовали
гражданских прав, но война уже кончилась, и им отказали. Тогда они всем
поколением выселились в Италию и основали там Тарент. Во главе переселенцев был
сын того спартанца, который подал совет завести детей от илотов.
Потомок аргонавтов Ватт с острова Феры был Заикою. Он отправился в Дельфы
спросить, как ему избавиться от заикания. Оракул сказал: «Выведи поселение в
Ливию». Ватт удивился, потому что спрашивал он совсем не об этом, но
послушался оракула. Греки высадились на песчаном ливийском берегу, и Ватт вышел в
степь вознести молитву Аполлону. Вдруг он услышал страшное рычание: перед ним
стоял лев. Ватт взмолился к Аполлону, чтобы бог охранил его, безоружного, и
от потрясения молитва слетела с его губ внятная и незаикающаяся. Так Ватт
избавился от недуга, а в Ливии была основана Кирена.
Новые города росли и богатели. Из колоний везли в Грецию зерно, металлы,
рабов, из Греции в колонии — вино, оливковое масло, изделия кузнецов и
гончаров. Греческие города в Италии величали себя «Великой Грецией», и о
привольной жизни в них рассказывались чудеса. В Таренте было больше праздников в
году, чем будней; тарентинцы говорили: «Мы одни живем по-настоящему, а все
другие лишь учатся». В сицилийском Акраганте дома и обеды были так роскошны, что
философ Эмпедокл сказал: «Здешние люди строятся так, словно им жить вечно, а
едят так, словно им завтра умереть». А в Сибарисе были такие богачи, которые
спали на розовых лепестках и еще жаловались, что им жестко. Слово «сибарит» с
тех пор стало означать лентяя и неженку.
Законы
Здесь, в новых городах, раньше всего явились писаные законы. Для городов
Италии и Сицилии их писали мудрецы Залевк и Харонд, такие полусказочные, что
сами греки их часто путали. Потом уже появились в Афинах законы Дракона, в
Митиленах законы Питтака и т.д.
Греки помнили: что имеет начало, то имеет и конец. Старинные неписаные
законы не имели начала, они восходили к незапамятным временам и потому соблюла-
лись. Законодатели боялись, что к новым законам такого уважения не будет, что
их станут менять и отменять. А иметь меняющиеся законы — это все равно что не
иметь никаких. Поэтому, прежде всего они заботились о нерушимости своих
предписаний .
Кто захочет внести в закон хоть какое-нибудь изменение, постановили Залевк
и Харонд, тот должен явиться в народное собрание с петлей на шее и сделать
свое предложение. Если его отвергнут — он должен тут же на месте удавиться.
Если при разбирательстве какого-нибудь дела одна сторона будет толковать
закон так, а другая иначе, то оба спорящих должны явиться в суд с веревками на
шее, и чье толкование будет отвергнуто, тот должен на месте удавиться.
Говорят, что эти меры помогли, и за триста лет в законы Залевка и Харонда
внесены были только два улучшения. Первое было такое. В первоначальном законе
говорилось: «Если кто кому выколет глаз, то сам должен лишится глаза»; к
этому было добавлено: «...а если выколет одноглазому, то должен лишиться обоих».
Все согласились, что это справедливо. Второе было такое. В первоначальном
законе говорилось: «Кто развелся бездетным, тому дозволяется взять новую жену»;
к этому было добавлено: «...но не моложе прежней». С этим тоже все согласились.
Если же от первого брака у человека были дети, то второй брак ему не
разрешался совсем. У Харонда об этом сказано: «Кто в первом браке сумел быть
счастлив, тот не порти себе счастья; кто не сумел, тот не повторяй несчастья».
Закон требовал слушаться всех, кто имел право приказывать. Если врач
запрещал больному пить вино, а больной пил и выздоравливал, больного казнили за
неповиновение врачу. Потому что, кто не слушается приказов, тот не будет
слушаться и законов.
За клевету, за трусость, за роскошь наказывали стыдом. Кто уличен в
клевете, тот должен носить, не снимая, миртовый венок, чтобы все видели, с кем
имеют дело. Кто уличен в трусости, тот должен три дня сидеть на площади в
женском платье. А о роскоши закон гласил: «Тонкие ткани и золотые украшения
лицам хорошего поведения носить воспрещается, лицам дурного поведения —
разрешается» .
Не все законы были такие мягкие. В Афинах первые писаные законы составил
Дракон: в них за все проступки, малые и большие, назначалось только одно
наказание — смерть. Его спрашивали, почему так строго. Он отвечал: «Ни
меньшего , ни большего наказания я придумать не мог». Потомки говорили: «Драконовы
законы писаны не чернилами, а кровью».
Встречались, конечно, и такие случаи, которые точно под закон не подходили.
Законодателей спрашивали: «Чем пожертвовать: законом или человеком?»
Законодатели отвечали: «Законом. Лучше, чтобы остался безнаказанным виновный, чем
оказался наказанным невинный: первое — ошибка, второе — грех».
Вообще же законы следовало соблюдать во что бы то ни стало. «Лучше дурные
законы, которые соблюдаются, чем хорошие, которые не соблюдаются», — говорили
греки. Оба древнейших законодателя показали это своим примером. У Залевка сын
совершил преступление, за которое по закону полагалось выколоть оба глаза.
Залевк не стал его оправдывать и только попросил суд, чтобы один глаз
выкололи у сына, а второй — у него самого. Что сказали на это судьи, мы не знаем.
Харонд запретил в законе появляться в народном собрании при оружии, а сам
однажды, преследуя врага, вбежал в собрание с мечом на боку. «Ты нарушаешь
собственный закон, Харонд!» — крикнули ему. «Нет, подтверждаю!» — ответил он,
выхватил меч и пронзил себе грудь.
Солон-миротворец
Самым мудрым из законодателей этого времени считался афинянин Солон.
Он был не только мудрец, но и воин и поэт. Первую свою славу он приобрел
вот как. Афины вели войну с Мегарою За остров Саламин. Афиняне потерпели
такое поражение, что в отчаянии собрались и постановили: от Саламина отказаться
навсегда, а если кто вновь заговорит о войне за Саламин, того казнить
смертью. Но Солон придумал, как заговорить о запретном. Он притворился
сумасшедшим, который не может отвечать за свои слова. Всклокоченный, в рваном плаще,
он выбежал на площадь, вскочил на камень, с которого выступали глашатаи, и
заговорил с народом стихами. В стихах говорилось:
...Лучше бы мне не в Афинах родиться, а в месте безвестном,
Чтобы не слышать укор: «Сдал он врагам Саламин!»
Если ж афиняне мы, то вперед — и на остров желанный!
Смело на бой, чтобы смыть с родины черный позор!
Услышав эти стихи, народ словно сам обезумел: люди схватили оружие,
бросились в поход, одержали победу и заключили мир. Доводы, которыми помогла им
получить Саламин «сказка на каждом шагу», мы уже пересказали в другом месте.
Когда в Афинах внутренние раздоры дошли до предела, Солон был избран
архонтом для составления новых законов. Он сделал, говорят, очень многое. Он
запретил в Афинах долговое рабство и вернул кабальным должникам отнятые у них
наделы. Он допустил к участию в народном собрании не только богатых
«всадников» (у которых хватало средств на боевого коня), не только зажиточных
«латников» (у которых хватало средств на тяжелый доспех для пешего строя), но и
неимущих «поденщиков», которых было очень много. Для предварительного
рассмотрения дел он поставил во главе народного собрания «совет четырехсот».
Солон говорил, что новый совет и старый ареопаг — это два якоря
государственного корабля, на которых он вдвое крепче будет держаться в бурю. Но греки
гораздо лучше запомнили не эти, а другие законы Солона — те, которые служили
воспитанию гражданских нравов.
До Солона был закон: «Кто терпит обиду, тот может жаловаться в суд». Солон
его изменил: «Кто видит обиду, тот может жаловаться в суд». Это учило граждан
чувствовать себя хозяевами своего государства — заботиться не только о себе,
но и о других.
До Солона считалось, что междоусобные раздоры — это зло, и сам Солон так
считал. Однако он издал закон: «Кто во время междоусобных раздоров не
примкнет ни к одной из сторон, тот лишается гражданских прав». Это учило граждан
быть хозяевами своего государства не только в мыслях, но и на деле: где все
привыкли быть недовольными, сложа руки, там властью легко овладеет жестокий
тиран.
Власти не любили, когда народ в разговорах обсуждал и осуждал их действия,
а народ не любил, когда ему это запрещали. Солон издал закон: «Бранить живых
людей запрещается в правительственных зданиях, в суде, в храмах, в
торжественных процессиях» (а разрешается, стало быть, и на улице, и на площади, и
дома). И добавил: «Бранить же мертвых запрещается везде» — потому что мертвые
бессильны защищаться.
Законы Солона учили трудолюбию. Был закон: «Кто не может указать, на какие
средства он живет, тот лишается гражданских прав». Говорили, что этот закон
Солон заимствовал у египтян. Был другой закон: «Если отец не научил сына
никакому делу, то такого отца такой сын не обязан содержать в старости». Этот
закон Солон ввел сам.
Законы учили уважать трудолюбие даже в животных. Запрещалось убивать
пахотного быка, «потому что, — говорилось в законе, — он товарищ человеку по
работе» .
Солон больше всего гордился тем, что не дал своими законами перевеса ни
богатым и ни бедным, ни знатным и ни безродным, ни землевладельцам и ни торгов-
цам.
Конечно, это ему только казалось: там, где он видел справедливое
равновесие, мы бы вряд ли это увидели. Но его убеждение, что главное в мире — закон
и главное в законе — чувство меры, осталось грекам близко во все века.
Мера, вес, монета
«Закон — это мера», — говорили греки, и повторяем мы. Но ведь у слова
«мера» есть и прямое значение — единица измерения. Греки его не забывали и даже,
как мы помним, называли, кто у них первый завел точные меры, вес и монету:
аргосский царь Фидон. Это была первая система мер в Европе; посмотрим же на
нее.
Стадий = 100 охватов ~ 185 м.
Охват = 4 локтя = 6 ступней ~ 1 м 85 см.
Локоть = 2 пяди ~ 4 6 см 2 мм.
Ступня = 4 ладони ~ 30 см 8 мм.
Пядь = 12 пальцев ~ 23 см 1 мм.
Ладонь = 4 пальца ~ 7 см 7 мм.
Палец ~ 1 см 9 мм.
И удобство и неудобство этой системы сразу бросаются в глаза. Удобство — в
том, что все единицы почти точно соответствуют размерам человеческого тела,
от пальца до охвата рук (по-русски — «сажень», «сяжень», насколько можно
«досягнуть» руками), — смерьте! — незачем и линейку с собой носить. Неудобство —
в том, что пересчет из одних единиц в другие очень громоздок: попробуйте
быстро сказать, сколько ладоней в охвате? Ничего не поделаешь, так уж сложено
человеческое тело. Зато нетрудно представить, какой хорошей школой изучения
пропорций были эти меры для художников и скульпторов.
Почему греческий стадий был именно такой длины, этому я читал два
объяснения. Первое: это расстояние, которое может пройти пахарь за плугом от
передышки до передышки (само слово «стадий» приблизительно и значит «стоянка»).
Второе: это расстояние, которое может пробежать бегун на самой высокой
скорости . Я спросил моего знакомого специалиста по античному спорту, так ли это.
Он посчитал данные современных олимпийских рекордов, и оказалось: да, так,
самую высокую скорость бегун развивает не на стометровке, а на двухсотметров-
ке! Разница, конечно, маленькая-маленькая; какова же была, зоркость греков,
что они это заметили!
Бочка для зерна (медимн) = 48 дневных пайков ~ 52,2 л.
Дневной паек (зерновой) = 4 кружки ~ 1,1 л.
Бочонок для вина (амфора) = 12 кувшинов ~ 39,3 л.
Кувшин = 12 кружек ~ 3,3 л.
Кружка = 6 черпаков ~ 0,27 л.
Черпак (киаф) ~ 0,045 л.
Здесь тоже легко понять систему мер: в основе ее — кружка, которую удобно
держать в руке, паек, который человек съедает в день, и другие столь же
практичные меры. Греческая кружка — чуть побольше нашего стакана, а греческий
черпак — точь-в-точь такой, каким и сейчас хозяйки пользуются на кухне.
Талант = 60 мин ~ 26,2 кг.
Мина (фунт) = 100 драхм ~ 436,6 г.
Драхма (горсть) = 6 оболов ~ 4,4 г.
Обол (прут) ~ 0,7 г.
Происхождение мер веса немного более запутанно. Талант (нагрузка, полный
вес) — это тяжесть, которую может нести на себе один носильщик; это можно
себе представить. Обол — это столько, сколько весят 12 ячменных зерен, этих
простейших подручных разновесков. А соотношения и названия установились лишь
тогда, когда греки приступили к чеканке монеты. Монеты обычно чеканились из
серебра, потому что золота в Греции почти нет. Такое количество серебра, на
которое можно было купить барана или бочку ячменя, стало главной монетой и
весовой единицей — драхмой. А названия «драхма» и «обол» перешли на эти
монеты с тех времен, когда и серебро еще не было в ходу, а вместо денег служили
бронзовые и железные прутья (такие, какие еще долго ходили в Спарте).
Промежуточная же единица «мина» была заимствована с Востока, и название ее — не
греческое. Мина — это примерно столько бронзы, сколько можно купить за один
обол серебра.
Сперва денег чеканилось мало, и поэтому ценились они дорого: баран стоил
драхму, бык — пять драхм. Но так как чеканить деньги все-таки легче, чем
разводить скот и сеять хлеб, то количество денег в обороте росло быстрее, чем
количество быков, баранов и бочек ячменя. Поэтому деньги постепенно дешевели,
а товары дорожали: через полтораста лет бык уже стоил 50 драхм, а баран 10
драхм. Поэтому подсчитывать, скольким рублям и копейкам равняется драхма, мы
не будем: в разные времена это было по-разному.
Монеты в одну драхму и меньше были маленькие, как серебряные чешуйки;
вместо кошелька их носили во рту за щекой. Чеканить предпочитали тетрадрахмы —
монеты по четыре драхмы. Величиной они были с наши прежние пятнадцати-, два-
дцатикопеечники. В Афинах на лицевой стороне тетрадрахм изображалась голова
богини Афины, на оборотной — ее священная птица, сова. («Не носи сов в
Афины», — говорила греческая пословица; это значило: в Афинах и так денег
много.) В Коринфе изображали на монетах крылатого Пегаса, в Эфесе — пчелу, в Фо-
кее — тюленя (по-гречески тюлень — «фока»), в Эгине — черепаху (морскую, пока
Эгина была великой морской державой, и сухопутную — потом). Впоследствии,
когда деньги подешевели, монеты пришлось делать крупнее, и на них стало
возможно изображать целые мифологические сцены; по тонкости чеканного рисунка они
часто замечательны.
Терпандр и Арион
По-гречески «закон» будет «номос». Слово это многозначно, и одно из его
значений неожиданно. Оно значит: «музыкальное произведение строгой формы».
Почему? Потому что для грека музыка была самым совершенным выражением
порядка. Когда все звуки согласованы со всеми, они звучат прекрасно; когда хоть
один выбивается из согласия — вся гармония гибнет. Там, где в мире все
упорядочено до совершенства, сама собой возникает музыка: глядя на мерное круговое
движение небесных светил, греки верили, что они издают дивно гармонические
звуки, «музыку сфер», и мы ее не слышим только потому, что с младенчества к
ней привыкли. И наоборот, там, где возникает музыка, все вокруг из беспорядка
приходит в порядок: когда мифический Орфей играл на лире, то слушавшие его
дикари переставали быть дикарями, подавали друг другу руки, договаривались об
общих законах и начинали жить семьями, городами и государствами.
Орфей погиб, растерзанный вакханками — неистовыми служительницами бога
Диониса, которые хотели жить не по закону, а по природе, как ветер дует и трава
растет. Его голову и лиру бросили в море. Их понесло волнами и вынесло по
другую сторону моря — на остров Лесбос. И Лесбос стал колыбелью греческой
музыки. На нем родились Терпандр и Арион.
Спарта была сильна мужами и крепка оружием. Но два раза это не могло
выручить ее из беды — и тогда ее спасало не оружие, а песня. Один раз это было во
время внешней войны — с Мессенией: тогда Спарту спас афинский гость — поэт
Тиртей. Другой раз это было опаснее — во время внутренних раздоров: тогда
Спарту спас лесбосский гость — Терпандр.
Из-за чего возникли раздоры, никто не помнил, но они были страшные: город
был как безумный, люди бросались друг на друга с мечами и на улицах и в
застольях. Обратились в Дельфы; оракул сказал: «Призовите Терпандра и почтите
Аполлона». Призвали Терпандра. В руках у него была невиданная лира — не
четырехструнная, какую знали раньше, а семиструнная, какой она и осталась с тех
пор. Он ударил по струнам — и, слушая его мерную игру, люди стали ровнее
дышать , добрее друг на друга смотреть, побросали оружие, взялись за руки и,
ступая в лад, повели хоровод в честь бога Аполлона. Он играл перед советом и
народным собранием — и несогласные приходили к согласию, непримиримые
мирились, непонимающие находили общий язык. Он играл в застольях и домах — и в
застольях воцарялась дружба, а в домах — любовь. Потомки ничего не запомнили
из песен Терпандра — разве что несколько строчек. Но память его благоговейно
чтили во все века.
Как Терпандр приплыл с Лесбоса в Спарту, так Арион прибыл с Лесбоса в
Коринф — учить греков закону гармонии. Это было уже при тиране Периандре.
Угождая народу, Периандр завел в Коринфе праздники в честь Диониса, бога вечно
возрождающейся природы. На праздниках выступали хоры; участники хоров были
одеты сатирами — веселыми козлоногими спутниками Диониса; они пели песни о
его деяниях — не такие торжественные, но такие же стройные, как и в честь
Аполлона, а сочинял эти песни Арион.
Отслужив Периандру, Арион поехал с песнями в другие города, заработал там
много денег и пустился обратно в Коринф. Корабельщики, с которыми он плыл,
увидели его богатство и решили Ариона убить, а деньги его поделить.
Разжалобить их было невозможно. Тогда Арион попросил об одном: он споет свою
последнюю песню и сам бросится в море. Ему позволили. Он надел свой лучший наряд,
взял в руки лиру, встал на носу корабля, громким голосом пропел высокую песнь
и бросился в море. И случилось чудо: из моря вынырнул дельфин, принял Ариона
на свою крутую спину и после долгого плавания вынес его на греческий берег.
Изумленный Периандр воздал Ариону почести, как любимцу богов, корабельщики
были наказаны, а на том берегу поставили медную статую человека верхом на
дельфине.
Медный бык
Благо было тем городам, в которых закону удавалось примирить народ и знать!
Но случалось это редко. То тут, то там вспыхивали усобицы, дело доходило до
оружия, и пощады не было никому. В городе Милете народ выгнал аристократов, а
детей их бросил на ток и растоптал бычьими копытами. А когда аристократы
вернулись, они схватили детей своих противников, вымазали в смоле и заживо
сожгли.
Собираясь у алтарей богов, аристократы произносили присягу: «Клянусь быть
черни врагом и умышлять против нее только злое...» На пирах они под звуки флейт
повторяли стихи Феогнида Мегарского: «Крепкой пятою топчи пустодумный народ
беспощадно, бей его острым бодцом, тяжким ярмом придави!...» А народ отвечал им
такою же ненавистью.
Знать была сильна единством. Но иногда это единство нарушалось. Или род
ссорился с родом, или находился талантливый одиночка, считавший, что строгие
нравы аристократического равенства сковывают его силы. Тогда он мог
обратиться к народу: «Я ваш друг; соперники мои — ваши угнетатели; помогите мне про-
тив них — и я помогу против них вам». Если такой человек показал себя
удачливым на войне и щедрым в мире, то народ за ним шел. Он захватывал власть,
расправлялся с врагами, и враги называли его тираном.
В наше время слово «тиран» значит просто «жестокий правитель». У греков это
слово значило «правитель, незаконно захвативший власть». Нашего Павла I, хоть
он и был жесток, греки тираном не назвали бы. А Наполеона назвали бы.
Знать ненавидела тиранов, народ им не доверял. Со знатью тираны
расправлялись, народ они привлекали добычами от войн и доходами от торговли. Расправы
были действительно страшные, а рассказы о них — еще страшней...
Самым знаменитым был рассказ о медном быке Фаларида, тирана из Акраганта в
Сицилии. Медник Перилл сделал для него статую быка, пустую внутри; в боку
была дверца, а под медным брюхом разжигали костер. Кого Фаларид хотел казнить,
того он бросал внутрь быка и сжигал заживо. Крики умирающих гудели в полой
меди, и казалось, что бык мычит.
Перилл не самостоятельно изобрел эту смертельную машину. У сицилийских
греков был опасный сосед: карфагеняне. Город Карфаген, колония финикиян, стоял
напротив Сицилии на африканском берегу. Рассказывали, что когда-то
финикийская царица Дидона, изгнанная из родных мест, приплыла сюда и попросила
африканцев продать ей столько земли, сколько обнимет бычья шкура. Они
согласились . Тогда Дидона разрезала бычью шкуру на тонкие ремни, оцепила ими крутой
прибрежный холм и на этом холме выстроила крепость Бирсу: по-финикийски это
слово означает «крепость», а по-гречески — «бычья шкура». Вокруг крепости
вырос город Карфаген. В нем молились финикийским богам, а в трудные времена
приносили им человеческие жертвы. Говорили, будто в их храме стояла медная
статуя бога с пустым туловищем, и в ней сжигали в дар богу детей-первенцев, а
родители должны были смотреть на это с радостными улыбками. Вот этому
карфагенскому изобретению и подражал Перилл, когда делал своего медного быка.
Смертоносную технику часто перенимают охотнее и раньше, чем технику, полезную
для жизни.
Впрочем, не все верили этим рассказам о Фалариде. Говорили, будто Перилл
действительно сделал и поднес ему страшного быка, но Фаларид этому так
ужаснулся , что приказал схватить Перилла и самого сжечь в его медном чудовище. А
потом над медной статуей совершили очищение, как после убийства, и отправили
ее в Дельфы, в дар Аполлону.
Кстати, о тиране Фалариде
Тиран Фаларид, сжигавший людей в медном быке, имел еще одну удивительную
славу. Очень долгое время он считался самым первым в Греции
писателем-прозаиком. Первый поэт — Гомер, а первый прозаик — Фаларид. Получилось
это вот как.
В древнегреческих школах — много позже, уже после Александра Македонского и
потом при римских императорах, — были упражнения по развитию речи. Одним из
них было сочинение писем от имени старинных исторических лиц. Что написал бы
мудрец Фалес царю Крезу, когда тот решил воевать с персами? Как оправдывался
бы Фемистокл, когда ему пришлось — вы об этом еще прочитаете — бежать в
Персию? Какие письма разослал бы друзьям перед смертью Сократ? И, конечно: как
оправдывался бы тиран Фаларид в своих злодействах? Может быть, ссылался бы на
то, что и другие тираны не лучше его? А может быть, уверял бы, что все —
клевета, быка он посвятил богам и никого в нем не сжигал?
Таких писем-упражнений сочинялось очень много. Лучшие из них переписывались
помногу раз, собирались в сборники. Проходили столетия, прошлое забывалось,
люди становились легковернее и думали, что эти письма и вправду писали Ана-
харсис, Солон, Фалес, Фемистокл, Сократ, Фаларид. Фаларид был из них самым
древним, письма его были написаны не менее красиво, чем другие, поэтому к ним
относились с уважением. Отсюда и слава тирана-литератора.
Только в XVII в. один английский филолог написал разбор, в котором показал,
что в «письмах Фаларида» и события упоминаются такие, о которых он еще не мог
знать, и слова употребляются такие, которые появились в языке лишь много
позже . В истории науки о древности это стало большим событием.
Килонова скверна
Самыми знаменитыми тиранами этой поры были Кипсел с Периандром в Коринфе,
Поликрат на Самосе и Писистрат с сыновьями в Афинах. Но прежде чем
рассказывать о них, нужно рассказать о Килоне, которому так и не удалось стать
тираном.
Это было еще за поколение до Солона. Знатный афинянин Килон одержал победу
на Олимпийских играх и почувствовал себя избранником богов. Он решил стать
тираном в Афинах. Друзей у него было много, соседние тираны обещали ему
поддержку, а народ мог легко увлечься славой олимпийского победителя. Килон
дождался летнего праздника Зевса Олимпийского и с отрядом товарищей захватил
афинскую крепость — акрополь.
Но народ не пошел за Килоном. Афиняне сбежались с оружием и осадили
акрополь . Осаду возглавил архонт Мегакл из рода Алкмеонидов. Осада затянулась,
осажденные начали страдать от голода и жажды. Килон пал духом и бежал из
акрополя, оставив товарищей на произвол судьбы. Тогда они прекратили
сопротивление, а сами сели вокруг алтаря перед храмом Афины. Здесь они были под
защитой богини. Но сидеть там без конца тоже было нельзя: если бы кто-нибудь из
них умер от голода, это стало бы осквернением святыни.
Мегакл и его родичи Алкмеониды предложили пленным выйти из храма и явиться
на суд ареопага. Им обещали не делать ничего дурного. Но пленники мало
доверяли этим обещаниям. Они взяли длинную веревку, привязали конец ее к алтарю
Афины и, держась за другой ее конец, сошли нетвердыми шагами с Акрополя. Это
Значило, что и здесь они остаются под покровительством Афины.
Тут и совершилось злодеяние, запятнавшее весь род Алкмеонидов. Когда
пленники были уже на полпути между холмом акрополя и холмом ареопага, веревка
вдруг разорвалась — или кто-то ее перерезал. «Бейте их: богиня от них
отрекается!» — крикнул архонт Мегакл. Толпа бросилась на кучку беззащитных и
растерзала их.
Потом, как водится, пришла расплата: моровые болезни, неудачи в битвах,
дурные знамения со всех сторон. Решили, что это гнев Афины и нужно произвести
великое очищение всего города от скверны убийства. Для этого был приглашен
самый святой человек в Греции — критский гадатель Эпименид.
Вы не читали американскую сказку о Рип ван Винкле? Точно такой рассказ был
у греков об Эпимениде. Когда он был еще юношей, отец послал его в поле за
пропавшей овцой. Его застиг полдень, он прилег переждать жару и проспал
пятьдесят семь лет. Проснувшись, он стал искать овцу, не нашел, вернулся в
усадьбу и увидел, что там все переменилось и хозяин новый; пошел в город, там
незнакомые люди стали спрашивать его, кто он такой; и, только отыскав своего
младшего брата, уже седого и дряхлого, он понял, в чем дело. После этого чуда
его стали почитать любимцем богов. А всего, говорят, он прожил сто пятьдесят
семь лет, из которых пятьдесят семь — во сне.
Великое очищение Эпименид совершил так. Он велел согнать на место
преступления стадо черных и белых овец, дать им разбрестись, куда хочется, и, где
какая ляжет, там принести жертву и воздвигнуть жертвенник с надписью:
«Неведомому богу». А Мегакл, зачинщик скверны, был изгнан из Афин, и с тех пор
угроза изгнания вечно висела над каждым его потомком.
Афиняне хотели дать Эпимениду талант денег, но он отказался, и попросил
только ветвь от их священной оливы — той, которую взрастила сама богиня
Афина . С нею он и вернулся на Крит. А по разным концам Аттики еще долго стояли
алтари с загадочной надписью: «Неведомому богу». И когда семь веков спустя
(так рассказывают христиане) в Афины пришел с проповедью новой веры апостол
Павел и его привели на Ареопаг и спросили: «О каком новом боге говоришь ты
нам?» — он будто бы показал афинянам на такой алтарь и сказал: «Вот об этом,
которого вы, сами не зная, чтите».
Кипсел и Периандр
На перешейке между средней и южной Грецией, между двух морей стоял город
Коринф с гаванями на обоих морях. Крепость его возносилась на неприступной
скале так высоко, что с нее можно было видеть с одной стороны Афины за
широким проливом, с другой — Парнас над дальними Дельфами. Через город шли пути и
сухопутные — с юга на север, и морские — на запад и восток. Коринф был могуч
и богат.
Правил Коринфом знатный род Бакхиадов. Каждый год они выбирали
градоправителя из членов своего рода, а чтобы крепче держать власть, они по старинному
обычаю выдавали дочерей замуж только внутри рода. Но у одного из Бакхиадов
была хромая дочь — Лабда. Ее никто не хотел брать в жены, и поэтому ее
выдали, в нарушение обычая, за простого крестьянина. У Лабды родился сын. Она
Послала к оракулу спросить о его судьбе. Оракул сказал:
Камень тобою рожден, и раздавит он лучших в Коринфе.
Об этом оракуле прослышали правители и забеспокоились. Решили, что младенца
нужно убить. За ним послали десять человек в деревню к Лабде. Посланные
сговорились : кому первому она даст ребенка, тот и ударит его головой о камень.
Молодая женщина радостно вынесла им спеленутого младенца: она думала, что это
ее отец хочет увидеть внука. Один из посланных взял младенца на руки и, перед
тем как ударить его о камень, заглянул ему в лицо. Младенец тоже взглянул в
лицо нагнувшемуся над ним воину и доверчиво улыбнулся. У воина дрогнули руки
— вместо того чтобы бросить ребенка оземь, он быстро передал его другому и
отошел в сторону. Второй посмотрел на малютку и отдал его третьему, третий —
четвертому, а когда он дошел до последнего, тот поколебался мгновение и
вернул дитя матери. Лабда, недоумевая, унесла ребенка в дом, а десятеро
посланных набросились друг на друга, упрекая в малодушии. Наконец решили войти в
дом все сразу и умертвить малютку вместе. Но Лабда стояла за дверью и слышала
их разговор. Она испугалась и спрятала младенца в ларец. Воины вошли в дом,
обыскали все комнаты, но в ларец не заглянули. Мальчик остался жив, и звали
его с этих пор Кипсел, что по-гречески значит «ларец».
Когда он вырос и узнал об оракуле, полученном при его рождении, он решил
захватить власть в Коринфе. На всякий случай он еще раз обратился к оракулу.
Оракул сказал:
Благословен, о Кипсел, ты и дети твои, но не внуки!
Но Кипсел был молод и о внуках своих не задумывался. Он захватил власть и
стал тираном: со знатью расправлялся, а народ задабривал. Правил он тридцать
лет и оставил власть своему сыну Периандру.
Получив власть, Периандр задумался, продолжать ли ему расправу со знатью
или уже можно вести себя милостивей. Он послал гонца в Милет — спросить
совета у старого милетского тирана Фрасибула. Фрасибул выслушал вопрос и вдруг
сказал гонцу: «Хочешь посмотреть, как у меня хлеба в поле растут?»
Недоумевающий гонец шел следом и смотрел, как Фрасибул помахивает посохом: где тот
видел колос повыше и получше, он сбивал его посохом и вминал в землю.
Закончив прогулку, Фрасибул сказал: «Ступай назад и расскажи, что ты видел».
Периандр понял урок и стал так суров ко всем, кто выделялся в его городе
знатностью или богатством, что далеко превзошел своего отца Кипсела.
Привычка к казням и расправам тяжела. Периандр делался вспыльчив и
подозрителен даже к друзьям. У него была жена Мелисса, дочь соседнего правителя,
которую он очень любил. Однажды в припадке гнева он ударил ее. Она умерла.
Периандр похоронил ее по-царски, а в гробницу положил лучшие украшения и
одежды . Ночью Мелисса явилась к нему во сне и грустно сказала: «Мне холодно в
царстве мертвых: ведь тени человека нужна тень одежды!» На следующий день
Периандр устроил великий женский праздник в храме Геры. Знатнейшие коринфянки
явились в храм в лучших нарядах. И тогда Периандр приказал своей страже храм
оцепить, женщин раздеть, а наряды их сжечь на огромном костре, чтобы жене его
Мелиссе не было холодно в царстве мертвых.
У Периандра от Мелиссы остался сын Ликофрон. Он перестал говорить с отцом,
ходил по дворцу молча, смотрел на всех с ненавистью. Периандр рассердился,
выгнал сына из дому и под страхом штрафа запретил кому-нибудь принимать его и
даже говорить с ним. Исхудалый и оборванный, бродил Ликофрон по улицам,
питаясь отбросами. Наконец сердце Периандра не выдержало, он подошел и спросил:
«Неужели мне меньше жаль твою мать, чем тебе? Перестань упорствовать, вернись
домой». Но Ликофрон только мрачно ответил: «Теперь, Периандр, сам плати штраф
за то, что говорил с отверженным».
На Западном море у Коринфа была колония Керкира. Туда отправил Периандр Ли-
кофрона, там он и жил, пока Периандр не состарился и не попросил его
вернуться и принять власть. «Ноги моей не будет в городе, где ты живешь!» — ответил
Ликофрон. «Хорошо, — написал ему Периандр, — приезжай в Коринф и правь
Коринфом, а я уеду на твое место и буду править Керкирой». Ликофрон согласился, но
керкиряне от одной мысли иметь своим правителем Периандра пришли в ужас. Они
убили Ликофрона, а Периандру написали, что сын его умер и что Периандру нет
никакой нужды перебираться на Керкиру. Периандр пришел в ярость. Он пошел на
Керкиру войной, разгромил ее, а триста знатных юношей продал в рабство в
Лидию, мстя за сына. Им удалось спастись почти чудом: их пожалел самосский
тиран Поликрат и предоставил им убежище в храме Геры.
Старый и всеми ненавидимый, доживал Периандр свой век. Он боялся, что,
когда умрет, граждане разроют могилу и осквернят его прах. И он решил умереть
так, чтобы никто никогда не узнал, где его могила. Он вызвал к себе двух
воинов и отдал им тайный приказ: в полночь выйти из дворца по Сикионской дороге,
первого встречного путника убить и похоронить тут же на месте. Потом он
вызвал четверых воинов и отдал приказ: через час после полуночи выйти на Сики-
онскую дорогу, настичь двух воинов и умертвить их. Потом вызвал восьмерых
воинов и приказал: через два часа после полуночи выйти вслед четверым и
умертвить их. А когда настала полночь, Периандр закутался в плащ, незаметно
вышел из дворца и пошел по Сикионской дороге навстречу двум солдатам. Была
тьма, узнать его никто не мог. Через полчаса он был убит двоими, еще через
час эти двое были убиты четырьмя, еще через час эти четверо были убиты
восемью . Так исполнилось последнее желание Периандра: никто никому не мог указать
место его погребения.
Поликратов перстень
Остров Самос, где спаслись триста пленников тирана Периандра, лежит у
берега Ионии напротив Милета. Он красив и богат. Три самые большие постройки, ка-
кие были у греков, находились на Самосе. Первая — храм Геры, величайший из
греческих храмов. Вторая — мол-волнолом возле гавани, в триста шагов длиной.
Третья — туннель с водопроводом, пробитый в каменной горе, в тысячу шагов
длиной; пробивали его с двух сторон сразу и сошлись в середине горы почти
точно. (Туннель этот сохранился до наших дней, и нынешние инженеры дивятся
ему не меньше, чем древние.)
На Самосе правил тиран Поликрат. Не было на свете более удачливого
правителя. Флот его плавал по всем морям. Войско его покоряло все города на суше.
Афинский тиран Писистрат и египетский царь Амасис были его друзьями и
союзниками. Двор его блистал пышностью, и веселый старик Анакреонт слагал там свои
радостные песни.
И вот однажды Поликрат получил письмо от своего друга Амасиса. Египетский
царь, знавший в жизни и удачи и невзгоды, писал Поликрату: «Друг, я рад
твоему счастью. Но я помню, что судьба изменчива, а боги завистливы. И я боюсь,
что чем безоблачней твое счастье, тем грознее будет потом твое несчастье. Во
всем нужна мера, и радости должны уравновешиваться печалями. Поэтому
послушайся моего совета: возьми то, что ты больше всего любишь, и откажись от
него . Может быть, малой горестью ты отвратишь от себя большую беду».
Поликрат был тиран, но он помнил, что миром правит закон, а закон — это
мера , и он понял, что друг его прав. У него был любимый изумрудный перстень в
золотой оправе с печатью изумительной резьбы. Он надел этот перстень на
палец , взошел на корабль и выплыл в открытое море. Здесь он снял перстень с
пальца, взмахнул рукой и на глазах у спутников бросил его в волны.
Прошло несколько дней, и ко двору Поликрата пришел рыбак. «Я поймал рыбу
небывалой величины и решил принести ее тебе в подарок, Поликрат!» Поликрат
щедро одарил рыбака, а рыбу отправил на кухню. И вдруг раб, разрезавший рыбу,
радостно вскрикнул: из живота рыбы сверкнул изумрудный перстень Поликрата. Он
вернулся к своему хозяину.
Пораженный Поликрат написал об этом Амасису и получил такой ответ: «Друг, я
вижу, что боги против тебя: они не принимают твоих жертв. Малое несчастье
тебя не постигло — поэтому жди большого. А я отныне порываю с тобой дружбу,
чтобы не терзаться, видя, как будет страдать друг, которому я бессилен
помочь» .
И большое несчастье скоро пришло к Поликрату. Его замыслил погубить
персидский наместник, правивший в Сардах, по имени Оройт. Он позвал Поликрата в
гости, чтобы договориться о тайном союзе: Поликрат поможет Оройту восстать
против царя, Оройт поможет Поликрату подчинить себе всех греков. Дочь
Поликрата умоляла отца не ездить. «У меня был дурной сон, — говорила она, — я
видела, будто ты паришь между небом и землей и Солнце тебя умащает, а Зевс
омывает». Но Поликрат не верил женским снам. «Берегись, — сказал он дочери, —
вот вернусь я как ни в чем не бывало и продержу тебя в девках всю жизнь за
то, что твердишь мне на дорогу недобрые слова!» — «Ах, если бы это так и
обошлось!» — отвечала дочь.
Оройт казнил Поликрата такой жестокой казнью, что греческие историки не
решились ее описать. Труп его был распят на кресте, и под солнечными лучами из
него выступала влага, а Зевсовы дожди смывали с него пыль. Так сбылся сон
дочери Поликрата.
А Поликратов перстень пятьсот лет спустя показывали в коллекции римского
императора Августа. Времена были другие, и он казался в ней одним из самых
простых и дешевых.
Анакреонт
Сделаем передышку в нашем странствии по мрачным судьбам греческих тиранов.
Мы упомянули веселого старика Анакреонта, который слагал свои песни при дворе
тирана Поликрата. Его имя стало знаменитым: до сих пор словами
«анакреонтическая лирика» называются беззаботные стихи про вино и любовь. Сам Анакреонт
тоже представляется потомкам как бы мудрецом, учителем жизни доброй, простой
и радостной. Таким его изображали и позднейшие поэты.
Девять лириков
Греки любили составлять списки знаменитостей. Великих эпиков было двое:
Гомер и Гесиод; великих трагиков трое: Эсхил, Софокл и Еврипид; великих
ораторов десятеро, и перечислять мы их сейчас не будем; чудес света семь, с ними
мы еще встретимся. А великих лириков, преемников Терпандра и Ариона? Конечно,
их было девять — по числу девяти Муз:
Муз провозвестник священный, Пиндар; Вакхилид, как сирена,
Пеньем пленявший; Сафо, цвет эолийских харит;
Анакреонтовы песни; и ты, из Гомерова русла
Для вдохновений своих бравший струи Стесихор;
Прелесть стихов Симонида; и снятая Ивиком жатва
Юности первых цветов, сладостных песен любви;
Меч беспощадный Алкея, что кровью тиранов нередко
Был обагряем, права края родного храня;
Женственно-нежные песни Алкмана, — хвала вам! Собою
Лирику начали вы и положили ей грань.
Не обо всех этих поэтах сохранились такие же яркие рассказы, как о Терпанд-
ре и Арионе. Молчат предания и о старшем из девяти, благодушном Алкмане, и о
младшем, благодушном Вакхилиде; молчат о буйном Алкее, всю жизнь проведшем в
междоусобных войнах на Лесбосе, и о мирном старике Анакреонте, развлекавшем
застолье Поликрата на Самосе. А об остальных рассказы были.
Самый сказочный из них — о Сафо. Среди девятерых она была единственная
женщина; «десятая Муза», — называли ее. Конечно, это не давало покоя сочинителям
красивых легенд. Они не могли вообразить Сафо невлюбленной и только думали: в
кого? Наконец придумали. Между островом Лесбосом и материком, рассказывали
они, плавал паром, а паромщиком на нем был юноша Фаон. Однажды случилось ему
перевозить одну старушку, такую слабую и убогую, что он ее пожалел и не взял
с нее платы. А старушка та была сама богиня Афродита, следовавшая куда-то по
тайным своим делам. За доброе сердце она одарила Фаона дорогим, но опасным
даром: приворотным зельем, внушавшим любовь всем женщинам. В этого любимца
Афродиты и влюбилась Сафо. Но он от нее отвернулся: как соловей поет дивные
песни, а сам невзрачен, так Сафо сочиняла прекрасные стихи, а сама была
некрасивой, маленькой и смуглой. Отвергнутая им, Сафо взбежала на Белую Скалу
на Лесбосе и бросилась в море. А Фаона потом убили мужья тех женщин, которые
были в него влюблены. Сафо написала много замечательных стихов, но их забыли,
а легенду о Фаоне помнили.
О Стесихоре рассказывали, что однажды он написал песнопение о похищении
Елены и начале Троянской войны. В ту же ночь он ослеп. Он взмолился богам.
Тогда в сновидении ему явилась обожествленная Елена и сказала: это наказание
за то, что он сочинил про нее такие недобрые стихи. Стесихор сложил тогда
новое песнопение — о том, что Парис увез в Трою совсем не Елену, а только
призрак ее, настоящую же Елену боги перенесли в Египет, и она пребывала там,
верная Менелаю, до самого конца войны. И этот странный миф умилостивил
героиню : Стесихор прозрел.
Ивик был странствующим певцом. Однажды он шел лесной дорогой, спеша на со-
стязания, и на него напали разбойники. Умирая, он взглянул в небо — там
летела вереница журавлей. «Будьте моими мстителями!» — воззвал он к ним.
Разбойники только посмеялись. Убив певца и поделив его добро, они пошли в город —
посмотреть на те состязания, до которых так и не дошел Ивик. Неслись
колесницы, бились кулачные бойцы, соревновались певцы — и вдруг в небе над полем
показались журавли. «Вот они, Ивиковы мстители!» — сказал убийца убийце. Эти
слова были услышаны. Народ заволновался. Сказавшего схватили, начался допрос,
а за допросом — признание и казнь. По этому рассказу о заговорившей совести
Фридрих Шиллер написал (а В.А. Жуковский перевел) знаменитую балладу «Ивиковы
журавли».
Симониду один борец заказал песню в честь своей олимпийской победы. Обычно
эти песни писались так: в начале и в конце — хвала победителю, его городу и
роду, а в середине — какой-нибудь миф. Симонид вставил в середину миф о
героях-борцах Касторе и Полидевке, сыновьях Зевса. На пиру в честь победы хор
пропел эту песню. Но заказчику показалось, что миф занял слишком много места,
а хвала — слишком мало, и он заплатил Симониду только треть обещанной
награды, «а остальное пусть заплатят Кастор и Полидевк». Пир продолжался; вдруг
вошел раб и сказал, что поэта Симонида хотят видеть двое могучих юношей,
явившихся неведомо откуда. Симонид вышел — никого не было. И тут за спиною у
него раздался грохот, и пиршественный чертог рухнул на пирующих. Погибли все,
кроме Симонида. Так расплатились Кастор и Полидевк.
Пиндар был самым знаменитым из девяти лириков — недаром в стихотворном
перечне он назван первым. Сами боги пели его стихи: один путник, заблудившийся
в горах, встретил там бога Пана, который распевал песню Пиндара. И рождение и
смерть Пиндара были чудесны. Когда он, новорожденный, лежал в колыбели, пчелы
слетелись к его устам и наполнили их медом — в знак, что речь его будет
сладкой как мед. Когда он умирал, ему явилась во сне Персефона и сказала: «Ты
воспел всех богов, кроме меня, но скоро воспоешь и меня». Прошло десять дней,
и он умер; прошло еще десять дней, он явился во сне своей
родственнице-старушке и продиктовал ей гимн в честь Персефоны. Так и за гробом он
слагал стихи.
Откуда берутся отрывки
Попробуйте представить себе страшную картину: во всем мире вдруг исчезли
все издания сочинений Пушкина. И собрания сочинений, и отдельные издания, и
давние, и недавние — все до одного. Что было бы тогда? Так и осталось бы
человечество без Пушкина?
На первый взгляд — да. А если подумать — нет. Загляните в ваш учебник
русского языка. Там к каждому правилу даны примеры и упражнения; по большей
части это фразы из сочинений русских классиков. Выберите оттуда все фразы
Пушкина — вы сами удивитесь, как их много. А теперь представьте себе, что точно
так же вы пересмотрели и все учебники прошлых лет, все существующие книги по
языкознанию, все словари и извлекли оттуда все цитаты из Пушкина. Это будет
еще больше. Теперь перейдем к учебникам литературы: как много в них написано
о Пушкине, как много там цитат; а кроме того, там есть пересказы многих
произведений — это, конечно, не пушкинские слова, но они тоже помогают понять
Пушкина и, что важнее, догадаться, какие цитаты взяты из каких произведении.
А ведь, кроме учебников, о Пушкине написано великое множество книг, из
которых можно извлечь очень много материала. Потом возьмемся за хрестоматии и
сборники: ведь по нашему условию они не погибли. Они наверняка дадут нам в
общей сложности несколько десятков законченных стихотворений и отрывков из
поэм. Наконец, кроме русских хрестоматий, есть и иностранные; большинство
стихов в них, конечно, те же самые, но вдруг в них найдется английский или
испанский перевод какого-нибудь стихотворения, нам еще незнакомого. А потом,
собрав этот пестрый материал, филолог будет долго и бережно его сортировать и
группировать и после этого издаст отдельной книгой, на которой будет
написано: «А.С. Пушкин. Отрывки». Уверяю вас, что получить общее представление о
Пушкине по такой книге все же будет возможно.
Вот так, без всякого «если бы», приходится ученым составлять издания очень
многих древнегреческих писателей. Целые произведения их не дошли до нас, а
цитаты из них дошли. Мы только что перечислили девятерых лириков; из них
законченные произведения — и то далеко не все! — сохранились лишь от великого
Пиндара да от веселого Анакреонта. Всех остальных мы смогли представить вебе
лишь тогда, когда были собраны их отрывки, — лет двести-триста тому назад.
Сперва такая возможность казалась странной: великий насмешник Свифт, автор
«Гулливера», издевательски писал: «Как сообщает такой-то писатель в такой-то
главе и параграфе своего полностью утраченного сочинения...» Потом привыкли, и
теперь в чтении отрывков мы умеем находить не только пользу, а и
удовольствие .
В самом деле: отрывки — это ведь по большей части цитаты, а в цитаты
попадают обычно самые яркие строки поэта. Раскроем сборник отрывков неистового
Алкея — и видим:
Медью воинской весь блестит, весь оружием убран дом —
Аресу в честь. Тут шеломы как жар горят, и колышутся белые
На них хвосты. Там медяные поножи на гвоздях поразвешены;
Кольчуги там. Вот холстинные панцири; вот и полые, круглые
Лежат щиты. Есть булаты халкидские, есть и пояс, и перевязь, —
Готово все. Ничего не забыто здесь — не забудем и мы, друзья,
За что взялись!
У отрывка нет ни начала, ни конца, но все видно и все понятно, а «за что
взялись», мы догадываемся по биографии Алкея: за мятеж против митиленского
тирана. Раскроем теперь Сафо:
Я негу люблю, юность люблю, радость люблю и солнце.
Жребий мой — быть в солнечный свет и в красоту влюбленной.
Весь отрывок — две строки, и в них все сказано. Раскроем Пиндара,
высочайшего из поэтов; самый знаменитый из его отрывков — даже не два, а один стих:
Что есть бог? Бог есть все!
Раскроем Архилоха — бродячего воина, которого греки считали вторым после
Гомера начинателем поэзии, потому что он первый стал сочинять стихи не для
пения, а просто для громкого чтения:
Сердце, сердце! Грозным строем встали беды пред тобой.
Ободрись и встреть их грудью, и ударим на врагов!
Пусть везде кругом засады — твердо стой, не трепещи!
Победишь — своей победы напоказ не выставляй,
Победят — не огорчайся, запершись в дому, не плачь!
В меру радуйся удаче, в меру в бедствиях горюй:
Смену волн познай, что в жизни человеческой царит.
Раскроем Гиппонакта — нищего насмешника, выдумавшего «хромой стих» с
забавным перебоем ритма на конце:
Богатства бог — недаром говорят:
слеп он!
Ведь нет чтобы к поэту заглянуть
в гости
Да молвить: «На, мол, тридцать серебра
фунтов,
А там и больше». Нет ведь, не Зайдет:
трусит!
Пять поэтов, пять отрывков, один короче другого; и ни одного не спутаешь с
другим. Простимся на этом с девятью лириками и поблагодарим собирателей их
отрывков.
Писистрат в Афинах
В Афинах явилось новое Зрелище: трагедия. Поэт Феспис, сочинявший
песнопения для сельских праздников в честь бога Диониса, решил не только
рассказывать в песнях, но и представлять в лицах мифы о героях. Например, хор
одевался товарищами Геракла и пел тревожную песню, что Геракл ушел на подвиг и
неизвестно, жив ли; а потом выходил актер, одетый вестником, и рассказывал
стихами, что случилось с Гераклом, и хор отвечал на это новой песней, радостной
или скорбной.
Афиняне были в восторге от нового зрелища. Недоволен был только старый
Солон . Он спросил Фесписа: «И тебе не стыдно притворяться при всех и лгать,
будто ты — Гераклов вестник?» Феспис ответил: «Да ведь это игра!» Солон
покачал головой: «Скоро для нас все будет игрою».
У Солона был молодой родственник по имени Писистрат. Когда-то отец Писист-
рата приносил жертву в Олимпии — и случилось чудо: котел с жертвенным мясом
закипел без огня, и вода полилась через край. Мудрец Хилон сказал ему: «Это
значит, что сыну твоему тесны будут законы твоего города. Поэтому не заводи
сына, а если завел — отрекись!» Но отец не решился отречься от сына.
Писистрат вырос, стал хорошим полководцем, народ его любил, и вот законы города
стали для него тесны.
Однажды Писистрат изранил сам себя мечом, изранил мулов, запряженных в его
повозку, выехал в таком виде на площадь и стал жаловаться народу, что на него
напали его враги, и он с трудом от них ускользнул. Его стали жалеть. Только
Солон мрачно сказал: «Не верьте ему, граждане: это он играет трагедию». Но
Солона не послушали.
Писистрат попросил, чтобы ему позволили держать при себе телохранителей.
Ему позволили. Правда, не копьеносцев — это было бы слишком похоже на царскую
власть, — а только дубиноносцев. Но Писистрату и этого было достаточно.
Прошло немного времени, и со своими дубиноносцами он захватил акрополь и стал
править как тиран.
Солон сказал афинянам: «Писистрат умнее одних из вас и храбрее других:
умнее тех, кто не понял его хитрости, храбрее тех, кто понял, да смолчал.
Встаньте на защиту закона!» Но народ остался спокоен: Писистрата любили.
Тогда дряхлый Солон надел оружие и сел на своем пороге: «Если вы не хотите
уберечь ваш город — я хочу уберечь свой дом». Его спросили: «На что ты
надеешься?» Он ответил: «На мою старость».
В этот раз Писистрат недолго был у власти: против него соединились двое
знатных соперников, тоже мечтавших о тирании, и изгнали его. Но скоро они
поссорились друг с другом, и Писистрат сумел вернуться из изгнания. Возвращение
устроили необычное. В деревне близ Афин нашли крестьянку, рослую и красивую,
на нее надели шлем и панцирь, дали копье и щит, поставили на колесницу и
повезли в город. Глашатаи кричали: «Богиня Афина сама едет в свой город и ведет
за собой Писистрата!» Народ сбегался и преклонялся перед богиней. Если бы это
увидел Солон, он сказал бы: «Писистрат опять играет трагедию».
Это был еще не конец. На Писистрата восстал его соперник Мегакл Алкмеонид
(внук виновника «килоновой скверны»), и дело дошло до сражения. Но войска Ме-
гакла отказались биться с Писистратом и разбежались, а вслед бегущим
поскакали на фракийских конях два сына Писистрата, громким голосом крича, чтобы
никто ничего не боялся и каждый возвращался к своему очагу: Писистрат не мстит
никому. Уйти в изгнание пришлось теперь Мегаклу с его Алкмеонидами. Вслед за
ними собрались было прочь и некоторые другие знатные люди, опасаясь
Писистрата. Но Писистрат вышел вслед им сам с мешком за плечами. «Что это значит?» —
спросили они его. «Это значит, что или я уговорю вас остаться со мной, или
уйду с вами». Они остались.
В Афинах сохранилась добрая память о правлении Писистрата. Он был мягок и
щедр, старался угождать народу. Однажды кто-то, обидевшись на него, вызвал
его в суд, и Писистрат исправно пришел держать ответ, но обвинитель оробел и
сам не явился. А пока был жив Солон, Писистрат оказывал ему великое почтение
и во всем спрашивал его совета.
Один юноша влюбился в дочь Писистрата и до того дошел в своей страсти, что
поцеловал ее на улице. Жена Писистрата возмутилась и попросила мужа наказать
дерзкого. Писистрат ответил: «Если мы будем наказывать тех, кто нас любит, то
что же нам делать с теми, кто нас не любит?» — и выдал дочь замуж за этого
юношу.
Когда-то мудреца Питтака спросили: «Что на свете самое удивительное?» Он
ответил: «Тиран, доживший до старости». Таким удивительным тираном оказался
Писистрат. Он дожил до преклонных лет, народ его слушался, и враги его не
тревожили. Но за него расплатились его сыновья.
Тирано б орцы
Пифия недаром сказала когда-то Кипселу:
Благословен, о Кипсел, ты и дети твои, но не внуки.
Тираны не удерживались у власти дольше двух поколений. Тот, кто захватывал
власть при поддержке народа, обычно пользовался этой поддержкой и дальше; но
дети его, получившие власть по наследству, такой поддержки уже не имели.
Знать их ненавидела, а народ к ним был равнодушен. Он уже получил от них все
вольности, какие мог, и не собирался их отдавать.
После смерти Писистрата править Афинами стали два его сына: Гиппий и Гип-
парх. Они твердо держались обычаев отца: граждан не обижали и не обирали,
город украшали постройками, празднества для народа справляли с великой
пышностью. Но чувствовалось, что их не любят, и вскоре это стало явным.
В Афинах жили два друга: Гармодий и Аристогитон. Тиран Гиппарх влюбился в
сестру Гармодия и преследовал ее, уговаривая стать его любовницей. Девушка
отвергла тирана. Гиппарх не простил ей этого: когда в Афинах был праздник и
девушки лучших семейств должны были идти с корзинами на головах в
торжественной процессии к храму Афины, Гиппарх запретил сестре Гармодия участвовать в
этом шествии, заявив, что она недостойна такой чести.
Гармодий решил отомстить за унижение сестры. В заговоре с ним было лишь
несколько человек, среди них — одна женщина, по имени Леэна. Приближался
праздник Панафиней, когда юноши должны участвовать в процессии с щитами и копьями
в руках. Заговорщики явились на этот праздник и с мечами, скрыв их ветками
мирного мирта. Здесь Гармодий и Аристогитон бросились на Гиппарха и убили
его. Но Гиппий спасся. Началась расправа. Заговорщиков жестоко пытали,
выведывая имена соучастников. Тверже всех держалась женщина, Леэна. Чтобы не
заговорить под пытками, она сама откусила себе язык: Аристогитон поступил
иначе : на допросе он назвал своими соучастниками всех лучших друзей тиранов,
чтобы Гиппий их погубил и остался одинок.
Все заговорщики погибли. Афиняне потом чтили их как героев. О Гармодий и
Аристогитоне сложили песню и на городской площади воздвигли им памятник. Это
был первый памятник не богу, не мифическому герою, не олимпийскому
победителю, а гражданам, совершившим подвиг на благо отечества. А в честь Леэны, чье
имя значит «львица», была поставлена бронзовая статуя львицы, у которой в
раскрытой пасти не было языка.
Гиппий, лишившись брата, стал подозрителен и суров. До сих пор его не
любили — теперь стали ненавидеть. И на это тотчас откликнулись вечные враги Писи-
стратова рода — изгнанники Алкмеониды.
Золото их предка Алкмеона очень пригодилось им на чужбине. В Дельфах
случился пожар и сгорел знаменитый храм. Алкмеониды явились в Дельфы и
подрядились за свой счет выстроить новый храм. Обещали храм из известняка, а
выстроили из мрамора, не в пример богаче и красивее прежнего. Дельфийские жрецы
не могли прийти в себя от восторга. Не приходится удивляться, что после этого
какое бы государство ни присылало к оракулу послов, все они получали от пифии
один и тот же ответ: «Помогите Алкмеонидам изгнать тиранов из Афин, и тогда
во всем вам будет удача».
Получали такой ответ и спартанцы, к тому же не раз и не два. Наконец им это
надоело. Они уже подавили тиранию и в Сикионе, и в Коринфе; теперь
спартанский царь осадил Гиппия в афинском акрополе. Случилось так, что два сына Гип-
пия, пытаясь проскользнуть из акрополя и спастись, попались в руки
осаждающих. Отцу пришлось вступить в переговоры. Ему вернули сыновей, а он сдал
акрополь и удалился в изгнание за море — в Персию. Здесь он ждал случая
восстановить в Афинах свою власть. Мы еще встретимся с ним.
Навести порядок в Афинах взялся сын Мегакла Алкмеонида Клисфен. И он это
сделал. У власти вновь встало народное собрание; во главе его вместо прежнего
«совета четырехсот» стал новый — «совет пятисот», а выборы в него были
устроены так, что простой народ всегда имел перевес над знатью.
Царство произвола кончилось, царство закона восстановилось. Но закон, как
все убедились, тоже можно было понимать по-разному. «Равнозаконие!» —
говорили поборники народа. «Благозаконие!» — говорили поборники знати. Борьба будет
еще долгой, но сейчас перевес был на стороне «равнозакония». В песне в честь
тираноборцев пелось:
Буду меч я носить под веткой мирта,
Как Гармодий и как Аристогитон,
Когда пал тиран, ими сражен,
И процвело в стране равнозаконие.
С чего началась философия
Когда мудрецы изрекали свои правила поведения, им не нужно было придумывать
что-то новое: все эти мысли давно были выношены народной мудростью, им
оставалось лишь высказать их коротко и ярко. Когда же один из этих мудрецов, а
потом его ученики стали задумываться не о законах человеческой жизни, а о
законах мирового устройства, то мысль их пошла по нехоженым путям. Правила
мудрецов были проверены веками: это была мудрость. Новые, неиспытанные домыслы
никто не решался назвать мудростью: это было лишь «стремление к мудрости»,
«искание мудрости». И новые мыслители сами стали себя называть не «мудрецы»,
а «любомудры»: по-гречески — «философы».
Над первыми философами смеялись. Зачем искать неизвестное и ненадежное,
когда есть известное и надежное? Зачем думать об устройстве мира, когда и
устройство земной жизни приносит столько хлопот? Все с удовольствием
рассказывали, как однажды Фалес Милетский вышел ночью наблюдать светила, но не
посмотрел под ноги и упал в колодец, а служанка сказала ему: «Что в небе, ты
видишь, а что под ногами, не видишь?»
Впрочем, учения первых философов звучали с непривычки так странно, что
посмеяться было легко.
На одном конце греческого мира, в Милете, философ Фалес говорил ученикам:
«Все на свете создалось из воды». Его ученик Анаксимандр не соглашался с ним:
«Все на свете создалось из неопределенности». Ученик Анаксимандра Анаксимен
не соглашался и с этим: «Все на свете создалось из воздуха». А в соседнем
городе Эфесе Гераклит откликался по-своему: «Все на свете создалось из огня».
На другом конце греческого мира, в городе Кротоне, философ Пифагор говорил
ученикам совсем непохожее: «Все на свете создалось из числа. Единица — это
точка, двойка — линия, тройка — плоскость, четверка — тело. Кроме того,
двойка — число женское, тройка — число мужское, пятерка — число супружества,
восьмерка — число дружбы, десятка — число мудрости и совершенства. Пирамида
есть знак огня, куб — земли, восьмигранник — воздуха, двенадцатигранник —
воды . Семь струн на лире, семь светил на небе, каждое из них звучит, как
струна , и звуки их слагаются в музыку сфер».
Странно? Странно. Но если подумать, то окажется, что мысль первых философов
была удивительно разумна и последовательна.
Фалес и его ученики рассуждали так. Давайте для каждого понятия подбирать
другое понятие, более широкое и общее. Что такое Фалес? Житель Милета. Что
такое житель Милета? Грек. Что такое грек? Человек. Что такое человек? Живое
существо. А что такое живое существо? Тут, пожалуй, и не ответишь: такого
общего понятия еще нет в языке. Начнем с другого конца. Что такое вот эта
штучка в перстне? Аметист. Что такое аметист? Камень. Что такое камень? Вещество.
А что такое вещество? Опять нельзя дать ответа: опять мы пришли к тому самому
общему понятию, которого еще нет в языке. Как же назвать это понятие, которое
должно охватывать все, что есть на свете, — и человека, и камень, и траву, и
ветер? «Назовем его водой», — говорил Фалес. Почему он так говорил? Может
быть, потому, что воду легче всего видеть и твердой, и жидкой, и
газообразной; а может быть, потому, что он вспоминал древний миф, по которому
прародителем всего, что есть на свете, был старец Океан, объемлющий весь мир.
Последователи Фалеса соглашались с этим ходом мысли, но не соглашались с названием
и предлагали другие. Какое же из этих названий победило? То, которое два века
спустя предложил философ Аристотель. Он предложил для самого общего понятия
обо всем, что есть на свете, слово «лес» — лес как строительный материал, из
которого делаются любые постройки. Римляне, перенимая греческую философию,
перевели это слово на свой язык: по-латыни «строительный лес» будет «матери-
ес». А отсюда пошло то слово, которым и до наших дней философы обозначают все
вместе взятое, что существует на свете, — слово «материя». Вам еще не
приходилось встречать это слово в таком важном значении? Не беда, еще придется.
Пифагор рассуждал иначе. Хорошо, думал он, пусть человек и камень одинаково
состоят из воды, огня или чего угодно, но ведь тем не менее человек и камень
— это совсем не одно и то же! В чем же между ними разница? Очевидно, разница
— в их внутреннем строении. А что такое строение? Это размеры и соотношение
частей. А чем определяются размеры и соотношения? Числом! Стало быть,
сущность любого предмета со всеми его качествами можно выразить числом: число —
начало всего. Да вот и пример: кто из людей сильнее — мужчина или женщина?
Мужчина. А какие из чисел сильнее — четные или нечетные? Нечетные: потому что
четное можно разделить пополам, и от него ничего не останется, а нечетное
нельзя разделить бесследно — от него всегда останется единица в остатке. Вот
и получается, что числом женщины будет двойка, первое четное число, а числом
мужчины — тройка, первое нечетное число (единица не в счет), а числом брака —
пятерка, их сумма... и так далее, и так далее.
Нам незачем следить за ходом мысли первых философов во всех подробностях.
Скажем одно: какого ни взять мыслителя в истории европейской мысли за две с
половиной тысячи лет, взгляды его, бесконечно упрощая, всегда можно будет
свести или к взглядам Фалеса, или к взглядам Пифагора: или к «материализму»,
или к «идеализму», как выражаются философы. Но это — уже за пределами нашей
книги.
Пифагор
Пифагор был великим математиком и мудрецом, но этого ему было мало. Он
хотел быть пророком и полубогом.
О нем рассказывали чудеса. Белый орел слетал к нему с неба и позволял себя
гладить. Переходя вброд реку Сирис, он сказал: «Здравствуй, Сирис!» И все
слышали, как река прошумела в ответ: «Здравствуй, Пифагор!» В один и тот же
полдень его видели в городе Кротоне и в городе Метапонте, хотя между Кротоном
и Метапонтом — неделя пути. Он говорил: «Я не учу мудрости, я исцеляю от
невежества». Он разговаривал с медведицей, и медведица с тех пор не трогала
ничего живого; он разговаривал с быком, и бык с тех пор не касался бобов.
Однажды на берегу моря он увидел рыбаков, которые, надсаживаясь, тянули тяжелую
сеть; он им сказал: «В сети будет пятьсот восемнадцать рыб». Так и оказалось,
и пока рыб пересчитывали на сухом песке, ни одна из них не издохла.
Он говорил, что после смерти душа человека переселяется в новое тело и
начинает новую жизнь. Например, его душа была когда-то душою Эталида, сына
Гермеса. Гермес предложил сыну на выбор любой дар, кроме бессмертия. Эталид
выбрал память о прошлых жизнях своей души. Поэтому Пифагор помнил, что после
Эталида он был троянцем Евфорбом, которого ранил Менелай; потом — милетцем
Гермотимом, который когда-то узнал щит Менелая среди полусгнивших щитов на
стене храма Аполлона; потом — Пирром, рыбаком с острова Делоса; и наконец
стал Пифагором.
Самое известное из открытий Пифагора — это, конечно, теорема о том, что в
треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Повод для
этого открытия был самый прозаический. Нужно было решить задачу, с которой
сталкивается любой землемер или строитель: как по данному квадрату построить
квадрат, вдвое больший? Пифагор решил ее: нужно провести через данный квадрат
диагональ и построить на ней квадрат, и он будет вдвое больше данного. А
потом, разглядывая свой чертеж, он достиг и более общей формулировки теоремы.
После этого он объявил, что сами боги подсказали ему это решение, и принес
богам самую щедрую жертву, какую знало греческое благочестие, — гекатомбу,
стадо из ста голов скота.
У Пифагора было много учеников. Их учение продолжалось пятнадцать лет.
Первые пять лет ученик должен был молчать: это приучало его к сосредоточенности.
Вторые пять лет ученики могли только слушать речи учителя, но не видеть его:
Пифагор говорил с ними ночью и из-за занавеси. Только последние пять лет
ученики могли беседовать с учителем лицом к лицу. Наставления Пифагора
начинались словами: «Самое священное на свете — лист мальвы, самое мудрое — число,
а после него — тот из людей, кто дал всем вещам имена».
Когда его ученики просыпались по утрам, они должны были произносить такие
два стиха:
Прежде чем встать от сладостных снов, навеваемых ночью,
Думой раскинь, какие дела тебе день приготовил.
А отходя ко сну — такие три стиха:
Не допускай ленивого сна на усталые очи,
Прежде чем на три вопроса о деле дневном не ответишь:
Что я сделал? чего я не сделал? и что мне осталось?
Пифагор говорил: «Главное — это отгонять от тела болезнь, от души —
невежество, от утробы — сластолюбие, от государства — мятеж, от семьи — раздор,
отовсюду — нарушение меры».
И еще: «Боги дали людям две благодати: говорить правду и делать добро».
Как и другие мудрецы, он давал наставления о том, как надо жить. Но у
мудрецов все было сказано кратко и ясно, а Пифагор нарочно говорил загадочно и
иносказательно. Что, например, могут значить такие заветы: «Не разгребай
огонь ножом», «Не ходи по качающемуся бревну», «Не наступай на обрезки волос
и ногтей», «Помогай ношу взваливать, а не сваливать», «Что упало, не
поднимай», «Не разламывай хлеба надвое»? И даже: «Обувай первой правую ногу, а мой
левую», «Не оставляй след горшка на золе» — и так далее, и так далее.
Некоторые отгадки сохранились. «Не разгребай огонь ножом» — это значит:
человека вспыльчивого и надменного резкими словами не задевай. «Помогай ношу
взваливать, а не сваливать» — поощряй людей не к праздности, а к добродетели
и к труду. «Что упало, не поднимай» — перед смертью не цепляйся за жизнь. «Не
разламывай хлеба надвое» — не разрушай дружбы. «Через весы не шагай» —
соблюдай меру во всем. «Венка не обрывай» — не нарушай законов, ибо законы — это
венец государства. «Не ешь сердца» — не удручай себя горем. «По торной дороге
не ходи» — следуй не мнениям толпы, а мнениям немногих понимающих.
Самое же знаменитое его требование было — не есть бобов. Объяснений ему (и
в древности, и в новое время) приводилось очень много: и потому-де, что это
слишком насыщенная белками пища, и потому, что с виду они похожи на аидовы
врата, и потому, что они состоят из двух половинок, точно так же, как
человек, у которого всего по два: и рук, и ног, и так далее, и даже «потому, что
они подобнее всего человеческому составу, и если во время цветения бобов
взять цветок, уже потемневший, положить в глиняный сосуд, закопать в землю на
девяносто дней, а потом откопать и открыть, то вместо боба в нем окажется
человеческая голова». Не думаю, чтобы кто-нибудь в Греции проверял эти опыты.
Из-за бобов Пифагор и погиб. Он жил в городе Кротоне в Италии, знать его
почитала и училась у него, а народ ненавидел. Против Пифагора и его учеников
вспыхнуло восстание. Пифагор бежал, за ним гнались. Впереди было поле,
засеянное бобами. Пифагор остановился: «Лучше погибнуть, чем потоптать бобы».
Здесь его и убили.
Почему же Пифагор и его ученики так много занимались математикой? Почему
потом Платон, многое перенявший от пифагорейцев, написал на дверях своей
школы: «Не знающим геометрии вход воспрещен»? Потому что знание математики более
всего приближает человека к богам. Чем? Тем, что даже бог не может сделать,
например, чтобы дважды два не равнялось четырем, а сумма квадратов катетов —
квадрату гипотенузы. Если есть в мире законы, которым повинуется все на свете
— и люди, и боги, то это прежде всего законы математические. Кто знает
математику, тот знает то, что выше бога.
Дела и годы (до н.э.)
• 776 — первые Олимпийские игры
• VI Ив. — расцвет поэтов Гомера и Гесиода
• ок. 725 — первая Мессенская война
• 676 — музыкант Терпандр в Спарте
• ок. 650 — вторая Мессенская война
• ок. 632 — Килонова смута в Афинах
• 625—585 — тиран Периандр в Коринфе
• 621 — законы Дракона в Афинах
• ок. 600 — поэтесса Сафо на Лесбосе, музыкант Арион в Коринфе
• 594 — законы Солона в Афинах
• ок. 585 — расцвет философа Фалеса Милетского и «семи мудрецов», его
современников
• 571—555 — тиран Фаларид в Акраганте
• 561—528 — (с перерывами) тиран Писистрат в Афинах
• ок. 560 — победа Спарты над Тегеей
• 54 6 — лидийский царь Крез «переходит через Галис»
• 538—522 — тиран Поликрат на острове Самосе. Поэт Анакреонт при его дворе
• ок. 530 — расцвет философа Пифагора в Южной Италии
• 514 — тираноубийцы Гармодий и Аристогитон
• 508 — падение тираний в Афинах; реформы Клисфена
• ок. 475 — расцвет поэта Пиндара
Словарь II
Греческие имена
У вас, вероятно, уже зарябило в глазах от множества греческих имен: все
разные и все похожие. Как бы в них не запутаться? Поэтому — два слова о том,
что эти имена значат. У нас в русском языке тоже есть значащие имена: Вера,
Надежда, Любовь; Ярослав (яркий славой); Владимир (владеющий миром); Людмила
(людям милая). Так вот, у греков почти все имена были значащие. Алекс-андр —
защитник людей. Фил-ипп — любитель коней (конный спорт был делом знати, имена
на -ипп были аристократическими) . Геро-дот — богини Геры дар. Поли-крат —
много-властный. Демо-сфен — народа сила. Пери-кл(ее) — «со всех сторон
слава», вроде нашего Всеслав. Иеро-кл(ес) — святая слава, вроде нашего
Святослав . И так далее. Зная небольшой набор корней, из которых составлялись такие
имена, можно выкладывать из них новые, как из мозаики.
И в начале, и в конце имени можно встретить такие корни:
—агор— — говорить
—анакс-, -анакт— — владыка
—андр— — человек, муж
—арх(и)— — начальник
—дем-, -дам— — народ
—(г)ипп— — конь
—крео(н) — царь
—крин-, -крит— — судить, судья
—кл(ес), -клео-, -клит— — слава
—ксен— — гость
—ник— — побеждать, победитель
—страт— — войско
—фил— —любить
Преимущественно в начале имени встречаются корни:
алк— — сила
алекс— — защита
ант(и)— — вместо, против
арист— — лучший
(г)иер— — святой, священный
ев-, эв— — хороший
еври-, эври— — широкий
исо— — равный
ифи— — сильный
калли— — красивый
левк— — белый
лик— — светлый или волчий
лиси— — прекращать, разрушать
метро— — мать, материнский
нес— — новый, молодой
патро— — отец, отцовский
пери— — со всех сторон
пиф— — убеждать
ксанф-, ксант— — рыжий
прахе— — дело
прот— — первый
тим— — почесть
поли— — много
фраси— — храбрый
хрис— — золотой
эпи— — после
Кроме того, многие имена бывают производными от имен богов: аполло-, афи-
но-, гермо-, геро-, гераклео-... Кончаются они обычно на -дор, -дот (что значит
«дар») или -ген (что значит «рождение», «рожденный»). Зено— и Дио— одинаково
значат «Зевсов», а фео— (или тео) — «божий» вообще.
Окончания имен обычно такие:
—анф, -ант — цвести
—бул — советовать
—ген, -гон — рожденный
-дор, -дот - дар
—дам(ант) — укротитель
—крат — власть
—лай — народ
—мах — борьба, война
—мед — мысль, забота
—сфен — сила
—фан — явленный, видный
—фрон — разумный
Теперь, кто хочет, пусть проверит себя: что значит Филодем? Каллиник? Про-
тагор? Ификрат? Диоген? Аристипп? Андромаха? Поликсена? Как назвать
по-гречески «дар Зевса»? «рыжую лошадь»? «отцовскую славу»? «убедительную
речь»? «начальника мысли»? «прекратителя войны»?
Вот теперь, может быть, вам будет легче помнить такие имена.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ГРЕКО-ПЕРСИДСКИЕ ВОЙНЫ,
ИЛИ ЗАКОН БОРЕТСЯ С САМОВЛАСТИЕМ
Четыре края света
При Гомере греки представляли себе Землю большим кругом, по краю которого
течет Океан — не море-океан, а река-океан, граница вселенной. В середине
этого круга находились Дельфы, вокруг них — Греция, рядом — Эгейское море, а
дальше — неведомые пространства, по которым много лет скитался Одиссей.
С тех пор мир прояснился и раздвинулся. Средиземное море стало для греков
своим, домашним, и о всех прибрежных его странах греки имели самые точные
сведения. На западе был Карфаген, суровый город человеческих
жертвоприношений, опасный сосед и частый враг. На юге был Египет, цари его охотно
принимали в гавани греческих купцов, а на службу — греческих воинов. На восток от
Средиземного моря была Финикия, за спиной у нее — Ассирия и Вавилония, а За
спиной у них — Мидия и Персия. Эти страны были заняты внутренними войнами и
до поры до времени неопасны. На восток от Эгейского моря была Лидия. Это была
почти своя земля: цари ее приглашали в гости греческих мудрецов и дарили в
Дельфы столько даров, сколько не дарили и сами греки. Наконец, на севере была
Скифия — край степей и лесов, но и он был уже знаком.
Половину мира занимала Азия, четверть — Европа, четверть — Африка.
Сказочные страны и народы, однако, не исчезли, они только отодвинулись
дальше к краю Земли. Греки до них не доходили, но с жадностью пересказывали
все слухи о них. Слухи были все похожи друг на друга: всюду оказывалось, что
страны там богатые, а народы дикие, золота и серебра много, но пользоваться
ими люди не умеют.
На западе, в Испании, в земле столько золота, что при лесных пожарах оно
плавится в жилах, и само вытекает на поверхность. Реки там текут золотым
песком. Но люди в тех местах, кельты и иберы, не умеют даже сеять хлеб и
питаются желудями. Они жестоки и бесстрашны: когда им нужно гадать о будущем, они
убивают человека ножом в спину и гадают по его судорогам. Бесстрашны они
потому, что верят, будто в загробном мире будут жить, как жили здесь. Они даже
дают друг другу в долг при условии отдачи на том свете. Правда, некоторые
говорят, что по ту сторону кельтов и иберов, на берегу Океана, лежит страна
Тартесс с богатыми городами и мудрыми царями. А еще дальше, в Океане, лежат
Счастливые острова, где даже царей нет, а у людей все общее. Может быть, это
уже рай?
На дальнем севере живут гипербореи. Это тоже край блаженных: там вечный
день, и туда в зимнюю пору приходит гостить сам бог Аполлон. Страна эта
отгорожена высокими горами, в горах глыбами лежит золото, а сторожат его хищные
птицы — грифы. А у подножия гор живут племена сказочные и дикие. Это аримас-
пы, у которых один глаз всегда прищурен; исседоны, у которых сыновья поедают
трупы отцов; иирки, лазающие по деревьям; невры, про которых говорят, будто
каждый невр раз в году оборачивается волком; будины, чья пища — сосновые
шишки; агафирсы, у которых жены общие, чтобы все люди были родней друг другу.
Даже скифам приходится с этими народами разговаривать через семерых
переводчиков .
На востоке крайняя страна — Индия. Здесь золото не в горах, а в пустынях, и
стерегут его не грифы, а исполинские муравьи. Ростом они с собаку, а норы у
них под землей. Копая норы, они задними ногами выбрасывают на поверхность
песок, и он кучами лежит у входа в нору. Этот песок — золото. Местные жители
ходят за ним в пустыню в самое жаркое время дня, когда муравьи сидят в норах.
Ходят с тремя верблюдами, и среди них непременно одна самка, у которой дома
остались верблюжата. Набивают мешки золотым песком и бросаются в бегство.
Муравьи выскакивают из нор и гонятся за ними. Верблюды-самцы от них не ушли бы,
но верблюдица-самка, стремясь к покинутым верблюжатам, убегает, а за нею
кое-как поспевают и самцы. Так добывают индийское золото.
На юге крайняя страна — Эфиопия. Золота там тоже столько, что из него
делают даже цепи для преступников. Люди там пьют только молоко, живут до ста лет,
царем выбирают того, кто всех красивее и сильнее, а богов чтут двух: одного
бессмертного, другого смертного, но неведомого. Но путь к эфиопам лежит через
пустыню, где живут дикие кочевники, никому не покорные. Это псиллы,
заклинатели змей, которые ходят с копьями наперевес в поход против южного ветра, за
то, что он засыпает песком их колодцы; это атаранты, у которых люди не имеют
ни имен, ни прозвищ; это атланты, которые не едят ничего живого и не умеют
видеть снов; а другие племена уже трудно было даже отличить друг от друга.
Таков был мир, лежавший вокруг Греции. Он манил богатствами и отпугивал
дальними и дикими путями к ним. Этот большой мир был не страшен маленькой
Греции, пока он был разобщен. Но за сто лет, которые прошли от Солона до
Клисфена, половина этого мира сплотилась в одну великую державу — Персидское
царство. Грецией правил закон, Персией — царский произвол. Кто будет сильнее?
От Семирамиды до Сарданапала
Персия была не первым царством, объединившим в опасную силу весь Восток. До
Персии была Ассирия, и ее царство держалось тридцать поколений — от
Семирамиды до Сарданапала. И о той и о другом рассказывались легенды.
Ассирийская столица называлась Ниневия. Построил ее царь Нин. Стена Ниневии
была в сто ступней высоты и такой ширины, что поверху могла проехать
колесница на трех конях, а башен в этой стене было полторы тысячи. Нин не жил в
Ниневии, он воевал в дальних краях. Вокруг Ниневии царские пастухи пасли стада,
а царские воины собирали с них оброк и отвозили царю.
У одного пастуха была дочь Семирамида. Начальник царских воинов увидел ее,
влюбился и взял за себя замуж. Он так ее любил, что, когда царь вызвал его к
себе в поход, он велел Семирамиде ехать за ним. Чтобы никто не узнал в ней
женщину, Семирамида придумала наряд, прикрывавший все тело: шаровары, куртка
с рукавами и шапка с покрывалом. С тех самых пор этот наряд (казавшийся
странным для греков с их открытыми руками, ногами и лицами) стал на Востоке
общим для мужчин и для женщин. Но царя он не обманул. Нин узнал в Семирамиде
женщину, увидел, что она прекрасна, и понял, что она умна. Он сказал ее мужу:
«Отдай мне жену». Тот не мог послушаться и не смел ослушаться: он закололся
мечом. Семирамида стала царицей.
Царь ее любил, но она его не любила. Однажды она сказала ему: «Обещай
выполнить одну мою просьбу!» Царь обещал. Она сказала: «На один только день
уступи мне царство, чтобы все меня слушались». Царь вручил ей скипетр и посадил
на трон. Она хлопнула в ладоши и показала страже на царя: «Убейте его!» Так
погиб царь Нин, а Семирамида стала владычицей Азии.
Чтобы не жить в Ниневии, она выстроила новую столицу, еще больше: Вавилон.
Ниневия была на реке Тигре, а Вавилон на реке Евфрате. Стены его были втрое
выше ниневийских, а проехать по ним могла колесница не в три, а в четыре
коня. Через Евфрат был мост на каменных столбах; чтобы поставить эти столбы,
воду из могучей реки пришлось отвести в огромный пруд. На берегу стоял не
один, а два царских дворца, каждый за тройной стеной. Рядом был холм, а на
склоне холма — висячие сады Семирамиды, раскинутые как бы на ступенях
исполинской лестницы; каждая ступень была подперта колоннадою, и каждая колоннада
была сама как дворец. Воду в гору подавали из Евфрата длинной цепью ведер. С
вершины холма был виден весь Вавилон — город, похожий не на город, а на целую
страну.
Так Ассирийское царство началось женщиной, сильной, как мужчина. А
кончилось оно мужчиной, слабым, как женщина. Потомки Семирамиды решили, что людям
свойственно бояться таинственного и неизвестного, и сделали себя
таинственными и неизвестными. Они не выходили из дворца, показывались только ближайшим
слугам, а приказы отдавали через вестников. Народ и впрямь недоумевал и
боялся. Зато цари за тридцать поколений изнежились и изленились вконец.
Последнего ассирийского царя звали Сарданапал. Однажды его случайно увидел
наместник горной Мидии Арбак. Царь сидел среди жен, безбородый, набеленный,
нарумяненный, и под звуки песен расчесывал крашенную пурпуром шерсть. Суровый
Арбак был потрясен. Мидия восстала, и мидяне осадили Ниневию. Сарданапал не
умел бороться и не хотел сдаться. Он собрал вокруг себя все свои богатства и
всех своих жен и детей, запер выходы и зажег дворец. Пламя бушевало
пятнадцать дней. Народ видел дым из-за стен и думал, что это царь приносит жертвы
богам. Когда мидяне вошли в город, на месте дворца была гора пепла. Ее
выпросил себе вавилонский наместник и выплавил из нее сто тысяч талантов золота и
серебра.
Ниневия была стерта с лица земли, но надгробный памятник Сарданапалу
остался. Он изображал царя с пальцами, сложенными щелчком, и с надписью:
Все, что я съел, и все, что я выпил, осталось со мною;
Все остальное, что есть, право, не стоит щелчка.
Мидия и царь Кир
Мидяне, сокрушившие ассирийскую власть, жили в нагорьях, что высятся над
долиной Тигра и Евфрата. Земли эти были просторные, но бедные, и на все
царство был только один город — Экбатаны, окруженный семью стенами семи цветов:
белой, черной, красной, синей, желтой, серебряной и золотой.
В Экбатане жил царь Астиаг, наследник Арбака. У него была дочь Мандана.
Однажды царю приснился странный сон: будто бы у дочери его из тела выросла
виноградная лоза и покрыла своей сенью всю Азию. Жрецы сказали царю: «Это
значит : у твоей дочери родится сын, который отнимет у тебя власть над Азией».
Астиаг встревожился. Прежде всего, он выдал Мандану замуж не за знатного
человека, а за простого перса из Персиды. Персы жили рядом с мидянами, но
мидяне правили, а персы им подчинялись. «Никогда сын перса, — думал Астиаг, —
не будет править мидянами».
И все-таки Астиагу показалось, что этого мало. Когда у Манданы родился сын,
он вызвал к себе своего родственника и советника по имени Гарпаг и приказал
ему: «Убей новорожденного!» Гарпаг взял младенца, но убить его
собственноручно не решился, а позвал царского пастуха, передал ему младенца и велел:
«Брось его в горах, а когда он погибнет, принеси мне труп». Пастух взял
младенца , но тоже не решился его убить: жена пастуха только что родила мертвого
ребенка, и пастух решил отдать его труп Гарпагу, а царского младенца оставить
у себя вместо сына. Так и было сделано.
Младенца назвали Киром, и он вырос в пастушеском доме как пастушеский сын.
Однажды он играл с деревенскими ребятами в цари. Ему выпало быть царем, и
ребята с удивлением увидели, что он ведет себя, как настоящий царь: одних
назначил своими телохранителями, других домоправителями, третьих осведомителями
— никто не остался без дела. Один из ребят был не крестьянский сын, а сын
придворного. Он отказался слушаться пастушонка. Кир приказал высечь его
розгами за неповинование — ребята с удовольствием это исполнили. Высеченный
мальчик в слезах пожаловался отцу, отец — царю. Царь Астиаг вызвал во дворец
и Кира и его отца-пастуха. «Как ты смел?» — спросил царь. Кир ответил:
«Ребята выбрали меня царем; этот мальчик не захотел меня слушаться; я велел его
наказать. Разве не так должен поступать настоящий царь?»
Астиаг начал догадываться, что перед ним не простой крестьянский сын. Он
стал допрашивать пастуха, и пастух признался. Он вызвал Гарпага, и Гарпаг
признался. Он обратился к жрецам, и жрецы сказали: «Счастье твое, царь:
мальчик стал царем над ребятами — значит, он уже не станет царем над Азией. Он
тебе не опасен: отошли его к матери в Перейду». И тогда Астиаг отпустил
мальчика к его настоящим отцу и матери, пастуха помиловал и отослал прочь, а
Гарпага решил наказать страшной казнью, как ослушника. Он велел зарезать сына
Гарпага и накормить отца его мясом на пиру в честь спасения Кира, а потом
показал ему голову сына и сказал, чье мясо он ел. Гарпаг не дрогнул и не
вскрикнул, но затаил в душе смертную ненависть к царю.
Кир жил у отца и матери в Персиде. Персы его любили и рассказывали сказки о
его чудесном спасении. И вот однажды гонец от Гарпага принес Киру в подарок
убитого зайца. В живот зайца была зашита глиняная табличка, а на ней было
тайное письмо: «Астиаг хотел тебя убить; Астиаг убил моего сына; отомсти Ас-
тиагу, я помогу тебе, и ты станешь царем Мидии».
Кир созвал всех окрестных персов и сказал им: «Выкосите этот луг». Косили
целый день, измучились, еле справились. На следующий день Кир созвал их на
тот же луг, выставил мяса, выкатил кадки вина, устроил пир. После пира он
спросил: «Какая жизнь больше вам нравится: вчерашняя или сегодняшняя?» —
«Конечно, сегодняшняя!» — «Ну, так вот, — сказал Кир, — подчиняясь мидянам, мы
будем жить по-вчерашнему, а восстав на мидян, — по сегодняшнему». И тогда
персы провозгласили Кира своим царем и пошли войною на мидян. Гарпаг изменил
Астиагу и примкнул со своим войском к Киру. И Кир стал царем Мидии: вещий сон
сбылся.
Три большие войны вел Кир, став царем: с вавилонским царем Лабинетом, с
лидийским царем Крезом и с массагетской царицей Томиридой.
Неприступный Вавилон Киру удалось взять вот каким образом. Когда-то
Семирамида, чтобы поставить мост через Евфрат, отвела воды реки в огромный пруд.
Теперь то же самое сделал Кир. Он прорыл канал от реки до пруда, вода хлынула
в пруд, и Евфрат обмелел. Тогда воины Кира спустились в Евфрат и по бедра в
воде, неслышно ступая по илистому дну, вошли в город. И так велик был город,
что когда завязались бои на окраинах, то в середине Вавилона жители еще долго
ни о чем не знали и хватились, лишь когда увидали себя окруженными со всех
сторон.
А война с лидийским Крезом была еще более поучительна, и о ней нужен особый
рассказ.
Лидия и царь Крез
С лидийским царем Крезом, самым богатым человеком на свете, мы уже
встречались в этой книге: это он варил черепаху, чтобы испытать дельфийский оракул.
Он был добр, тщеславен и считал себя самым счастливым человеком на земле.
Однажды в гости к нему приехал знаменитый Солон Афинский. Крез устроил ему
пышный пир, показал все свои богатства, а потом спросил его: «Друг Солон, ты
мудр, ты объездил полсвета; скажи: кого ты считаешь самым счастливым
человеком на земле?»
Солон ответил: «Афинянина Телла». Крез удивился: «А кто это такой?» Солон
сказал: «Простой афинский гражданин. Но он видел, что родина его процветает,
что дети и внуки его — хорошие люди, что добра у него достаточно, чтобы жить
безбедно, а умер он смертью храбрых в таком бою, где его сограждане одержали
победу. Разве не в этом счастье?»
Тогда Крез спросил: «Ну а после него кого ты считаешь самым счастливым
человеком на земле?»
Солон ответил: «Аргосцев Клеобиса и Битона. Это были два молодых силача,
сыновья жрицы богини Геры. На торжественном празднике их мать должна была
подъехать к храму в повозке, запряженной быками. Быков вовремя не нашли, а
праздник уже начинался; тогда Клеобис и Битон сами впряглись в повозку и
везли ее восемь верст до самого храма. Народ прославлял мать за таких детей, а
мать молила для них у богов самого лучшего счастья. И боги послали им это
счастье: ночью после праздника они мирно заснули в этом храме и во сне
скончались . Совершить лучшее дело в своей жизни и умереть — разве это не
счастье?»
Тогда раздосадованный Крез спросил прямо: «Скажи, Солон, а мое счастье ты
ни во что не ставишь?»
Солон ответил: «Я вижу, царь, что вчера ты был счастлив и сегодня счастлив,
но будешь ли ты счастлив завтра? Если ты хочешь услышать мудрый совет, вот
он: никакого человека не называй счастливым, пока он жив. Ибо счастье
переменчиво, а в году 365 дней, а в жизни человеческой, считая ее за семьдесят
лет, 25 550 дней, кроме високосных, и ни один из этих дней не похож на
другой» .
Но этот мудрый совет не пришелся по душе Крезу, и он предпочел его забыть.
Однако прошло немного лет, и он его вспомнил.
Мы уже рассказывали, как царь Крез заручился двусмысленным предсказанием
дельфийского оракула: «Крез, перейдя через Галис, разрушит великое царство» —
и пошел на Персию. Было два сражения, и в обоих Крез был разбит. У него была
хорошая конница, на которую он очень надеялся. Но Кир выставил против этой
конницы своих верблюдов; от необычного вида и запаха диковинных зверей кони
шарахнулись, всадники растерялись, и войско Креза обратилось в бегство.
Кир осадил Креза в его Сардах. Город был взят. Пленного Креза в цепях
привели пред лицо Кира. Кир приказал сжечь его заживо на костре. Сложили большой
костер, Креза привязали к столбу, мидийские воины с факелами уже нагибались,
чтобы поджечь костер с четырех сторон. Крез подумал о своем былом счастье, о
своем нынешнем несчастье, глубоко вздохнул и воскликнул: «Ах, Солон, Солон,
Солон!»
«Что говоришь ты?» — спросил его Кир. «Я говорю о человеке, которому
следовало бы сказать всем царям то, что он сказал мне», — ответил Крез. Кир стал
его расспрашивать, и Крез рассказал ему о мудром совете: никакого человека не
называть счастливым, пока он жив. Кир смутился. Он подумал, что вчера Крез
был могуч, а сегодня — на краю гибели; он подумал, что сам он сегодня могуч,
а что с ним будет завтра — неведомо; и он приказал свести Креза с костра,
развязать, одеть в богатые одежды, а потом посадил рядом с собой и сказал
ему: «Будь, прошу, моим другом и советником».
«Тогда позволь мне дать тебе два первых моих совета», — сказал Крез. Кир
позволил. Крез сказал: «Посмотри, твои воины разоряют город. Ты думаешь, мой
город? Нет, не мой, а твой — потому что у меня уже нет ни города, ни царства.
Если хочешь сделать умное дело — останови их». Кир подумал и послушался. «А
вот второй совет, — сказал Крез. — Если ты хочешь, чтобы лидийцы были тебе
покорны и не бунтовали, сделай вот что: оставь им богатства и отбери у них
оружие. Пройдет лишь одно поколение, и они настолько изнежатся в богатстве и
роскоши, что никогда никому не будут опасны». Кир подумал и послушался. Вот
как в самую трудную минуту царь Крез сумел спасти и свой город, и свой народ.
А спасти царя Кира он не смог: видно, каждый учится разуму не на чужом, а
лишь на собственном опыте. Кир пошел войной на закаспийское племя массагетов,
которые не сеют и не жнут, едят только мясо и рыбу, а молятся только солнцу.
Массагетская царица Томирида послала сказать Киру: «Зачем ты хочешь войны,
Кир? Царствуй над своим царством и не мешай нам царствовать над нашим. Если
же ты упорствуешь, то, клянусь, я заставлю тебя вдоволь напиться крови, хоть
ты и ненасытен». Но Кир решил, что если он был счастлив вчера, то будет
счастлив и завтра, — и ошибся. Произошла битва, массагеты одолели, все
персидское войско полегло, а мертвому Киру Томирида приказала отрубить голову,
бросила ее в кожаный мешок, наполненный человеческой кровью, и сказала: «Пей
досыта , кровожадный Кир!»
Так погиб царь Кир, основатель Персидского царства.
Египет и царь Камбис
Когда Кир погиб, царствовать стал его сын Камбис. Он решил пойти войною на
Египет — самую древнюю и самую удивительную страну на свете.
Земли Египта так плодородны, что их не нужно пахать. Каждое лето Нил
разливается на сто дней, города на холмах стоят, как островки среди пресного моря,
и суда плавают над поверхностью полей. Когда вода спадает, на полях остается
слой ила такой толщины, что за столетие египетская земля делается выше на
целую пядь. В ил бросают семена и ждут, пока заколосится хлеб. А дожди этот ил
не смывают, потому что дождей в Египте не бывает никогда.
Нравы и обычаи египтян не такие, как у других народов, а наоборот. Женщины
у них торгуют на площадях, а мужчины хозяйничают дома. Хлеб в Египте пекут не
из пшеницы и ячменя, а из полбы. Тесто месят ногами, а глину руками. Пишут и
считают не слева направо, а справа налево. Покойников не сжигают на костре,
как греки, а бальзамируют и стараются сохранить как можно дольше. Самые
большие постройки в Египте не храмы и не дворцы, а царские могилы — пирамиды.
Самых больших пирамид — три; построили их цари Хеопс, Хефрен и Микерин. Когда
строили пирамиду Хеопса, то работали на стройке сто тысяч человек, сменяясь
каждые три месяца, а все другие работы в стране были запрещены. Строили ее
тридцать лет, и на пирамиде написано, что только на редьку, лук и чеснок для
рабочих издержано было две тысячи пудов серебра, а сколько на все остальное,
не считал никто.
Хеопс и Хефрен были царями жестокими, а Микерин — добрым и справедливым;
однако Хеопс и Хефрен правили по пятьдесят лет, а Микерину оракул предсказал
только шесть лет. Микерин очень обиделся, но оракул ему объяснил: «Ты сам
виноват: боги судили Египту страдать под злыми царями сто пятьдесят лет; Хеопс
и Хефрен делали то, что хотели боги, и правили долго, а ты делаешь обратное и
будешь править недолго». Тогда Микерин решил назло богам удвоить срок своей
жизни: он перестал спать и по ночам пировал, веселился, охотился и жил, как
днем, чтобы за эти шесть лет прожить вдвое больше.
Всего в Египте сменилось триста тридцать царей. Последнего из них звали
Амасис. Он был человеком низкого рода, в молодости промышлял воровством и
обманом, но царь из него получился очень хороший. Это он дружил с Поликратом, и
это у него Солон заимствовал закон: кто не может доложить властям, на какие
средства он живет, тот подлежит наказанию. А для тех, кто попрекал его низким
происхождением, он сделал вот что. У него была золотая лохань, в которой
гости на его пирах мыли ноги; он велел ее переплавить и отлить статую бога.
Народ стал благоговейно поклоняться этой статуе, а Амасис сказал: «Вот так и я:
сперва меня попирали ногами, а теперь передо мною все должны преклоняться».
От своего темного прошлого он никогда не отрекался. Когда он был вором и его
ловили, а он отпирался, то обкраденные тащили его к оракулам, и оракулы то
признавали, то не признавали его вором. Когда он стал царем, то объявил все
оракулы, обличавшие его, правдивыми, а оправдывавшие — лживыми и первые
почитал , а вторые не ставил ни во что.
На этого Амасиса пошел войною царь Камбис. Но когда он вступил в страну,
Амасиса уже не было в живых. Камбис разгромил в бою войско его сына, а тело
Амасиса велел вытащить из гробницы, бить бичами, а потом сжечь на костре. И
это было первым преступлением царя Камбиса, потому что персы почитали огонь
божеством и никогда не оскверняли его мертвыми телами.
Камбису мало было Египта — он пошел вверх по Нилу на Эфиопию. Путь был
труден , припасы кончились, изголодавшиеся воины начали по жребию поедать друг
друга. Пришлось повернуть. Когда изможденное персидское войско дотащилось до
египетской земли, там был праздник: рождение бога Аписа. Апис — это священный
бык, шерсть у него черная, на лбу белый треугольник, на спине пятно в виде
орла, под языком нарост в виде жука, рождается он раз во много лет, и тогда
весь народ ликует. Камбис не поверил; ему показалось, что это все радуются
его, Камбиса, неудаче. Он взглянул на маленького черного теленка,
расхохотался и мечом ударил его в бедро, а жрецов и празднующих приказал бить плетьми и
колоть копьями. И это было второе преступление царя Камбиса.
Расплата пришла скоро. У Камбиса был брат Смердис, наместник Мидии, большой
и сильный. Все его любили, а Камбис ненавидел. Он приказал убить Смердиса. Но
был в Мидии жрец, которого тоже звали Смердис. Он воспользовался смутой и
поднял восстание против Камбиса, выдавая себя за спасшегося царского брата.
Камбис был еще в Египте; он приказал тотчас седлать коней в поход на
самозванца . И тут, когда он вскакивал на коня, у ножен его отвалился наконечник и
обнаженный меч ранил его острием в бедро — в то самое место, куда он поразил
священного быка Аписа. Рана загноилась, нога омертвела, и Камбис понял, что
пришла его смерть. Он сказал: «Вновь мидяне хотят властвовать над персами; не
допустите, персы, их до этого, верните власть хитростью или силой!» С этим он
умер.
Персия и царь Дарий
Семь месяцев царствовал над персами самозванец, и никто не оспаривал его
власти. Правил он так, как когда-то ассирийские цари: не выходя из своих
палат , чтобы его не узнали. Наконец персидские вельможи заподозрили недоброе,
вспомнили слова умиравшего Камбиса и сошлись на том, что нужно самозванца
убить. Главных заговорщиков было трое: Отан, Мегабиз и Дарий, дальний
родственник царя Камбиса.
Когда решение было принято, Дарий сказал: «Мало принять решение — нужно
исполнить его сегодня же и сейчас же. Мы верим друг другу, но кто знает, не
станет ли он сам завтра предателем? Идемте во дворец; нас впустят; я скажу,
что принес важные вести из Персиды. А там будь что суждено».
Так и было сделано. Трое персов застигли царя в спальне, в тесной комнате
началась схватка. Один из них схватился с царем врукопашную; Дарий не решался
ударить мечом, чтобы не задеть друга. «Все равно: бей!» — прохрипел тот.
Дарий ударил и пронзил самозванца.
Нужно было решать, как править дальше. И тут, уверяет греческий историк
Геродот , три вельможи обменялись вот какими мнениями.
Отан сказал: «Не нужно царя. Все мы видели жестокого Камбиса, все мы знаем,
как ужасен произвол самодержца. Кто владеет неограниченной властью, тот
неминуемо поддастся соблазну пользоваться ею не для общего блага, а только для
своего. И несчастны тогда будут все его подданные! Нет, пусть народ сам
управляет собой, сам решает свои дела на собраниях, сам назначает и сменяет
должностных лиц, — только тогда среди людей воцарится справедливость».
Мегабиз сказал: «Ты неправ, Отан. Народ невежествен и легкомыслен; он так
же глух к добрым советам и так же падок на лесть, как и царь; не для того мы
избавлялись от произвола деспота, чтобы отдаться произволу толпы. Нет, пусть
правят немногие, но лучшие — самые умные, самые богатые, самые знатные. У них
есть опыт и привычка к государственным делам; править они будут сообща и для
всякой задачи сумеют найти лучшее решение».
Дарий сказал: «Ты неправ, Мегабиз. Такие люди недолго будут править сообща:
каждому скоро захочется стать выше других, начнутся раздоры, вражда и
междоусобные войны. Нет, если сравнивать власть народа, власть знати и власть
царя, то как самым худшим будет власть дурного царя, так самым лучшим — власть
хорошего царя. Как у тела одна голова, так у государства — один властелин; он
не даст народу роптать на знать, а знати — угнетать народ; он будет блюсти
справедливость среди подданных и сеять страх среди врагов».
Услышав эти речи, персидские вожди подумали и согласились с Дарием. Было
решено: быть Персии царством, а Дарию — над нею царем.
Персы говорили, что Кир у них был царь-отец, Камбис — царь-господин, а
Дарий — царь-торгаш. Это потому, что при Кире и Камбисе народы Персидского
царства приносили царям такие подарки, какие хотели, а Дарий установил для них
твердую и неизменную дань. Злые языки уверяли, будто он даже хотел обобрать
гробницу царицы Семирамиды. На гробнице этой было написано: «Кому из будущих
царей понадобятся деньги, пусть вскроет эту гробницу». Никто на это не
решался , а Дарий будто бы решился, но вместо денег он нашел там лишь надпись:
«Дурной ты, видно, человек, если корысти ради оскверняешь гробницы мертвых».
Впрочем, Дариева подать была не слишком велика. Говорили, что, назначив ее,
он спросил своих наместников-сатрапов, в меру ли она. Сатрапы сказали: «В
меру» . Тогда Дарий убавил ее вдвое и в таком объеме приказал собирать. Но так
велика была его держава, что с двадцати ее сатрапий и шестидесяти трех
живущих в ней народов он получал 14 560 талантов золота и серебра в год. Его
хранили в слитках в царской сокровищнице, а когда надо, топором отрубали часть
металла и чеканили монеты. На монетах был изображен человек с луком; греки
думали, что это изображение царя.
Свободны от подати были только персы, главный народ в державе. Народ этот
храбр и честен. В мужчинах они больше всего ценят храбрость, в женщинах —
многодетность. Детей они обучают только трем умениям: верховой езде, стрельбе
из лука и правдивости. Самое позорное у них — лгать, а после этого — иметь
долги, потому что должнику тоже всегда приходится лгать. Рынков и базаров у
них нет. Когда царь Кир узнал, как торгуют греки, он сказал: «Никогда не
испугаюсь я тех, кто отводит в городах особое место, чтобы сходиться и
обманывать друг друга». На советах своих все важнейшие дела персы обсуждают дважды:
или совещаются за вином, а решение принимают трезвыми, или совещаются
трезвыми, а решение принимают во хмелю. И ни царь своих подданных, ни господин
своих рабов никогда не наказывает за единожды совершенный проступок. Только
проверив и убедившись, что проступков было много, и что человек сделал больше
дурного, чем хорошего, они предают его наказанию. Грекам этот обычай очень
нравился...
Такова была эта держава, в которой не было граждан, а был царь и подданные,
покорные ему, как рабы.
Скифия и скифский поход
Кир ходил войной на восток, на массагетов; Камбис — на юг, на египтян;
Дарий решил пойти на север, на скифов.
Скифы жили в степи над Черным морем. Было их четыре племени: скифы-пахари,
которые сеют хлеб и едят хлеб; скифы-земледельцы, которые сеют хлеб, но не
едят, а продают; скифы-кочевники, которые не сеют хлеба, а разводят скот; и
царские скифы, которые властвуют над всеми. Много ли их, не считал никто;
только один скифский царь приказал, чтобы каждый скиф принес ему наконечник
боевой стрелы, но сосчитать эти наконечники он не смог и приказал отлить из
них бронзовую чашу. Чаша получилась вместимостью в шестьсот амфор, а толщиной
в шесть пальцев; она долго стояла на холме в степи между Днепром и Бугом.
У скифов нет ни городов, ни деревень, шатры их стоят на повозках, они
снимаются с места, когда хотят, и останавливаются, где хотят. На привалах они
раскладывают костры из бычьих костей и варят в них бычье мясо в бычьих
желудках, потому что котлы в кочевье тяжелы, а дров в степи нет. Главное занятие
их — война: кто больше убил врагов, тому больше почета. С убитых врагов
снимают скальпы, а самым ненавистным разрубают голову и из черепов делают чаши
для вина. А когда заключают мир, то разрезают себе руки, цедят кровь в вино,
окунают в вино меч, стрелы, секиру и копье, а потом это вино пьют.
Когда скифский царь заболевает, он спрашивает гадателей, кто наслал на него
эту болезнь. Гадатели называют ему человека, тот отпирается, тогда царь
созывает новых гадателей, числом вдвое больше, и они повторяют гадание. Если они
подтвердят обвинение, человека казнят, если нет, казнят первых гадателей. А
когда царь все-таки умирает, тело его провозят на телеге по всей степи, чтобы
каждое племя могло его оплакать, и потом хоронят под курганом, а вместе с ним
убивают и зарывают царского коня, жену, слугу, виночерпия, конюха и вестника,
чтобы они служили царю на том свете. А потом выбирают пятьдесят коней из
царского табуна и пятьдесят юношей из царской свиты, убивают их, делают из них
чучела и на деревянных столбах расставляют вокруг кургана страшной мертвой
каруселью.
Начиналась Скифия от реки Дуная. Через Дунай навели для Дария мост мастера
из греческих ионийских городов. Дарий оставил им ремень с шестьюдесятью
узлами: «Развязывайте в день по узлу, и если я не появлюсь назад, то оставьте
пост и расходитесь по домам: это значит, что я уже победил скифов, и обратный
путь они мне устроят сами».
Но ни через шестьдесят, ни через дважды шестьдесят дней Дарий не победил
скифов. Они не принимали боя, а отступали в глубь степей, выжигая за собой
траву и засыпая колодцы. Настичь их было невозможно. Персидское войско
устало. Дарий послал к скифскому царю гонца: «Зачем ты убегаешь? Если ты силен —
остановись, и мы померяемся силами; если ты слаб — остановись и признай мою
власть». Скифский царь ответил: «Я не убегаю, а кочую так, как привык
кочевать ; а сильнее мы тебя или слабее — пойми из моего подарка». Подарок его
был: птица, мышь, лягушка и пять стрел.
Дарий сказал: «Скифы признают себя побежденными. Мышь живет в земле,
лягушка в воде, птица в воздухе, — все это они выдают нам, и вместе с этим — свое
оружие». Но советники Дария сказали: «Скифы объявляют себя победителями. Они
говорят нам: если вы не скроетесь в небо, как птицы, или в землю, как мыши,
или в воду, как лягушки, то вы все погибнете от наших стрел». Дарий понял:
это так. Он приказал отступать.
Увидев отступающих персов, скифы погнали коней не вдогон, а вперегон им — к
Дунаю и греческому мосту. Мост стоял: греки понимали, что война не так
быстра , как думал Дарий. Скифы крикнули грекам: «Ломайте мост, возвращайтесь по
домам и благодарите богов и скифов за вашу свободу: если царь ваш и уцелеет,
он долго еще ни на кого не пойдет войной!» Греки собрались на совет. Геллес-
понтский тиран Мильтиад сказал: «Сделаем, как сказали скифы. Царь погибнет,
персидская власть падет, города наши снова будут свободны». Но милетский
тиран Гистией возразил: «Нет. Царская власть падет, но падет и наша власть:
свободные города не захотят над собой тиранов. Будем ждать царя». Решили
сделать вот что: часть моста со скифской стороны разрушить, а остальную оставить
и ждать, что будет дальше.
Царское войско подошло к Дунаю ночью. Ощупью, по колено в воде, стали
искать мост; моста не было. Началось смятение. Персов спас громкий голос одного
человека. В свите Дария был египтянин, умевший кричать как никто. Он крикнул:
«Гистией! Гистией!» Голос его перелетел через Дунай, его услыхали, в
греческом лагере заволновались, сверкнули факелы, лодка с Гистиеем поплыла
навстречу царю, мастера стали достраивать мост, и на следующий день остатки Да-
риева войска потянулись прочь из скифской земли. Скифы смотрели на это с
окрестных холмов. «Если греки — свободные люди, то нет людей их трусливее; если
греки — рабы, то нет рабов их преданнее», — сказали скифы.
Марафон
Греки глядели на поределое, усталое, оборванное персидское войско,
возвращавшееся через Дунай, и думали: «Настало время вернуть себе свободу». Прошло
немного лет, и в Ионии началось восстание против персов. Во главе восстания
был город Милет, а во главе Милета — тиран Аристагор, брат уже знакомого нам
Гистиея. Гистией жил при дворе Дария в его столице Сузах. Оттуда он прислал к
брату раба, волосатого и бородатого. Писем при нем не было; их бы отобрали по
дороге. Раб склонился перед Аристагором и сказал: «Обрей меня». И на голой
коже его черепа Аристагор увидел рубцы от уколов и порезов, складывающиеся в
слово: «Восставай».
Аристагор восстал. Чтобы народ его поддержал, он сложил с себя власть
тирана и передал ее народному собранию. Город за городом присоединялся к Милету.
Но все понимали, что без помощи остальной Греции восставшие не выстоят.
Аристагор поехал в Спарту и Афины. Он говорил, что грек греку брат, что страна
персов сказочно богата и что стоит грекам дойти до Суз, как вся Азия будет у
их ног. Но в Спарте его спросили: «А далеко ли от Ионии до Суз?» Аристагор
ответил: «Три месяца пути». — «Больше ни слова, — сказали ему. — Ты, видно,
сошел с ума, если хочешь, чтобы спартанцы удалились от моря и от Греции на
три месяца пути». И он вернулся, ведя за собой только двадцать кораблей из
Афин, и пять из маленькой Эретрии.
Царю Дарию донесли, что на него восстали ионяне, а помогали им афиняне.
Дарий взял лук, пустил стрелу в небо и сказал: «Так да сбудется моя месть над
афинянами». А рабу своему он велел на каждом пиру произносить у него за
спиной : «Царь, помни об афинянах!»
Восстание было разгромлено, Аристагор погиб, Милет пал. Персы прошли по
ионийским островам, растягивая поперек каждого острова рыбацкую сеть и сгоняя
всех жителей на крайний мыс: там их брали и увозили в рабство. Теперь узнать,
что такое царская память, предстояло афинянам.
Первую весть о персидской опасности принес в Афины Мильтиад, тиран Херсоне-
са Геллеспонтского, — тот самый, который советовал грекам разрушить дунайский
мост. Теперь за это ему пришлось спасаться из Херсонеса. Он явился в Афины,
потому что род его был из Афин и покинул их из-за неладов с тираном Писистра-
том. Геллеспонт остался в руках персов: морская дорога из Афин к
черноморскому хлебу была отрезана.
Вторая весть пришла год спустя. Вдоль северного берега Эгейского моря с
войском и флотом двинулся на Грецию полководец Мардоний, зять царя Дария.
Греков спасла морская буря. Когда корабли Мардония огибали горный мыс Афон,
протянувшийся в море, как каменный палец, из Фракии подул северо-восточный
ветер — Борей. Море вздыбилось, корабли размело, как щепки; их било о скалы,
люди не могли вскарабкаться на кручу и тонули. Триста кораблей погибло; Мар-
донию пришлось вернуться. Третья весть пришла еще два года спустя. Теперь
персы выступили на Афины не с севера, а с востока, через море, от острова к
острову. Во главе персидского флота были сатрапы Дат и Артаферн; с ними был
старый Гиппий, сын тирана Писистрата, и он радовался, что час его возвращения
в Афины настал. Это Гиппий указал персам для высадки полукруглую равнину близ
городка Марафона: отсюда когда-то шел на Афины его отец Писистрат. Персидские
воины стали соскакивать с кораблей на песок, заклубилась пыль, Гиппий
закашлялся . Он был очень стар, зубы его шатались, один выпал и зарылся в песок.
Гиппий стал шарить по земле морщинистыми руками, но зуба не было. «Плохо
дело ! — сказал он. — Мне было предсказание, что кости мои будут лежать в
аттической земле; боюсь, что оно уже исполнилось и Афин мне не видать».
Афинское войско стояло против персидского, загораживая дорогу в Афины. Ни
те ни другие не торопились: персы ждали, не восстанут ли в Афинах приверженцы
Гиппия, афиняне ждали, не подойдет ли помощь от спартанцев. Но у спартанцев
было праздничное новолуние, и они обещали выступить только через пять дней:
спартанцы умели быть благочестивыми, когда это выгодно.
Во главе афинского войска было одиннадцать человек: десять полководцев,
выбранных голосованием, и архонт-воевода, выбранный жребием. Одним из десятерых
был Мильтиад. Мильтиад настаивал: «Надо принимать бой, пока в Афинах не
вспыхнул мятеж». Ему возражали: «Надо оттянуть бой, пока подойдут спартанцы».
Голоса разделились: пять против пяти. Мильтиад обратился к архонту: «Тебе
решать : быть ли нашему городу под Гиппием и персами, проклинать ли нас будут
потомки или славить громче, чем Гармодия и Аристогитона?» Архонт не выдержал
вопроса в упор, он сказал: «Битве — быть». Тогда остальные вожди сложили с
себя командование и возложили его на Мильтиада.
Персов было больше, но афиняне умели биться в строю. Персы прорвали
афинский центр, но афиняне сомкнули ряды на флангах, повернули и ударили на
увлекшихся победителей. От неожиданности персы дрогнули и побежали. Их догоняли
и рубили. Врассыпную, бросая оружие, взбирались уцелевшие на корабли и
отплывали от берега. Здесь, у кораблей, пал тот, кого называли храбрейшим из
греков : Кинегир, брат поэта Эсхила. Он удерживал корму вражеского корабля правой
рукой, а когда отрубили правую — левой, а когда отрубили левую — зубами. А
всего греков пало сто девяносто два человека, персов же — во много раз
больше .
Сев на суда, персы сделали еще одну попытку: обогнули Аттику и двинулись
прямо на Афины, чтобы застичь город врасплох. Но Мильтиад их опередил. За
ночь он прошел с усталым войском все сорок две версты с лишним от Марафона до
Афин, всю «марафонскую дистанцию», и теперь они стояли на берегу, поределые,
но в том же боевом порядке. Персидские корабли остановились, повернули и
исчезли вдали.
Посредине марафонского поля до сих пор высится курган — братская могила
марафонских героев; немного в стороне — могила Мильтиада. «Здесь каждую ночь
можно слышать топот, ржание коней, крик воинов и лязг оружия, — рассказывает
греческий писатель, побывавший в этом месте лет через шестьсот, — и если кто
услышит это случайно, с тем ничего не будет, но кто нарочно приходит сюда за
этим, тот потом горько платится за свое любопытство».
Фермопилы
Марафон был только пробой сил. Настоящее испытание наступило десять лет
спустя, когда на Грецию двинулся сын Дария — Ксеркс. Историю этого похода
пересказывали как сказку. Казалось чудом, что маленькой растерянной Греции
удалось выстоять против великого царя. И об этом рассказывали, как о всяком
чуде, — с преувеличениями.
Войско у Ксеркса было такое, что подсчитать его поголовно было немыслимо.
Сделали так: выстроили в поле десять тысяч воинов бок к боку, плечо к плечу и
очертили по земле чертой. По черте построили кирпичную стену по пояс челове-
ку. Этот загон стали наполнять воинами снова и снова, всякий раз до отказа.
Так пришлось сделать сто семьдесят раз: у Ксеркса оказалось миллион семьсот
тысяч человек одной пехоты. А вместе с конницей, с моряками, с носильщиками,
с обозом — греки любили точные цифры — было будто бы пять миллионов двести
восемьдесят три тысячи двести двадцать человек.
Путь войску преграждал пролив Геллеспонт, ширина его в самом узком месте —
верста с третью. Здесь навели для войска два моста: от берега до берега
протянули канаты, на них положили брусья, скрепили поперечинами, засыпали
землей . Налетел ветер, поднялась буря и разнесла мосты. Ксеркс пришел в ярость.
Он приказал высечь море. На середину пролива выплыли в лодке царские палачи и
триста раз ударили по воде плетьми. Строителям отрубили головы, а мосты
навели новые.
Путь флоту преграждала гора Афон, о которую разбились корабли Мардония.
Здесь для флота прорыли канал через перешеек между горой и материком: царь не
захотел объезжать непокорную гору. Окрестные фракийцы с ужасом смотрели, как
царь превращает море в сушу, а сушу в море.
Отряд за отрядом, народ за народом шло царское войско. Шли персы и мидяне в
войлочных шапках, в пестрых рубахах, в чешуйчатых панцирях, с плетеными
щитами, короткими копьями и большими луками. Шли ассирийцы в шлемах из медных
полос, с дубинами, утыканными железными гвоздями. Шли ликийцы в пернатых шапках
и с длинными железными косами в руках. Шли халибы, у которых вместо копий —
рогатины, на шлемах — бычьи уши и медные рога, а на голенях — красные
лоскуты. Шли эфиопы, накинув барсовы и львиные шкуры; перед сражением они
окрашивают половину тела гипсом, а половину суриком. Шли пафлагонцы в лыковых
шлемах, шли каспии в тюленьих кожах, шли парфяне, согды, матиены, мариандины,
мары, саспейры и алародии. Плыли трехпалубные триеры, приведенные
финикийцами, киликийцами, египтянами, киприотами и греками из малоазиатских городов.
Войско шло вдоль моря тремя дорогами. Небольшие реки были выпиты воинами до
капли. Одного озера едва хватило, чтобы напоить вьючный скот, а окружность
этого озера была пять верст. Когда становились лагерем, то от края до края
лагеря был день пешего пути.
Ксеркс шел на Грецию с севера. Природа поставила перед ним три преграды:
как бы вал, стену и ров. Вал — это Пиерийские горы, за ними лежала северная
Греция. Стена — это Эгейские горы, за ними лежала средняя Греция, в ней
Дельфы, в ней Фивы, в ней Афины. В стене — единственная калитка: Фермопилы,
проход меж горами и морем в шестьдесят шагов ширины. Ров с водой — это длинный,
узкий Коринфский залив, за ним — Пелопоннес, и в нем — Спарта. Через ров —
единственный мост: Коринфский перешеек шириною в пять верст от моря до моря.
Казалось, что спорить не о чем: надо оборонять сперва вал, потом стену,
потом ров. Но греки спорили. Вал не хотел оборонять никто: северную Грецию
отдавали врагу без боя. Стену и калитку в стене — Фермопилы — призывали
защищать афиняне: стена эта защищала их собственную землю. А спартанцы не желали
тратить силы и на это: они хотели сразу отойти за ров и принять бой на
перешейке, на пороге своей родины.
Вовсе отказаться от битвы в Фермопилах спартанцы не могли. Но победить в
ней они не хотели. Они выслали туда ничтожный отряд: триста человек во главе
с царем Леонидом. Когда эти триста выступали из Спарты, дрогнуло сердце даже
у спартанских старейшин. Они сказали Леониду: «Возьми хотя бы тысячу». Леонид
ответил: «Чтобы победить — и тысячи мало, чтобы умереть — довольно и
трехсот» .
Ксеркс прислал к Фермопилам гонца с двумя словами: «Сложи оружие». Леонид
ответил тоже двумя словами: «Приди, возьми». Гонец сказал: «Безумец, наши
стрелы закроют солнце». Леонид ответил: «Тем лучше, мы будем сражаться в
тени» .
Кто воевал, тот знает, что самый страшный бой на войне — рукопашный. В
древности все бои были рукопашные. Сойтись на длину копья, на длину меча,
ударить мечом, отбить щитом, сделать выпад, уклониться, рассечь панцирь,
ранить , убить, добить — таков был бой. Он был бешен и кровав. Греки принимали
напор персов сомкнутым строем. Это была железная стена сдвинутых щитов и
щетинящихся копий, и об нее разбивался и откатывался каждый натиск. Воины
уставали, но Леонид быстро отводил усталых назад, отдохнувших вперед, и бой
продолжался . Груды трупов громоздились в узком ущелье.
Бились два дня. В ночь перед третьим перебежчики донесли, что царское
войско нашло обходную горную тропу и идет грекам в тыл. Человека, который
показал персам этот путь, звали Эфиальт; кто он был и почему пошел на это черное
дело, так и осталось неизвестным. Еще было время отступить. Со спартанцами
было три с половиной тысячи союзников из других городов. Леонид их отпустил,
чтобы ни с кем не делить славной гибели. Персы ударили с двух сторон.
Спартанцы приняли бой и погибли все до предпоследнего. Последний уцелел: он лежал
больной в ближней деревне и не участвовал в бою. Он вернулся в Спарту — его
заклеймили позором, с ним не разговаривали, ему не давали ни воды, ни огня.
Он сам искал смерти и погиб в следующем году в битве при Платее.
Имя царя Леонид значит «львенок». На том холме, где пали триста спартанцев,
греки поставили каменного льва и высекли знаменитую надпись, сочиненную
поэтом Симонидом:
Путник, весть отнеси всем гражданам воинской Спарты:
Их исполняя приказ, здесь мы в могилу легли.
Саламин
Персы заняли среднюю Грецию. Дельфийские жрецы их приветствовали, фиванские
старейшины открыли им ворота. Спартанцы достраивали стену на Коринфском
перешейке и не хотели выходить ни на шаг. Афины остались беззащитны. Взрослые
мужчины перешли на остров Саламин в аттическом заливе; женщин и детей
перевезли через залив в пелопоннесский город Трезен. Там их приняли по-братски:
женщинам назначили пособие на прокорм, детям позволили рвать плоды где
угодно, а чтобы время не пропадало зря, наняли для детей учителя.
Греческий флот стоял у северного берега Саламина, лицом к Аттике. Здесь
было четыреста кораблей из двадцати городов, половина из них — афинские.
Двадцать военачальников держали совет в палатке на Саламине. Где принимать бой?
Один за другим вожди говорили: надо плыть к Коринфскому перешейку и сражаться
там. Против был лишь начальник афинян — Фемистокл. Он понимал, что если
теперь отступить, то каждый город уведет свои корабли к себе, и персы разобьют
их поодиночке.
Фемистокла не слушали. «Ты человек без родины, поэтому молчи!» — сказал ему
сосед и показал через пролив — туда, где из-за холмов клубами вставал дым над
горящими Афинами. «У меня есть родина, и она — вот!» — отвечал Фемистокл и
показал на пролив — туда, где борт к борту стояли двести афинских триер.
«Если вы покинете Саламин — мы покинем вас и всем народом отплывем в заморские
земли!» Лишаться афинского флота было нельзя — мнение одного перевесило
мнение многих. Нехотя приняли собравшиеся решение дожидаться боя у Саламина.
Фемистокл понимал: решимости хватит ненадолго. Ночью он послал в лагерь
персов своего доверенного раба. Часовые отвели его к царю. Раб сказал: «Царь,
меня прислал афинянин Фемистокл, желающий тебе победы. Греки хотят бежать:
отрежь им выход, окружи их и разбей. Они враждуют друг с другом и не устоят
против вас». Царь выслушал и поверил. Той же ночью персидский флот занял оба
выхода из залива, где стояли греки: и с запада от Саламина, и с востока. Те-
перь греки должны были принять бой — не охотой, так неволей.
Царь поставил свой трон на высоком берегу Аттики, над восточным Саламинским
проливом. У подножия трона сидели писцы, готовые записывать для потомства все
подробности будущей победы. Как на ладони они видели плотный строй персидских
кораблей, вдвигающихся в узкий водный коридор, и длинный ряд греческих
кораблей, ожидающих их на выходе — бортами друг к другу, окованными носами к
врагу. Наступающим нужно было далеко проскользнуть вперед, развернуться и встать
лицом к греческому строю. Это было трудно: места было мало и времени мало.
И вот, когда головные корабли персов уже развернулись, средние корабли еще
плыли вперед, а задние теснились в проливе, со стороны греков грянула труба,
вспенилось море под веслами, и вся цепь их медноносых судов двинулась вперед,
разбегаясь с каждым взмахом гребцов. Царский флот принял удар. Все смешалось
в проливе: треск бортов, скрип весел, крик бойцов, лязг оружия, стоны раненых
взлетели над битвой к золотому Ксерксову трону. Суда сцеплялись крючьями,
проламывались под таранами, бились о берега, рассыпались обломками, тонули.
Люди — убитые, раненые, живые — громоздились на бортах, скользили, падали в
море и захлебывались в кровавой воде, а над их головами с треском сшибались
новые и новые корабли.
Бились так: корабль проходил борт о борт с вражеским кораблем, в щепы ломая
его торчащие весла, а потом разворачивался и тараном, носом в бок, прошибал и
топил беспомощного, безвесельного врага. Нужно было суметь ударить во
вражеский борт, не подставив врагу собственного борта. Корабли у персов были не
хуже, чем у греков, и финикияне были моряки не хуже, чем афиняне. Но за
греческими кораблями было больше простора для поворотов, а за персидскими было
тесно от новых и новых судов, подходивших из пролива и рвавшихся отличиться
перед лицом царя. Больше царских кораблей погибло друг от друга, чем от
греческих .
Близился вечер. Остатки персидского флота собирались в афинской гавани. Их
не преследовали: греки еще не верили собственной победе. Ночью Фемистокл
опять послал раба к царю. Раб сказал: «Царь, Фемистокл желает тебе добра:
Знай, что греки хотят плыть к Геллеспонту и разрушить твои мосты. Опереди
их!» Ксеркс поколебался и приказал своим главным силам отступать. И тогда в
греческом стане началось ликование.
Это был еще не конец. В Греции осталось малое персидское войско во главе с
уже известным нам Мардонием, и оно все еще было больше всех греческих войск
вместе взятых. В следующем году вновь были выжжены Афины, вновь медлили со
своей помощью спартанцы, но когда они подошли, то при беотийском городе Пла-
тее состоялся решающий бой. Это было испытание на выдержку. Греки стояли
строем на холмистом взгорье Киферона, персы осыпали их стрелами снизу, из
зеленой речной долины: кто кого переждет, кто кого вынудит выйти и принять бой
на неудобном месте. Переждали греки. Персы не выдержали их отпора и
обратились в бегство; Мардоний погиб; греческий вождь Павсаний, племянник павшего в
Фермопилах Леонида, торжествовал победу и возмездие. И в тот же самый день,
когда при Платее было разбито персидское войско, на противоположной стороне
Эгейского моря, при мысе Микале, был разбит остаток персидского флота. Только
теперь Греция могла считать себя спасенной. Оборона кончилась, началось
наступление: афинский флот и спартанское войско двинулись на север, к
Геллеспонту и Боспору, освобождать морскую дорогу к причерноморскому хлебу.
Кстати, о
греко-персидских войнах
Я надеюсь, что никто из читателей не поверил буквально в греческие подсчеты
количества персидских войск. Один военный историк подсчитал, что если бы в
войске Ксеркса действительно было пять миллионов, то оно растянулось бы через
всю Азию от Геллеспонта до столичного города Суз, то есть на две с половиной
тысячи километров. Греки преувеличивали его размеры раз в сорок. Это оттого,
что у страха глаза велики, а страх в Греции в тот год царил небывалый.
Заодно историки долго думали, что Афонский канал, прорытый Ксерксом, — тоже
выдумка, легенда. Но в этом их разубедила аэрофотосъемка. С самолета увидели:
через перешеек тянется темная полоса; значит, там гуще растут кусты и травы;
а это значит, что земля под ними разрыхлена больше, чем по соседству, и за
две с половиной тысячи лет не успела полностью слежаться.
Что больше всего удивило самих греков, так это то, что самый сильный
греческий флот оказался у афинян. Но тому были свои причины. Мы знаем, что
поколением раньше Афины были сухопутным государством, и весь свой флот они
выстроили по совету Фемистокла за десятилетие между Марафоном и Саламином. Как раз в
это время в Греции стали строиться корабли нового образца (изобретенные в
Финикии) — триеры, не в один, а в три ряда весел, гораздо более быстрые. Весь
афинский флот уже состоял из таких кораблей, а у прежних морских государств
старых кораблей было больше, чем новых. Так одним рывком Афины стали великой
морской державой.
Фемистокл и Павсаний
Героем Саламина был афинский вождь Фемистокл, героем Платеи — спартанский
царь Павсаний. Это им больше всего были обязаны греки победой. Но прошло
десять лет — и оба они стали изменниками и врагами народа. Старый Солон еще раз
оказался прав: видно, от успехов могла кружиться голова не только у восточных
царей.
Для Фемистокла этот взлет к успеху был особенно быстр и крут. Он был
незнатен и неучен, но талантлив и честолюбив. Неучености своей он не стыдился. Его
попрекали: «Ты не умеешь управляться с лирой», — он отвечал: «Зато умею с
государством». Его спрашивали: «Кем бы ты хотел быть, Гомером или Ахиллом?» —
он отвечал: «А кем бы ты — олимпийским победителем или глашатаем, объявляющим
о его победе?» Зато, когда Мильтиад победил при Марафоне, Фемистокл не
находил себе места от зависти. Он говорил: «Лавры Мильтиада не дают мне спать».
Теперь он стал самым знаменитым человеком в Греции. После Саламина
греческие военачальники устроили голосование, кто из них лучший; каждый назвал
лучшим себя, а вторым — Фемистокла. Награда была присуждена Фемистоклу. Когда
он зрителем пришел на Олимпийские игры, ему рукоплескали громче, чем бегунам
и колесничникам. Один завистник с маленького острова Сериф сказал ему: «Ты
обязан этой славой не себе, а своему городу!» — «Ты прав, — ответил
Фемистокл , — ни я бы не прославился на Серифе, ни ты в Афинах».
До Фемистокла Афины — несмотря на Солона, Писистрата, Мильтиада — были в
Греции государством второстепенным. Фемистокл первый захотел сделать этот
город , выжженный дотла, самым сильным в стране. Для этого нужно было, прежде
всего, окружить стенами город и порт. Стройка началась; спартанцы
забеспокоились. Фемистокл сам поехал в Спарту, завещав строить как можно быстрее.
Спартанцам он сказал: «Не верьте слухам, стен нет; пошлите послов убедиться, я
буду заложником». Послы поехали и увидели стены уже во всю высь. Афиняне
Задержали послов и выменяли их на Фемистокла. Покидая Спарту, Фемистокл
говорил : «Вам ли к лицу властвовать не вашей доблестью, а чужою слабостью?»
Фемистокл понимал, что главным врагом Афин будет то государство, которое до
сих пор было самым сильным, — Спарта. Именно Спарта, а не Персия — персидский
царь мог бы даже стать полезным союзником против Спарты. Фемистокл Знал, что
делал, посылая к царю тайных гонцов до и после Саламина: теперь царь помнил,
что афинянин Фемистокл желает ему добра.
Знать всех городов привыкла дружить со Спартой — афинская тоже. Фемистокла
стали травить. Говорили: «Как ему не надоест напоминать о своих заслугах!» Он
отвечал: «А как вам не надоест получать от меня услуги?» Поэт Симонид, все
свои стихи помнивший наизусть, предложил научить его искусству памяти. «Научи
меня лучше искусству забывать», — горько сказал Фемистокл. Он говорил: «Для
афинян я развесистое дерево: в непогоду под ним укрываются, в ясный день ему
ломают сучья».
Чтобы расправиться с Фемистоклом, было прекрасное средство: остракизм, суд
черепков. Раз в год афинские власти обращались к собранию: не кажется ли
народу, что кто-то стал слишком влиятелен и может сделаться тираном? Если народ
говорил «да», то устраивали голосование: каждый писал на глиняном черепке
(по-гречески «черепок» — «остракон») имя того, кто казался ему опасен для
свободы. Получивший больше всего голосов уходил в изгнание на десять лет. Он
не считался преступником, такое изгнание было даже почетным: изгнан — значит,
влиятелен. Но жить он должен был на чужбине. Таким остракизмом враги изгнали
из Афин Фемистокла. Археологи нашли на афинской площади целую груду черепков
с его именем — они были заготовлены заранее, как бюллетени для голосования.
Фемистокл бежал в Аргос. И здесь его судьба скрестилась с судьбой
спартанского царя Павсания.
Павсаний не был так умен и дальновиден, как Фемистокл. Но почет и славу он
любил не меньше. Когда греческий флот после Микале плыл выбивать персов из
Геллеспонта и Боспора, Павсаний был его начальником. Его встречали как
освободителя. Власть сама давалась ему в руки — ему захотелось стать тираном.
Целью похода был Византии, ключ Боспора; заняв Византии, он обосновался в нем
как князь, надел персидское платье и написал Ксерксу письмо, в котором просил
руки царской дочери и обещал предать царю всю Грецию. Но когда спартанские
власти послали ему приказ вернуться, привычка к дисциплине оказалась сильней:
Павсаний вернулся. Никто в Спарте не посмел привлечь к ответу платейского
победителя, но он чувствовал вокруг себя недоброе. Павсаний заметался. Он опять
пустился в Византии — его опять вернули. Тогда он стал подговаривать илотов к
восстанию, чтобы сломить спартанскую знать и править самовластно. Вот тут-то
и вступил он в сношения с Фемистоклом в Аргосе — оба были чужими в своих
государствах, оба ненавидели старую Спарту. Но сделать вместе они ничего не
успели.
Для спартанцев не было ничего страшней восстания илотов. Эфоры приказали
схватить Павсания как изменника. Павсаний укрылся в храме Афины Меднодомной.
Окружавшие не Знали, что делать. Вдруг меж ними появилась старая мать
Павсания. В руках у нее был кирпич; она молча положила его на пороге храма и молча
ушла. Храм замуровали и стали ждать, пока Павсаний обессилеет от голода.
Тогда его вытащили из храма и дали ему испустить дух под открытым небом, чтобы
не прогневать богиню-хозяйку. Но богиня оказалась человечнее людей: она все
равно разгневалась. Начались засухи и болезни; оракул сказал: «Отнятого у
богини — вернуть богине». И в храме Афины Меднодомной была поставлена статуя
царя-изменника во весь рост.
Фемистокл, узнав о гибели Павсания, бежал. Он написал персидскому царю:
«Когда ты был силен, а мы были слабы, я боролся против тебя. Когда ты был
разбит, а мы стали сильны, я помог тебе. Прими меня». И Ксеркс ответил ему:
«Приходи».
Фемистокла в закрытых носилках пронесли через всю Персию от границы до
столицы. В пути он учил персидский язык, чтобы говорить с царем без переводчика.
По персидскому обычаю он простерся перед царем ниц. Ксеркс воскликнул: «О
если бы афиняне всегда изгоняли своих лучших граждан!» Он обласкал Фемистокла и
дал ему в управление три города в Малой Азии: на хлеб, на вино и на приварок.
Впрочем, два из них еще нужно было отбить у афинян. Там, в новых своих владе-
ниях, Фемистокл вскоре умер. Уверяли, будто он не решился воевать против
своих бывших сограждан и покончил самоубийством, выпив бычьей крови.
Аристид Справедливый
Фемистокл и Павсаний погибли, потому что нарушили закон и меру греческой
жизни. О них вспоминали с уважением, но и с тревогой. А рядом с ними в числе
основателей греческого могущества стоял третий — живое воплощение и закона, и
меры. Это был афинянин Аристид Справедливый, и о нем вспоминали только с
восхищением .
Он был чуть старше Фемистокла. Смолоду они спорили друг с другом в народном
собрании: Фемистокл требовал, чтобы государство опиралось на флот и
заботилось о городских бедняках, сидевших на веслах; Аристид — чтобы опиралось на
войско и заботилось о зажиточных крестьянах, носящих панцири. Вражда двух
вождей была такая, что Аристид говорил: «Лучше всего бы афинянам взять да
бросить в пропасть и меня, и Фемистокла».
Дело дошло до остракизма. Это было за несколько лет до нашествия Ксеркса.
Во время голосования к Аристиду подошел незнакомый мужик с черепком. «Я
неграмотный — напиши здесь имя за меня». — «Какое?» — «Пиши: Аристид». — «А ты
его знаешь?» — «Нет, но больно уж надоело все время о нем слышать:
Справедливый да Справедливый». Аристид взял черепок и твердой рукой написал свое имя.
Когда подсчитали голоса, Аристиду выпало уходить в изгнание. Уходя, он ска-
Зал: «Пусть не придет такой тяжелый час, чтобы афиняне вспомнили обо мне!»
Тяжелый час пришел: в год нашествия Аристид был вызван из изгнания, бился
при Саламине и командовал афинянами при Платее. Вражда с Фемистоклом этому не
мешала. Однажды, когда греческий флот после Микале зимовал в большой гавани,
Фемистокл сказал афинянам: «У меня есть замечательная мысль, но ее нельзя
сказать при всех». Ему ответили: «Скажи Аристиду: если он одобрит, одобрим и
мы». Фемистокл сказал Аристиду: «Надо сжечь все греческие корабли, кроме
наших, и мы станем сильнее всех в Греции». Аристид объявил афинянам: «План
Фемистокла в высшей степени полезен, но в высшей степени несправедлив». После
этого афиняне запретили Фемистоклу выступать с предложениями.
Главным делом Аристида и Фемистокла был Афинский морской союз. Фемистокл
его задумал, а Аристид организовал. Освобожденные от персов острова и
приморские города радостно присоединялись к освободителям и готовы были воевать
вместе с ними, лишь бы не вернулась персидская власть. Чтобы эту готовность
закрепить, нужно было договориться, сколько кораблей в помощь афинянам
обязуются выставлять большие города и сколько денег платить — маленькие. Вот здесь
и потребовалась вся Аристидова справедливость. Он объехал и осмотрел все
острова и города и всем назначил такие взносы, что каждый остался доволен.
Союзная казна была помещена на священном острове Делосе, а начальство над союзом
приняли, разумеется, афиняне.
Современников дивило даже не столько то, как справедливо Аристид разложил
взносы, сколько то, что он при этом ни с кого не брал взяток. В Греции это
было редкостью. Аристид вернулся из объезда таким же бедным, как уехал. Двое
юношей поспешили посвататься к его дочери; узнав, что на хорошее приданое
рассчитывать нечего, они отступились. Народ наказал их штрафом. Так Аристид,
поборник старых крестьянских Афин, сам положил начало силе новых морских
Афин. Он не рад был этому, но так хотел народ, а слушаться народа велел
закон. Больше Аристид государственными делами не занимался. Скоро он умер.
Дочери его, оставшейся без гроша, афиняне назначили почетную пенсию — такую,
какую платили олимпийским победителям.
Война кончается вничью
Почему, отбив персов, спартанцы через год отказались продолжать войну и
дальше воевали только афиняне с их союзниками? Конечно, не оттого, что
спартанцы меньше дорожили свободой и славой. Вспомним: Греция была неплодородна и
жила привозным хлебом. Так вот, спартанский Пелопоннес кормился подвозом с
Запада — из Сицилии, где Сиракузы были колонией Коринфа. Афины же и
каменистые эгейские острова были повернуты лицом к востоку — хлеб к ним шел через
черноморские проливы из Скифии. Они не могли положить оружия, пока эта
хлебная дорога не оказалась накрепко в их руках. А пределом их желаний была
другая средиземноморская житница, еще ближе и еще богаче, — Египет. Но в Египте
прочно властвовали персы.
У афинян для этой войны был хороший полководец — Кимон, сын Мильтиада,
победителя при Марафоне. Мильтиад кончил плохо: после Марафона он поплыл
походом на острова, потерпел неудачу, попал под суд и умер в тюрьме. Сын попросил
отдать его тело родным для почетного погребения — власти отказали. Кимон
предложил: «Отдайте нам тело, а в тюрьму возьмите меня!» Это тронуло афинян,
и Мильтиад был похоронен с честью.
Теперь Кимон разбил персов в двойном бою, на суше и на море, у реки Евриме-
донта. Больше персы не решались показываться в Эгейском море. Оставленные ими
отряды сдавались один за другим. Греки жадно делили добычу. Однажды в плен
попал большой отряд пышно одетых персов. Кимон раздел их, положил с одной
стороны их одежды и богатый скарб, а с другой поставил голых пленников и
предложил союзникам выбирать. Конечно, те выбрали деньги и платья: изнеженные
персы не годились даже в хорошие рабы. Зато за них скоро прислали большой
выкуп, и этот выкуп достался Кимону. Только тогда союзники поняли, что выбрали
не лучшую часть.
Добычу Кимон раздавал народу. Он не любил политики, ему хотелось жить
по-простому, по-семейному: чтобы знатные заботились о народе, как отцы, а
народ их любил, как дети. Свой сад он держал открытым, чтобы каждый мог рвать
плоды; принося жертву, он приглашал на угощение всю округу. По улицам он
всегда ходил в сопровождении друзей; если они встречали оборванного бедняка, то
один из них менялся с ним плащом.
Кимон хотел воевать с Персией и жить в мире со Спартой. Это было трудно.
Спарта и Афины все больше не доверяли друг другу. Вскрылось это так.
В Спарте случилось землетрясение. Треснула земля, загрохотали обвалы в
горах, закричали женщины вокруг рушащихся домов, люди не знали, что делать.
Цари приказали трубить боевой сбор. Это спасло Спарту. Забывая о своем доме,
воины хватали оружие и сбегались в строй. А когда рассеялись пыль и дым, они
увидели вокруг себя за развалинами толпу вооруженных чем попало илотов.
Вековая ненависть взорвалась как по сигналу: застигнутые врасплох, спартанцы бы
погибли. Сейчас они сумели выдержать бой и остались победителями. Илоты, как
двести лет назад, были осаждены на горе Ифоме. И, как двести лет назад, осада
затянулась не на один год.
Кимон сказал в народном собрании: «Мы должны помочь Спарте. На Афинах и
Спарте Греция держится, как человек на двух ногах, — не делайте Грецию
хромою !» Споры были долгие; наконец согласились отправить в помощь Спарте отряд
во главе с самим Кимоном. Но оказалось, что спартанцы боятся союзников
больше, чем врагов; афинян отправили обратно, объявив, что в их помощи не
нуждаются. Это было оскорбление. Народное собрание бушевало. Кимон был отправлен в
изгнание. Со Спартой началась война. Возле города Танагры произошло первое со
времени царя Кодра сражение между афинянами и спартанцами. Перед боем Кимон
явился из изгнания в афинское войско — ему сказали: «Ты друг спартанцам,
уходи». Кимон удалился, но афинянам это не помогло. Спартанцы еще не умели тер-
петь поражений — победа осталась за ними.
Это был удар в спину греко-персидской войне. Как раз в это время там
наметилась редкая удача: Египет восстал против персидской власти и попросил
помощи у афинян. В Египет поплыл флот. Будь с ним Кимон, он мог бы одержать
победу, но Кимона не было. Афиняне были разбиты, осаждены на нильском острове,
сдались и почти все были проданы в рабство. Персидский царь отомстил За
Саламин и Платею.
Афиняне еще раз поняли, что прав был Солон: не надо зазнаваться среди
успехов и замахиваться на непосильное. Они сделали лучшее, что могли: вернули из
изгнания Кимона. Кимон тотчас уладил мир со Спартой, собрал новый флот и
двинулся на восток. Здесь, на острове Кипре, он занемог от раны. Он послал
спросить оракул египетского Зевса-Аммона, идти ли ему дальше. Бог ответил послам:
«Ступайте прочь, я сам скажу об этом Кимону». Вернувшись, послы нашли его
мертвым. Умирая, он сказал: «Скройте мою смерть и плывите прочь». На Кипре
был город Саламин, тезка знаменитого острова: когда-то он был основан
выходцами из Греции. На обратном пути перед этим городом на греков ударили персы.
Но они думали, что с греками Кимон, и сражались робко. Последняя битва
греко-персидской войны окончилась победою греков. Теперь можно было заключать
мир. Греки обещали не водить своих кораблей дальше Эгейского моря, персы — не
вводить своих в Эгейское море. Так великая война закончилась вничью: как
величественно было ее начало, так неприметен конец.
Перикл, первый среди равных
Во всех этих войнах, внутренних и внешних, зачинщиком, бойцом и, до поры до
времени, победителем была афинская беднота — «корабельная беднота», как ее
называли. Это были те, кто не имели средств даже на панцирь и щит,
перебивались случайными заработками, часто жили не лучше раба, однако гордо помнили,
что они не рабы и что ручной труд ниже их достоинства. Таких было очень
много, а после Ксерксова нашествия их стало еще больше. Они честно хотели
служить отечеству, но крестьянствовать им было негде, наемного труда они
гнушались, и оставалось одно: садиться на весла боевых кораблей, получать скудный
воинский паек, при победе — долю добычи, а в мирное время — долю дани
союзников: «не даром же мы, афиняне, спасли их от злодеев-персов!». Это она,
корабельная беднота, своим большинством голосов в народных собраниях решалась на
все войны и шла в любые походы искать добычи: терять ей было нечего. А те,
кому было что терять, — те знатные и богатые, которых народ выбирал над собой
полководцами, — не противились этому, потому что боялись: а ну как беднота,
оставшись без заморской добычи, захочет домашней добычи и потребует раздела
имущества богачей?
Но так не могло продолжаться без конца. Побеждать во всех войнах уже не
хватало сил; это стало ясно при Танагре и в египетской катастрофе. Нужно было
остановиться и удержать равновесие на опасной грани, соблюсти меру и
сохранить закон. Греция отстояла закон от произвола иноземного царя — теперь нужно
было отстоять его от произвола собственного народа. За это взялся Перикл.
Перикл был из рода Алкмеонидов — того, который спорил за власть с Килоном и
Писистратом. Старики, помнившие Писистрата, говорили, будто Перикл пугающе на
него похож. Перикл и впрямь казался для посторонних афинским тираном.
Пятнадцать лет, с тех пор как заключен был мир с Персией и Спартой, не было в
Афинах человека, которого бы слушались так, как его. Но это не было тиранией: он
был лишь одним из десяти выборных полководцев, каждый год он слагал власть и
отчитывался перед народом, как требовал закон, и каждый год народ выбирал его
Заново. Он правил Афинами не силой, а словом.
Такого оратора, как Перикл, в Греции еще не было. Его звали «олимпиец», его
речи поражали слушателей как молния. Между тем он не кричал, не взывал к
богам, не делал трагических жестов — он убеждал. Выходя на трибуну, он молился
про себя об одном: соблюсти меру, не сказать лишнего. Один его противник,
тоже хороший оратор, оказавшись в изгнании, объяснял любознательным: «Если бы
мы боролись, и я его повалил, он и лежа убедил бы всех, что это он меня
повалил» . Больше всего пленяло народ то, что Перикл никогда ему не льстил, — а
афиняне любили, когда им льстили. Если народ был упоен победами, Перикл
напоминал об опасностях; если народ был в растерянности, Перикл напоминал ему о
его силе. И корабль государства не сбивался с курса.
Конечно, власть его раздражала многих. Его бранили, над ним смеялись,
особенно над его большой, не по росту, головой. «Двадцатиместная голова!» —
дразнили его. Перикл был спокоен: пусть говорят что угодно, лишь бы делали
то, что полезно. Один грубиян шел за ним, ругаясь всю дорогу от народного
собрания до дому. Перикл молчал, а когда пришел домой, то выслал к нему раба с
факелом, посветить ему на обратном пути, потому что было уже темно, а до
первых уличных фонарей было еще лет восемьсот.
Чтобы самому не сбиться с верного пути, он дружил с самыми умными людьми
Греции. Это были философ Анаксагор, сказавший, что нет богов; скульптор
Фидий, создатель храмов афинского акрополя; архитектор Гипподам, учивший
прокладывать в путаных греческих городах прямые улицы под прямыми углами;
историк Геродот, описавший греко-персидские войны, начиная от Креза и Кира;
музыкант Дамон, говоривший, что гармония в государстве и гармония на лире
подчиняются одним и тем же законам; поэт Софокл, показывавший в своих трагедиях:
не в том свобода человека, чтобы делать то, что он хочет, а в том, чтобы
принимать на себя ответственность даже за то, чего он не хотел. Разговоры с ними
пошли Периклу на пользу. Однажды перед походом случилось солнечное затмение,
и народ испугался. Перикл вскинул плащ, заслонил им солнце и спросил: «Видите
вы что-нибудь удивительное? Нет? Так вот, затмение — это то же самое, только
предмет, заслоняющий солнце, — побольше».
Кимон кормил бедноту из собственных средств — Перикл стал ее кормить из
средств государства. Флоту он устраивал учебные походы — войны не было, а
жалованье шло. В мирное время бедняки могли заседать в многолюдных народных су-
дах — за это тоже платили жалованье. В праздничные дни приносились жертвы
богам, а мясо раздавали народу. Кто был трудолюбив, а земли не имел, тот мог
переселиться в колонию и хозяйствовать на земле, отобранной у врагов или
непокорных союзников. А кто предпочитал оставаться в городе и все-таки хотел
получать пособие на бедность, тем Перикл предлагал работать. Именно для них
затеял он в Афинах небывалые стройки: восстановление храмов, разрушенных
персами . Историк перечисляет, кого кормили эти стройки: скульпторов, живописцев,
эмалировщиков, чеканщиков, золотых дел мастеров, работников по слоновой
кости, медников, каменщиков, плотников, канатчиков, кожевников, ткачей,
возчиков , тележников, гребцов, кормчих, купцов, рудокопов. Даже труд животных был
почетен. На стройке акрополя работал мул, за хорошую работу его отпустили, а
он опять пришел на стройку; было постановлено за это до смерти кормить его
сеном за государственный счет.
Однажды народу показалось, что Перикл тратит слишком уж много
государственных денег на эти постройки. Перикл сказал: «Хорошо, я буду тратить свои, но
тогда и надпись сделаю не „Афинский народ — в честь богини Афины", а „Перикл
— в честь Афины"». Народ зашумел и дозволил Периклу любые траты.
Пятнадцать лет Перикл удерживал афинский народ от войны: чтобы в городе
правил закон, а в Греции сохранялось равновесие. Потом силы его кончились —
началась война, началась чума, он умирал. У его смертного ложа сидели друзья
и вспоминали его походы и победы. Вдруг умирающий промолвил: «Главное не это:
главное — пока я мог, я никого не заставил носить траур». Это были его
последние слова.
Парфенон
Союзники жаловались: «За наш счет Перикл украшает свои Афины!» Перикл
отвечал : «Это не украшение — это памятник нашей и вашей победе и благодарность
богам, которые ее даровали».
Победа греков над персами была победой закона и разума над произволом и
грубой силой. Богиней — воплощением разума была Афина, рожденная из головы
Зевса; богиней-покровительницей Афин, стоявших во главе победителей, была
тоже Афина. Памятником, воздвигнутым Афине в честь победы, были постройки
афинского акрополя, и прежде всего — храм Парфенон.
Три холма было в Афинах, а в низине возле них лежала городская площадь. Это
были Пникс — холм народа, Ареопаг — холм знати и Акрополь — холм богов. На
Пниксе собиралось народное собрание, на Ареопаге заседал совет бывших
архонтов (раньше они участвовали в управлении, теперь только судили убийц), на
Акрополе стояли храмы. Персы разорили их до основания. Афиняне не стали их
восстанавливать , а решили выстроить на их месте новые.
Акрополь был посвящен не просто Афине, а Афине в двух лицах — Воительнице и
Победительнице. Статуя Воительницы с копьем и щитом стояла посреди акрополя
под открытым небом; статуя Победительницы стояла в Парфеноне. «Дева Афина!» —
обращались к ней; слово «парфенон» означает «храм Девы». Корабли,
подплывавшие к Аттике, издали видели блеск солнца на высоко вознесенном острие копья
Воительницы, а подплыв ближе, видели рядом на холме белый прямоугольник
Парфенона .
Акрополь — продолговатый холм в двести с лишним метров длины, с плоской
вершиной и неприступными отвесными склонами. Взойти на него можно было только
с узкой западной стороны. Здесь архитекторы Перикла проложили мраморную
лестницу, ведущую к широкому коридору, пронизывающему три колоннады, — Пропилеям,
«преддверью» акрополя. Путник проходил по этому каменному лесу, и перед ним
распахивалась священная площадь, посреди нее — статуя Афины-Воительницы с ее
сверкающим в вышине копьем, а за ее спиною, правее, — задняя, западная колон-
нада Парфенона.
Издали Парфенон невелик, вблизи он кажется громадным. Его колонны —
вшестеро выше человеческого роста и толще человеческого охвата. По фасаду их восемь
в ряд, а обычно бывало только шесть. Над колоннами — треугольные фронтоны, а
в них — многофигурные скульптурные сцены. С западной стороны изображен спор
Афины с Посейдоном. Афина и Посейдон спорили за покровительство над Аттикой,
Посейдон подарил афинянам соленый источник (и коня, добавляли некоторые),
Афина — оливковое дерево; победительницей вышла Афина. Это и было изображено
на фронтоне: в середине олива, по сторонам от нее — Афина и Посейдон, дальше
к краям треугольника — другие боги, сидящие и лежащие. Это означало: афиняне
чтут и Афину, хранительницу их города, и Посейдона, помощника их на морях, но
больше все-таки Афину, потому что разум дороже, чем дикая стихия. А если
обойти здание и взглянуть на фронтон противоположной его стороны, где вход,
то это становилось еще яснее. Здесь было изображено рождение Афины из головы
Зевса: величавый Зевс на троне, рядом с ним — юная Афина, воплощение его
божественного разума, а по сторонам — дивящиеся боги.
Меж колоннадою и крышей высокою полосою все здание опоясывал фриз: вереница
прямоугольных барельефов, словно каменные картины. В каждом были две фигуры,
схватившиеся друг с другом в поединке. Здесь тоже шла борьба между разумом и
стихией, с каждой из четырех сторон — по-своему. На западной стороне, под
Афиной и Посейдоном, бились афиняне с амазонками — когда-то в мифические
времена эти неистовые женщины приходили на Аттику войной. На северной стороне
бились греки с троянцами — такими же азиатскими варварами, как недавние
персы. На южной стороне бились лапифы с кентаврами, то есть люди с чудовищами —
полулюдьми-полуконями. А на восточной стороне, над входом, под фронтоном с
рождением Афины, шла самая страшная борьба — между богами и гигантами, между
светлым мировым разумом и темными силами природы.
Это — над колоннами. А за колоннами, по верху сплошной стены храма,
тянулся, виднеясь между мраморными столбами, другой фриз — не прерывистый, а
сплошной. Это было праздничное шествие: стихия побеждена, закон и порядок
восторжествовали, и люди идут приветствовать богов и поднести им подарки. На
западной стороне, под Посейдоном, давшим людям коня, скачут молодые воины
верхом; вдоль длинной северной тянутся колесницы, идут музыканты, гонят
жертвенных животных, а впереди шагают старейшины; а на восточной стороне, над
входом, сидят боги, и чинные девы подносят им дары. Такие процессии и вправду
всходили на Акрополь каждые четыре года, на празднике Больших Панафиней, и,
медленно следуя вдоль храма, шествующие видели справа над собой как бы
собственное изображение на храмовой стене. А взглянув налево, они могли видеть
собственное изображение как бы сошедшим со стены; там стоял маленький, с
причудливыми выступами храм Эрехтейон, и крышу его поддерживали не колонны, а
каменные девушки с корзинами на головах, прямые, спокойные и сильные. Они
назывались «кариатиды».
Наконец, обогнувши храм, мы входим внутрь. Здесь полутемно, свет падает
лишь сквозь дверь, и в этой полутьме в дальнем конце храма возвышается под
потолок статуя Афины-Девы, знаменитое творение Фидия. Она в высоком шлеме, у
ног ее стоит щит, а на протянутой руке — крылатая фигура богини Победы;
Победа кажется маленькой, хоть она почти в человеческий рост. Лицо и руки Афины
выложены белой слоновой костью, а одежда и панцирь — золотом; на этой статуе
около полутора тонн золота, неприкосновенный запас афинской казны. Поверх
панциря на богиню накинуто покрывало, вытканное лучшими афинскими девушками.
И здесь, в последний раз, словно в один узел собран смысл всего Парфенона: на
покрывале богини изображена гигантомахия, на щите — амазономахия, а на краях
ее подошв — кентавромахия: победа закона и порядка над произволом неразумной
стихии.
«Война — отец всего»
В годы греко-персидских войн в ионийском городе Эфесе жил философ Гераклит.
Он видел великое могущество Персии и видел его падение; он видел в своем
родном городе и власть тиранов, и власть знати, и власть народа; и он понимал,
что так будет и дальше. Он думал: что же это за жизнь, в которой нет ни
мгновения покоя, устойчивости и ясности? Как может быть вечен мир, в котором
ничто не вечно?
Он слышал уроки философов из соседнего Милета: «Все в мире — из воды», «все
в мире — из воздуха». — «Нет, — заявил он, — все в мире — из огня». Почему?
Потому что изо всех стихий огонь — самый изменчивый, самый вечно-движущийся.
Взгляните на огонь костра или очага — вы увидите бьющиеся и вьющиеся языки
пламени, они не замрут ни на мгновение. Вот так и все на свете, говорил
Гераклит .
Все течет, все меняется: в одну реку нельзя войти дважды, потому что та
вода, в которую мы входили, уже далеко утекла. Меняемся и мы сами: в детстве мы
были не те, что теперь, и в старости будем не те, что теперь. Больше того:
мгновение назад мы были не те, что мгновение спустя. Вот я говорю: «Мне сорок
лет». Когда я начинаю говорить, это правда, когда кончаю — это уже ложь,
потому что теперь мне уже не ровно сорок лет, а сорок лет и одна секунда. Я не
могу сказать о человеке «он жив», потому что от первого до последнего
мгновения жизни он постепенно умирает; я не могу сказать о человеке «он спит»,
потому что весь его сон — это постепенное приготовление к пробуждению; короче
говоря, я не могу сказать о человеке «он есть», а только «он становится»
тем-то и тем-то. Нет бытия — есть только вечное становление.
Откуда это вечное движение? Что гонит мир в этот головокружительный бег
перемен? Борьба противоположностей. В мире нет покоя, потому что в нем борются
Персия и Греция; в городе нет покоя, потому что в нем борются знать с
народом; в душе нет покоя, потому что в ней борются одни желания с другими.
Греция только потому и чувствует себя Грецией, что рядом с ней — непохожая на
нее и борющаяся с ней Персия; огонь только потому и остается огнем, что ему
приходится отстаивать себя против своих врагов — воды, земли и воздуха.
«Война — отец всего и царь всего, она являет одних богами, других людьми, она
делает одних рабами, других свободными». Вот лук, концы его растягивают тетиву
в разные стороны, как желания — душу, и только поэтому он стреляет; вот лира,
на ней точно так же растянуты струны, и только поэтому она звучит. Мало того:
тетиву нужно то натягивать, то спускать, а струн то касаться, то не касаться,
без такой переменчивости не будет ни выстрела, ни звука. И этого мало: лук
несет смерть, а лира несет жизнь, но и лук и лиру держит один и тот же бог
Аполлон, потому что смерть и жизнь, как мы видели, неразделимы и неразличимы.
Непонятно? Грекам тоже было непонятно. Гераклита прозвали Темным; говорили:
«Он так глубок, что нужно быть водолазом, чтобы что-то понять». Но Гераклит
этого и хотел. Он не вел бесед, не давал уроков, как другие философы: он был
нелюдим, жил молча, а учение свое записал в книгу и книгу положил в храм
Артемиды Эфесской. Мудрый найдет и поймет, а немудрому и понимать незачем.
Молчалив и мрачен был Гераклит, потому что знал: во всех этих переменах
есть порядок, есть ритм, есть закон, но доискаться до него, угнаться за ним
мыслью очень трудно. А все остальное не стоит и доискивания: «многознание не
научает разуму». Жить среди переменчивых людей с их переменчивыми заботами он
гнушался. Ему предлагали стать тираном — он отдал власть другому. Его просили
написать для Эфеса законы — он сказал: «Никакими законами вас не исправишь».
Его оставили в покое — он сел под стеной храма Артемиды и стал играть с
мальчишками в кости. Над ним смеялись — он ответил: «Разве это не то же, что ваша
политика?»
В памяти греков он остался как «плачущий философ» — плачущий о людском
ничтожестве. Так его называли в отличие от «смеющегося философа» — Демокрита, с
которым мы тоже скоро встретимся.
Ахилл и черепаха,
или страх бесконечности
Зрелище войны греков с персами внушило Гераклиту Эфесскому его лихорадочную
философию. А зрелище победы греков над персами внушило его современнику с
другого конца Греции философию совсем другого рода. Этого мыслителя звали
Парменид, и жил он в южноиталийской Элее, недалеко от пифагорейских мест.
Начал он (наверное) с раздумий о войне и победе, а кончил самым неожиданным
выводом: «движенья нет».
Греки победили варваров потому, что у греков был порядок — порядок в
сознании, то есть закон, и порядок на поле боя, то есть строй. А почему бы не
могло такого порядка быть и у варваров? Потому что их слишком много. Страна их
огромна, народов в ней шестьдесят три, подчинить их единому закону трудно,
поэтому они подчиняются только единой воле царя, а воля часто бывает
неразумна . Лучше малое, но упорядоченное, чем великое, но беспорядочное — таково
было постоянное убеждение греков.
Самое великое — это, стало быть, всегда самое беспорядочное. А что на свете
самое великое? Бесконечность. Слово это вы знаете: математики давно освоили
его в своей науке и производят над бесконечностью любые операции. Одного
только не могут ни математики, ни мы с вами: представить себе эту
бесконечность . Понять ее можно, а представить нельзя: так уж устроено человеческое
сознание. А греки больше всего любили именно наглядность, именно вообрази-
мость. Поэтому мысль о бесконечности вызывала у них раздражение и отвращение.
А ведь бесконечность подстерегает нас на каждом шагу. Сколько вещей вокруг
нас, и все не похожи друг на друга, а с течением времени — и на самих себя.
Недаром Гераклит плакал над бесконечной изменчивостью мира. И вот, чтобы
ободриться и утешиться, Парменид и его ученик Зенон объявили: бесконечности
не существует. Если допустить ее существование — получается нелепость.
Смотрите сами.
Быстроногий Ахилл хочет догнать неповоротливую черепаху. Она находится на
сто шагов впереди него. Ахилл бегает в сто раз быстрее черепахи. Бег начался;
когда Ахилл догонит черепаху? Неожиданный ответ: никогда! Ахилл пробежит эти
сто шагов, но за это время черепаха уползет вперед еще на один шаг. Ахилл
пробежит этот шаг, но черепаха уйдет вперед на сотую часть шага. Ахилл
одолеет эту сотую, но черепаха оторвется от него еще на одну сотую сотой, и так
далее, до бесконечности: разрыв между Ахиллом и черепахой будет все микроско-
пичнее, но не исчезнет никогда. Нелепость? Нелепость. А почему? Потому что мы
делили отрезки их пути до бесконечности.
Если, таким образом, самое беспорядочное на свете — это бесконечность, то
что на свете самое упорядоченное, гармоничное, стройное? Единство. Если бы
греки вышли против персов действительно «все как один», чтобы строй их был
одним исполинским телом, — они победили бы врага немедленно. Единому вообще
не нужна упорядоченность частей, потому что в нем нет частей — все однородно.
Однородно не только в пространстве, но и во времени: единое не меняется, не
крепнет и не слабеет, оно — вечно. Конечно, такого единства никто никогда не
видел, но всякий может его представить. Мы говорим «бог»; а что такое бог?
Существо вечное и совершенное в каждой частице. Совершенное — значит «самое
лучшее», а самое лучшее может быть только одно; вот это и есть Единство,
однородное , вечное и божественное.
Парменид, как бы заочно, успокаивал плачущего Гераклита. Да, в окружающем
нас мире все течет, рождается и умирает, но есть и другой мир, мир мысли, в
котором все неизменно и вечно. В здешнем мире Пифагор давно умер, мы его не
увидим и не услышим; но мы можем подумать о нем, и он предстает нашей мысли
как живой, — это значит, что мы заглянули умственным взором в тот мир, где он
вечно жив. Какой же из этих двух миров настоящий и какой ненастоящий? Нам
хочется ответить: окружающий нас — настоящий, а мысленный — выдуманный.
Парменид отвечал наоборот: мир мысли — настоящий, а мир наших ощущений —
ненастоящий. Потому что в человеческом сознании мысль — хозяин, а чувства — ее рабы,
которые лишь питают ее: одно — образами зрения, другое — образами слуха и так
далее. А кому можно больше доверять, хозяину или рабам? Грек отвечал сразу и
твердо: хозяину.
Не спешите смеяться над чудаком Парменидом, который в добавление к
окружающему нас миру придумал несуществующий второй. Мы еще увидим, как пересочинит
этот его второй мир философ Платон. И тем более не смейтесь над тем, как
доказывал Зенон, что движения нет, и Ахилл никогда не догонит черепаху.
Показать, что это не так, очень легко: шаг, два, и готово. А вот доказать, почему
это не так, очень трудно. И философы даже в наши дни порой спорят с Зеноном,
словно с современником.
Наглядная математика
«3 в квадрате будет 9», «3 в кубе будет 27». А вы задумывались, почему мы
называем число, умноженное само на себя, квадратом, а умноженное само на себя
и еще раз на себя — кубом? Потому что так представляли их греки. У них было,
если можно так выразиться, зрительное мышление. Недаром в греческом языке
«видеть» и «знать» были родственные слова (как в нашем — «видеть» и
«ведать») . Оттого и был у греков такой сильный страх перед бесконечностью, что
ее никак нельзя вообразить зрительно.
Нарисуйте в вашей тетрадке число 3 в виде трех точек подряд, как на кости
домино. И подумайте: а как теперь удобнее всего нарисовать число 9? Очевидно
— пририсовать над ним еще одно такое троеточие, а потом еще одно. Получится
квадрат из 9 точек со стороной 3. Теперь возьмем три таких квадрата и положим
их друг на друга. Получится куб из 27 точек со стороной 3. Вот так видели
свои числа древние греки: как выложенные из камешков. Так что, кроме
«квадратных» чисел, у них были и «продолговатые», а кроме «кубических» — и другие
«объемные». Например, число 6 было продолговатым — как бы прямоугольником, у
которого длина 3, а ширина 2. А число 30 — объемным: параллелепипедом, у
которого длина 3, ширина 2, а высота 5.
(Почему «2 в квадрате — 4», — теперь понятно; но почему «2 — квадратный
корень из 4»? Слово «корень» ввели в математику уже не греки, а арабы. Они
предпочитали представлять мир не геометрическим, как греки, а органическим; и
в этом мире из числа 2, как растение из корня, вырастает число 4, а потом 8,
а потом 16 и все остальные степени.)
При греческом зрительном воображении приятно было перестраивать числа из
фигуры в фигуру: например, представлять число 12, то как длинный узкий
прямоугольник 6x2, то как короткий и широкий 3x4. Поэтому греки обращали большое
внимание на набор делителей числа. Например, если число равнялось сумме
собственных делителей, оно называлось «совершенным». Греки знали четыре таких
числа — 6, 28, 4 96 и 8128. (Если хотите, убедитесь: 6=1+2+3=1х2х
3) . А если из двух чисел каждое равнялось сумме делителей другого, эти числа
назывались «дружащими»: например 220 и 284. (Если хотите, проверьте: 1 + 2 +
4 + 71 + 142 И1+2+4+5+10+20+11+22+44+55+ 110.) Когда
Пифагора спросили, что такое друг, он ответил: «Второй я» — и добавил: «Это как
220 и 284».
Неудобства начинались при обращении с дробями: ведь точку не раздробишь на
части. Поэтому греки предпочитали иметь дело не с дробями, а с отношениями:
говорили не «одна седьмая часть единицы», а «одна единица от семи». Отношения
и пропорции они сортировали с большой любовью. Мы говорим: «Число 20 кратно
числу 5», то есть делится на него. А грек мог вдобавок сказать: «Число 20
кратно-частно числу 16», то есть делится на разность между ними. Вы знаете:
число 4 — это среднее арифметическое чисел 2 и 6, то есть сумма их, деленная
пополам. Некоторые, может быть, знают: число 4 — это среднее геометрическое
чисел 2 и 8, то есть квадратный корень из их произведения. А грек вдобавок
знал: число 4 — это «среднее гармоническое» чисел 3 и 6, то есть их удвоенное
произведение, деленное на их сумму.
Когда вы начинали учить алгебру, то заучивали такие формулы, как:
(а + Ь)2 = а2 + 2аЬ + Ь2;
(а - Ь)2 = а2 - 2аЬ + Ь2;
а2 - Ь2 = (а + Ь) (а - Ь) ;
Вы помните, как они выводились? Это было довольно громоздко. А грек со
своей привычкой к наглядности доказывал их не вычислением, а чертежом: чертил
отрезок А, отрезок В, строил на них квадраты и показывал: «Вот!» Посмотрите и
убедитесь.
Ь
а
а Ь
Такие геометрические доказательства выручали греков в их страхе перед
бесконечностью. Вы смогли бы, например, извлечь точный корень из числа 2? Нет,
не смогли бы: получили бы бесконечную дробь. А греческий математик поступал
просто: чертил отрезок длиной в данное число, строил вокруг квадрат, в
котором он был бы диагональю, показывал на сторону этого квадрата и говорил:
«Вот!»
В современной математике такие величины, никогда не вычисляемые до конца,
называются иррациональными. Греки называли их «невыразимые». «Невыразимым»
было отношение диагонали и стороны в квадрате — 1,41421...; «невыразимым» было
и отношение длины окружности к диаметру в круге, знаменитое число «пи» —
3,14159... («пи» — это первая буква греческого слова «периферия», окружность).
Это число изобразить было труднее, и греческие математики в своей борьбе с
бесконечностью век за веком ломали голову над «квадратурой круга»: как по
данному диаметру круга с помощью только циркуля и линейки построить квадрат,
равновеликий этому кругу?
Можно задать вопрос: а почему, собственно, с помощью только циркуля и
линейки? Не попробовать ли изобрести новый прибор, посложнее, который позволил
бы решить эту задачу? Но грек нам гордо ответил бы: «Возиться с приборами —
это дело раба, привычного к ручному труду, а свободному человеку
приличествует полагаться лишь на силу ума».
Вот как, оказывается, рабовладельческий образ мысли проявляется даже в
такой отвлеченной науке, как математика.
Четыре стихии
Гераклита и Парменида решил помирить сицилиец Эмпедокл. Он сказал: «Ни
война, ни мир на земле не вечны. Так и во вселенной. Они сменяют друг друга, как
времена года. Мир шарообразен, но этот шар неоднороден. В нем смешаны четыре
стихии: земля, вода, воздух, огонь. А над ними властвуют две силы: Любовь и
Вражда. Наступает пора мира — и в центре мирового шара царствует Любовь, она
сливает вокруг себя четыре стихии в то самое Единство, о котором мечтал
Парменид, а Вражда отступает и лишь снаружи облегает мировой шар. Наступает
новая пора — и Вражда со всех сторон начинает проникать в мир, вытесняя из него
Любовь, а на пути своем она разобщает четыре стихии, и они встают войной друг
на друга. Наконец Вражда восседает в центре мира, вокруг нее кипит геракли-
товская война четырех стихий, а Любовь оттеснена наружу и ждет своего часа. А
потом все повторяется в обратном порядке. Если это на что-нибудь похоже, то
больше всего — на гражданский мир и гражданскую войну в городе, где есть
несколько политических партий. Сейчас мир на полпути: то ли от Вражды к Любви,
то ли наоборот».
Как Фемистоклу не давали спать лавры Мильтиада, так Эмпедоклу — лавры
Пифагора. Он тоже хотел быть пророком и чудотворцем. Когда ему предложили царскую
власть, он отверг ее: «Лучшее из растений — лавр, из животных — лев, из людей
— мудрец, а вовсе не царь». Держался он еще величавее, чем царь, носил
пурпурный плащ, золотую повязку на голове и медные сандалии. Учение свое он
изложил стихами и читал эти стихи в Олимпии. А когда в Олимпии его колесница
одержала победу на играх, он принес в жертву быка из медового теста и
пряностей, потому что пифагорейский закон запрещал убивать животных.
В одном городе люди часто болели оттого, что вода в реке была нездоровой.
Эмпедокл провел к ней канал от другой реки, и болезни прекратились. В другом
городе вода была здоровой, а люди все равно болели. Эмпедокл догадался, что
это оттого, что ветры, дующие на город из-за гор, были нездоровыми; он
приказал загородить бычьими кожами ущелья в горах, и болезни прекратились. С этих
пор его прозвали «ветроловом». В этом был не только восторг перед его
проницательностью , но и насмешка над его тщеславной погоней за почестями.
Тщеславен он был до крайности и считал, что равных ему нет на свете. Однажды он
сказал Пармениду: «Трудно найти истинного философа!» — «Да, — невозмутимо
ответил Парменид, — для этого надо самому быть истинным философом».
Он не хотел умирать, как все люди, а хотел сжечь себя, как Геракл, чтобы
сделаться богом. Почувствовав приближение смерти, он вскарабкался на
огнедышащую Этну и бросился в ее жерло. Лава выбросила на склон его медную
сандалию.
Учение о четырех стихиях Эмпедокл перенял от пифагорейцев. (Вы помните,
какими геометрическими фигурами обозначали пифагорейцы эти стихии?) Он
рассуждал, как из них строится мироздание, а его современник Алкмеон, тоже
пифагореец, рассуждал, как из них строится человеческое тело. В нем четыре
жизненных сока: кровь, слизь, желтая желчь и черная желчь. Если между ними
равновесие , «равнозаконие», как в хорошем государстве, — человек здоров; если оно
нарушено — человек болен. Душевные свойства человека тоже зависят от смешения
четырех соков (смешение — по-латыни «темперамент»; может быть, вы слышали это
слово). Основных темпераментов — четыре: бодрый — сангвиник, вялый —
флегматик, вспыльчивый — холерик, мрачный — меланхолик. Имена эти значат:
«кровник», «слизевик», «желчевик» и «черножелчевик»; понятия эти до сих пор
употребляются в психологии.
Сто лет спустя в Эмпедокловой четверке тасующихся стихий навел покой и
порядок Аристотель. Как он это сделал, мы узнаем после. Самое же любопытное —
то, что этими понятиями пользуется и современная наука, только по-другому их
называет. Если бы Эмпедокл услышал, как мы говорим: «Есть четыре состояния
вещества: твердое, жидкое, газообразное и плазма», — он узнал бы в них свои
четыре стихии.
Смеющийся философ
Как современная физика вспоминает, таким образом, порой о четырех стихиях
Эмпедокла, так современная химия — об атомах Демокрита.
У Эмпедокла картина мира была похожа на картину города, раздираемого
борьбой четырех партий. Демокрит спросил себя: а откуда берутся сами эти партии?
В городе — это понятно: люди сходных мыслей случайно встречаются, знакомятся,
начинают держаться вместе, к ним присоединяются новые и новые, и так
возникает целое большое общество.
Может быть, так же устроен и мир? Он состоит из частиц, мелких до
невидимости и густо носящихся в пустоте, как пылинки в солнечном луче. С течением
времени они начинают, как бы сортироваться: крупные к крупным, круглые к
круглым, треугольные к треугольным. (Почему? Насыпьте на блюдо песок и
потрясите: крупные песчинки выйдут наверх, мелкие останутся внизу. Вот так же и
мировые частицы.) Так образуются сперва четыре стихии: из крупных частиц —
земля, из круглых — огонь и так далее, а потом — отдельные вещи.
Мы не можем видеть эти частицы, но мы их чувствуем: если в теле много
гладких частиц, оно кажется глазу светлым, а вкусу сладким, и наоборот. Поэтому
не надо, как Парменид, говорить, что мир, ощущаемый нами, — «ненастоящий», и
не надо, как Гераклит, горевать, что наш ум не угонится за его изменчивостью.
Нужно только быть внимательным и вдумчивым — и мир поддастся изучению.
Попутно такое рассуждение давало ответ и на задачу Зенона об Ахилле и
черепахе. Зенон говорил: «Раз нет в мире бесконечного деления — значит, нет
никакого деления, значит, есть только неделимое Единство». А мы лучше скажем: раз
нет бесконечного деления — значит, есть деление конечное, вплоть до таких
мелких частиц, разделить которые уже невозможно. Государство мы разделили на
партии, партии — на людей, но людей-то мы уже делить не можем: полчеловека ни
в какую партию не годятся. Так и в мироздании: все можно делить, пока не
получатся наши частицы-пылинки, а их уже не разделишь. Демокрит так и называл
эти частицы: «неделимые» — по-гречески «атомы».
Как же будет выглядеть погоня Ахилла за черепахой? Сперва Ахилл будет
делать широкие шаги, потом — в угоду Зенону — все более мелкие, чтобы покрыть
сперва половину расстояния до черепахи, потом половину половины и так далее
и, наконец, сделает такой маленький шажок, что меньше уже никак нельзя
сделать, а можно только повторить такой же. Вот тут-то все и кончится: этим
следующим шагом Ахилл обгонит черепаху — и здравый смысл восторжествует.
Таким образом, Демокрит отчасти уступал страху перед бесконечностью: он не
допускал бесконечности внутри вещей, не допускал бесконечной делимости. Зато
он первый допустил бесконечность снаружи вещей: наш мир — не единственный на
свете, вокруг него все та же бесконечная пустота, и в ней — все те же
бесконечно толкущиеся атомы, и где-нибудь они слагаются в новые и новые миры. Этой
бесконечности, этого беспорядка Демокрит не пугался. Бесконечность внутри
вещей опасна, как опасна гражданская война внутри города: того и гляди, зайдешь
мыслью в тупик, как зашел Зенон. А бесконечность вокруг нас не устоит против
наступления нашей мысли, как не устояла огромная Персия перед сплотившейся в
строй Грецией. О любознательности Демокрита рассказывали чудеса. Он говорил:
«Найти объяснение хотя бы одного явления — отрадней, чем быть персидским
царем!» Отец его был богатейшим человеком в городе Абдере — когда Ксеркс
проходил через Абдеру, отец Демокрита выставил угощение всему его войску. В
благодарность Ксеркс оставил у него в доме персидских мудрецов: они передали юному
Демокриту свою восточную мудрость. Когда отец умер, Демокрит отказался от
земли, домов и стад, а взял сто талантов денег и поехал путешествовать в
Египет, Вавилон и еще дальше. Вернулся он без денег, поселился в уединенном
месте, занимался непонятными науками и смеялся над людьми, которые ищут счастья
в чем-то другом. Его привлекли к суду за растрату отцовского наследства — он
прочитал перед судьями свою книгу «Большой мирострой». Судьи сочли его
сумасшедшим и вызвали к нему лучшего врача всей Греции — Гиппократа Косского.
Гиппократ побеседовал с ним и объявил абдерским жителям: «Демокрит — мудрец,
а сумасшедшие — это вы». Абдериты не удивились: их давно все почему-то
считали поголовными дураками, вроде наших пошехонцев. Они дали в награду Демокриту
новые сто талантов и поставили ему статую.
Демокрит прожил сто лет. Перед смертью он ослеп. Говорили, будто он сам
ослепил себя, глядя на отражение солнца в медном щите; это затем, чтобы ничто
вокруг не отвлекало его от научных раздумий. Приближение смерти он
почувствовал накануне женского праздника. Старушка-сестра Демокрита опечалилась: из-за
траура она не могла бы участвовать в празднике. Демокрит был добрый человек.
Есть он уже не мог; он попросил принести свежевыпеченного хлеба и, вдыхая его
запах, прожил три праздничных дня, чтобы не огорчать сестру.
«Смеющийся философ» — таким запомнили его потомки.
Дела и годы (до н.э.)
• 627 — смерть Ассурбанипала (Сарданапала) в Ассирии
• 612 — мидяне захватывают Ассирию
• 550 — Кир покоряет Мидию
• 54 6 — Кир покоряет Лидию
• 525 — Камбис покоряет Египет
• 522 — Дарий воцаряется в Персии
• ок. 512 — Дарий идет войной на скифов
• ок. 500 — расцвет философов Гераклита Эфесского и Парменида Элейского
• 4 99—4 94 — ионийское восстание против персов
• 4 92 — поход Мардония и крушение при Афоне
• 4 90 — битва при Марафоне
• 480 — нашествие Ксеркса и битвы при Фермопилах и Сапамине
• 479 — поражение персов при Платее
• 478 — основание Афинского морского союза
• ок. 471 — изгнание Фемистокла и расправа с Павсанием
• ок. 4 67 — битва при Евримедонте
• 4 64 — землетрясение и восстание илотов в Спарте
• 454 — поражение афинян в Египте
• 44 9 — последняя победа Кимона и мир с персами
• 447 — начало строительства Парфенона
• 445—429 — Перикл во главе Афин
• ок. 445 — расцвет философа Эмпедокла в Сицилии
• ок. 420 — расцвет философа Демокрита в Абдерах
Словарь III
...И не только греческие
Посмотрев список греческих имен и тех корней, из которых они составляются,
вы могли заметить: некоторые из них не редкость встретить и у русских людей.
Александр, Николай, Филипп — все это имена, унаследованные нами от греков.
Удивляться тут нечему: большинство имен, которые принято давать в Европе и у
нас, — это имена древних христианских святых, а эти святые были по большей
части греками и римлянами. Вот, например, список самых ходовых наших имен
греческого происхождения с их значениями. Вы узнаете в них многие знакомые
корни.
Александр — защитник людей
Алексей — просто «защитник»
Анастасия — воскрешение
Анатолий — восточный
Андрей — муж, мужественный
Аркадий — родом из Аркадии
Василий — царский
Галина — морская тишь
Георгий (Егор, Юрий) — земледелец
Григорий — бодрствующий
Д(и)митрий — Деметре принадлежащий
Евгений — благородный
Екатерина — чистая
Зинаида — из Зевсова рода
Зоя — жизнь
Ирина — мир, тишина
Кирилл — господинчик, барчонок
Ксения (Аксинья, Оксана) — гостья
Леонид — львенок
Лидия — родом из Лидии
Никита — победитель
Николай — победитель народов
Петр — камень
Софья — мудрость
Степан (Стефан) — венок, венец
Фе(о)дор — божий дар
А вот имена, которые сейчас даются нечасто, но знакомы каждому по книгам и
живут по многих фамилиях: имя Тихон уже редкость, но фамилия Тихонов — не
редкость.
Анисим (правильнее — Онисим) — полезный.
Агафон, Агафья (Агата) — хороший, хорошая.
Аглая — блестящая.
Агния (Агнесса) — чистая.
Арсений — мужской.
Артемий — здоровый.
Архип — начальник конницы.
Афанасий — бессмертный.
Афиноген — Афиной рожденный.
Варвара — дикарка.
Вероника (македонское Береника, греческое Ференика) — победоносица.
Галактион — молочный, млечный.
Герасим — почтенный.
Гермоген — Гермесом рожденный.
Демид (Диомид) — Зевсов промыслитель.
Демьян (Дамиан) — укротитель.
Денис (Дионисий) — принадлежащий Дионису.
Евдокия (Авдотья) — доброславная.
Дорофей — то же, что Фе(о)дор.
Ефим (Евфимий) — благодушный.
Ермолай — Гермесов народ.
Ермил — Гермесова роща.
Ерофей (Иерофей) — посвященный богу.
Е(в)фросинья — радостная.
Зиновий (Зенобий) — Зевсова жизнь.
Илларион — веселый.
Ипат(ий) — высокопоставленный.
Ипполит — конями растерзанный (вспомните миф о Федре и Ипполите!).
Карп — плод.
Кузьма (Косьма) — украшение.
Макар — счастливый.
Меланъя — черная.
Мирон — благоухающий.
Митрофан — являющий мать (Фонвизин недаром дал это имя своему Недорослю!).
Никифор — победоносец.
Никанор (Никандр) — победный муж, Никодим — победный народ.
Никон — просто «побеждающий».
Панфил (Памфил) — всеми любимый.
Панкрат(ий) — всевластный.
Пантелей(мон) — всемилостивый.
Парамон — устойчивый.
Парфен(ий) — девственный (вспомните Парфенон, храм Афины-Девы).
Пахом(ий) — толстоплечий.
Пелагея — морская.
Пимен — пастух.
Платон — широкий.
Прасковья (Параскева) — приготовление.
Поликарп — многоплодный.
Прокл — передовой в славе.
Прокопай (Прокофий) — передовой в ударе, в бою.
Прохор — передовой в хороводе.
Родион — розоватый (Родос — Остров роз, рододендрон — розовое дерево).
Севастъян — чтимый, державный (отсюда — город Севастополь).
Софрон — здравомысленный.
Спиридон — корзинщик.
Тарас — беспокоящий.
Тимофей — чтящий бога.
Тихон — принадлежащий Тихе, богине счастья.
Трифон — роскошный.
Трофим — питомец (сравни: дис-трофия — недостаточность питания, ги-
пер-трофия — буквально «перекорм»).
Фаина — сияющая.
Фе(о)дот, Фе(о)досий — опять-таки то же, что Феодор и Дорофей.
Фекла — божья слава.
Ферапонт — слуга.
Филипп — это имя мы уже Знаем.
Фока — тюлень.
Фотий — светлый (сравни: фото-графия — «свето-пись»).
Харитон — принадлежащий Харитам, богиням радости.
И в заключение — несколько имен, так сильно искаженных в русском языке, что
в них не сразу узнаешь греческий образец. От каких имен произошли такие
фамилии, как Аксенов, Абросимов, Алферов, Антропов, Апраксин, Евсеев, Кирсанов,
Нефедов, Куприянов, Перфильев, Сидоров, Фетисов, Филатов, Фофанов!
Оказывается, что Абросим — это Амвросий, бессмертный; Аксен — Авксентий, растущий; Ал-
фер — Елевферий, свободный; Антроп — Евтропий, хорошо воспитанный; Апракса —
Евпраксия (посмотрите в словарь корней и переведите сами), Евсей — Евсевий,
хорошо чтящий (бога); Кирсан — Хрисанф, золотой цветок; Нефед — Мефодий,
путевой (тот же корень, что и в слове «метод», путь знания); Куприян — Киприан,
родом с Кипра; Перфил — Порфирий, пурпурный, царский; Сидор — Исидор, дар
богини Исиды Египетской; Фетис — Феоктист, божье создание; Филат — Феофилакт,
богом хранимый; Фофан — Феофан, божье явление.
Если вы были внимательны, то вы удивились отсутствию одного имени, частого
у нас и отлично знакомого грекам. Это имя Елена. Его носила та прекрасная
царица, из-за которой началась Троянская война. Имя это — не греческое, а дог-
реческое; греки толковали его на разные лады, но малоубедительно. Любопытно,
что мифологических имен свободные греки обычно не носили, а вот своим рабам
давали. У христиан имя Елена стало популярным оттого, что так звали мать
императора Константина, сделавшего христианство государственной религией. Может
быть, она попала в императрицы из вольноотпущенниц?
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
«КТО НЕ БЫЛ В АФИНАХ, ТОТ ЧУРБАН»,
ИЛИ ЗАКОН РАЗДВАИВАЕТСЯ
Демократия, или
человек все делает сам
Сколько жителей должно быть в благоустроенном государстве? Вы скажете:
«Странный вопрос!» А вот философ Платон отвечал на него вполне серьезно:
лучший размер для государства — 5040 семейств. Почему? «Потому что этого
достаточно , чтобы обороняться от врагов и помогать друзьям».
Цифру свою Платон обосновывал довольно сложно — например тем, что это число
делится на все числа от 1 до 10. Но если мы посмотрим на родной город
Платона, Афины, то увидим почти то же самое. В народном собрании для принятия
важных решений должны были находиться 6 тысяч граждан; судебных заседателей в
мирное время было тоже 6 тысяч; тяжеловооруженных воинов в военное время —
тоже около 6 тысяч. А Платон считал, что только такие люди — взрослые отцы
семейств, в мирное время правящие государством, а в военное выходящие на бой,
— и заслуживают названия граждан.
Все греческие государства были очень маленькие. Одно из самых больших
греческих государств — Афины с Аттикой — было меньше, чем одно из самых
маленьких государств современной Европы — Люксембург. Территория государства —
такая, чтобы ее можно было всю окинуть взглядом с городского холма; население —
такое, чтобы можно было знать в лицо если не всех поголовно, то всех хоть
сколько-нибудь заметных людей, — вот что нужно было древнему греку. Просторы
нынешних великих держав ничего не говорили бы его уму и сердцу.
Таким государством грек и управлять хотел только собственноручно. Никаких
депутатов — он доверяет только собственным глазам, ушам и здравому смыслу.
Высшей властью в демократическом государстве было народное собрание — общая
сходка, где каждый мог сам сказать, что он думает о государственных делах,
мог убеждать и разубеждать других, мог ставить свои предложения на голосова-
ние, а народ принимал или отвергал их поднятием рук. В Афинах народное
собрание сходилось раз в полторы недели на холме Пникс (название это
приблизительно значит «толкучка, теснота»). На вершине этого холма до сих пор стоит
трибуна, с которой говорили с народом афинские ораторы: белый каменный куб в
рост человека и к нему с двух сторон — каменные лесенки со ступеньками по
колено высотой. Здесь кричали подолгу: иногда, собравшись утром, расходились
только вечером, когда в сумерках уже не разглядеть было поднятых рук.
В промежутках между народными собраниями дела вел совет: он готовил все
вопросы для обсуждения на собраниях. Каждый закон начинался словами: «Совет и
народ постановили...» В Афинах совет назывался «совет пятисот» и избирался на
год. Он делился на десять «пританий» по 50 человек, каждая притания
заведовала делами в течение 36 дней — проверяла списки граждан, выслушивала отчеты,
принимала доносы, делала распоряжения по текущим делам. Каждый день притания
выбирала себе председателя, и он был как бы президентом всей Афинской
республики , но сроком только на один день. Притания заседала ежедневно с утра до
вечера, окруженная любознательным народом. А председатель с несколькими
помощниками должен был бодрствовать и ночью — чтобы в здании совета на
городской площади всю ночь горел огонь. «Неусыпное попечение о порядке» — эти
слова греки понимали буквально.
Кроме совета был суд, и он тоже занимался политикой. Вспомним закон Солона
— «кто видит обиду, может жаловаться в суд». Когда гражданин, глядя на
поступки другого гражданина, видел в них ущерб для государства, он, если даже
не был лично затронут, подавал в суд. Нельзя было привлекать к ответу только
должностных лиц при исполнении обязанностей — архонта, полководца, члена
совета; но кончался год его службы, и на каждого налетали все недовольные:
полководца обвиняли в вялом ведении войны, архонта — в попустительстве
неблагонадежным, члена совета — во взяточничестве или кумовстве. Каждый помнил: если
он не заступится за государство, то никто другой этого не сделает. Обвиненные
защищались изо всех сил: на некоторые заседания суда стекалось не меньше
народу, чем в народное собрание. Судебных коллегий было несколько, и были они
огромные, человек по пятьсот (это чтобы труднее было подкупить суд). И
обвинитель, и обвиняемый говорили сами за себя, наемных ораторов не было.
Наказаниями могли быть штраф, лишение гражданских прав, изгнание, смерть. Но если
суд оправдывал обвиняемого подавляющим большинством голосов, то неудачливый
обвинитель сам платил штраф — чтобы неповадно было.
Быть судебным заседателем, членом совета, членом любой коллегии должностных
лиц (казначеем, контролером, надзирателем над рынком, надзирателем над портом
и т.д.), членом управы своего квартала или своего села мог всякий гражданин,
начиная с тридцати лет. Он подавал заявление, его вносили в списки, а по
спискам делались выборы. Выборы не голосованием, а по жребию; нам это кажется
странным, но греки видели в жребии волю самих богов. Жребиями были черные и
белые бобы или камешки; для их перемешивания были настоящие машины, обломки
которых сохранились. Только выборы военачальников и казначеев люди не
доверяли богам и голосовали за них сами. А чтобы бедняк мог пользоваться этими
правами не меньше, чем богач, все должности были платные: за каждый день,
потраченный на службу, человек получал два-три обола, дневной заработок среднего
ремесленника. (Воин в походе получал в день чуть больше этого, офицер — вдвое
больше рядового, а полководец — вдвое больше офицера; разница, как видим,
невелика .)
Из 25 тысяч граждан Афин и Аттики около двух тысяч занимали каждый год
выборные должности. Большинство этих дожностей нельзя было занимать дважды:
нужны были новые люди. Каждый свободный афинянин хоть раз в жизни да занимал
какой-нибудь пост, а большинство — и не раз. Государственные дела бывали
сложные, но афинские мужики, гончары, торговцы, плотники, моряки, медники,
кожевники с ними справлялись. Помогал опыт и серьезное отношение к делу.
А кто этому удивлялся, тому рассказывали старую шутку. Некогда, как
известно, Афина и Посейдон спорили, кому из них быть покровителем Аттики, и Афина
победила. Раздосадованный Посейдон проклял афинян: «Пусть они теперь на своих
собраниях принимают только дурацкие решения!» Афина, однако, заступилась за
своих подопечных: «Но пусть эти решения всякий раз оборачиваются им на
пользу» .
Глиняные дома
Быт был прост: роскоши неоткуда было еще взяться. Ни на жилище, ни на
одежду , ни на еду много не тратились. Дворцов в демократическом городе не было —
были только глиняные дома и каменные храмы. Мраморные храмы высились над
домами, беспорядочно теснившимися на кривых улицах. Улицы были такие узкие,
что, выходя со двора, нужно было стукнуть в дверь, чтобы, распахнув ее, не
Зашибить прохожих. Строились дома из необожженного кирпича: их легко было
сломать и легко восстановить. Такие стены даже не взламывались, а
прокапывались: воры-взломщики назывались по-гречески «стенокопы».
Дома стояли спиной к улице и лицом во двор — как и сейчас на Востоке. На
улицу выходили глухие стены или, в лучшем случае, открытые лавки или
мастерские . По такой улице человек шел, как по коридору. Окон по сторонам не было:
даже слова для обозначения окна не было в греческом языке. Лишь под крышами
виднелись узкие форточки для освещения комнат.
Войдя с улицы в дверь, человек по узкому темному проходу попадал в
солнечный открытый дворик, обнесенный колоннадой. Здесь стоял алтарь Зевсу
Домашнему, здесь проходила вся дневная хозяйственная суетня. С двух сторон к дворику
примыкали две главные комнаты дома — большая мужская и поменьше женская. Это
разделение было твердым. В мужской комнате стоял домашний очаг, здесь
обедали; в женской стояли прялки и ткацкие станки, здесь работали. Маленькие
каморки по сторонам служили для кухни, бани, чуланов, кладовок; низенький
второй этаж, похожий на чердак под черепичной крышей, занимали спальни.
Мебели, на наш взгляд, было удивительно мало. Столы были маленькие,
переносные, для каждого отдельный. За работой сидели на маленьких стульях или
табуретах, ели и спали на «ложах» — деревянных скамьях с изголовьями, покрытых
толстыми шерстяными покрывалами; подушки были, но тюфяки подкладывать стали
лишь позднее. Шкафов не было — вместо них для одежды и утвари стояли сундуки,
а для съестных припасов в кладовой — глиняные кадки. Что нужно было иметь под
рукой, развешивали на стенах. Стены были голые, штукатуреные; когда их начали
расписывать узорами, это казалось отчаянной роскошью.
Одежда была так проста, что в Греции, по существу, не было портных: все
делалось дома. И мужская, и женская одежда состояла только из двух частей,
рубахи и плаща: «хитона» (у женщин — «пеплоса») и «гиматия». Хитон был без
рукавов , на плечах он сшивался или даже только скреплялся, а на талии
подпоясывался; гиматий накидывали сверху, свободно драпируясь по вкусу и моде.
Пуговиц еще не изобрели — были только пряжки. В дорогу надевали широкополую шляпу
и подвязывали подошвы — сандалии.
Днем обычно дома хозяйничали только женщины; мужчины работали в мастерских,
торговали на рынке, бегали по делам или просто прохаживались по улицам и
площадям, разузнавая, нет ли новостей. Когда хотели сказать: «Перед полуднем»,
говорили: «Когда площадь полна народа». В полуденный зной заходили домой
перекусить, а под вечер собирались к обеду. Обеды были не семейные, а
дружеские: собирались в гости, приносили складчину в корзинках или сообща нанимали
повара. Хозяйка с дочерьми если и выходила, то лишь к началу угощения и
ненадолго .
Греческий стол показался бы нам бедным и невкусным. Мясо подавали лишь по
праздничным случаям, когда приносились жертвы. Обычно ели рыбу, овощи и плоды
(особенно маслины и фиги) и, конечно, хлеб, все остальное считалось лишь
«приварком» к хлебу. Масло было только растительное, а не сливочное; сыр был
мягок и похож на творог. Тыквы и огурцы были новинкой; орехи, которые будут
названы «грецкими», были еще привозным лакомством; ни рис с гречихой, ни дыня
с арбузом, ни персик с абрикосом, ни лимон с апельсином еще не пришли из
Азии, ни помидор с картофелем — из Америки. Вместо сахара был мед. Для питья
не было ни чая, ни кофе, ни какао, ни даже пива. Пили только вино. Но это не
было пьянство: вино смешивали с водой так, чтобы воды было больше (часто —
вдвое), чем вина. По существу, это было лишь средство обеззаразить нездоровую
воду греческих колодцев.
Для угощения сдвигали обычно три больших ложа, а с четвертой стороны рабы
подносили столики с едой. Была поговорка: «Застольников должно быть не меньше
числа Харит и не больше числа Муз» (от трех до девяти, иначе будет тесно). Ни
ложек, ни вилок не было, ели руками, объедки бросали на пол. Перед тем как
переходить к вину, умывали руки, надевали венки и делали возлияния богам; а
затем у молодых людей начинался самый веселый разгул, а у пожилых — самые
интересные беседы. Несколько сочинений лучших греческих прозаиков называются
«Пир» и написаны в форме ученой застольной беседы; а греческим словом «симпо-
зий» (которое и означает «пир» или даже «попойку») в наши дни называются
небольшие научные конференции.
Спать ложились обычно рано, но в застолье засиживались и до полуночи.
Свечей не было, но глиняные масляные лампы (часто с несколькими фитилями) давали
достаточно света. Расходясь по темным немощеным улицам, освещали себе дорогу
факелами: об уличном освещении никто еще не помышлял.
Застольные вопросы
Мы сказали, что на пирах греки развлекались не только вином, но и ученым
разговором. О чем? Это смотря кто пировал. Платон описал пир с участием
Сократа и с разговором о том, что есть истинная любовь; и это — одно из самых
знаменитых сочинений Платона. А какие темы обсуждали люди ученые и
просвещенные, но все же не такие мудрые, когда они отдыхали за вином, пересказал нам
поздний писатель Плутарх. В его книге «Застольные беседы» пересказано 95
таких разговоров. Вот темы некоторых из них — почти подряд по ее оглавлению:
Уместно ли на пиру рассуждать о философии?
Должен ли хозяин задавать тему для разговора или пусть ее выбирают гости?
Почему старикам вкуснее неразбавленное вино?
Почему старикам легче читать издали?
Почему пресная вода для старика лучше, чем морская?
Почему под осень люди обжорливей?
Что появилось раньше, курица или яйцо?
Почему у овцы, покусанной волком, мясо вкуснее, а шерсть хуже?
Что лучше за столом, давать ли каждому его часть или брать с общего блюда?
Почему женщины пьянеют мало, а старики сильно?
Почему полупьяные хуже держатся на ногах, чем вовсе пьяные?
Почему пьют три чаши или пять чаш, но никогда не четыре?
Почему мясо быстрее портится на лунному свету, чем на солнечном?
Какая пища легче для желудка, смешанная или одинаковая?
Почему считается, что спящих молния не поражает?
Почему иудеи не едят свинины: почитают они свинью или презирают?
Почему нам приятно смотреть на актеров, изображающих гнев и страдание, и
неприятно на тех, кто действительно гневается или страдает?
Почему у фигового дерева сок горький, а плод вкусный?
Почему Гомер называет соль «божественной»?
Почему голод от питья слабеет, а жажда от еды усиливается?
Почему, чтобы вода была холодной, в нее бросают камешки?
Почему жертвенное мясо, повисев на фиговом дереве, становится мягче?
Почему у Гомера для всех жидкостей есть эпитеты, а для масла нет?
Почему вино в сосуде лучше брать из середины, мед снизу, а масло сверху?
Если человека позовут с пира на пир, то принимать приглашение или нет?
О днях рождения знаменитых людей.
Почему Платон сказал, что бог всегда занимается геометрией?
Почему ночью звуки слышнее, чем днем?
Почему плавающие по Нилу черпают из него воду не днем, а ночью?
Могут ли появиться новые, еще неизвестные болезни и почему?
Почему в осеннее время сны снятся несбывчивые?
Почему буква А в азбуке первая?
Почему лунные затмения чаще солнечных?
Что общего у поэзии с пляской?
Четное число звезд на небе или нечетное?
Не боги горшки обжигают
Почти во всех книгах по античной культуре вы найдете иллюстрации,
переснятые с греческих ваз. В каждом музее, где есть такие вазы, они бережно
хранятся и выставляются на почетных местах. Под ними написаны красивые и непонятные
слова: «кратер», «ойнохоя», «килик»... Нам кажется, что это вещи, которые
делались только для красоты, как нынешние вазы. Но это не так. Перед нами —
бытовая утварь, античный ширпотреб. Лишь немногие из этих сосудов были только
украшением — например приношениями богам. Остальные служили своему
хозяйственному назначению: иные в застолье, иные в кладовой. И даже не в богатых домах,
а в домах среднего достатка. В богатых предпочитали сосуды металлические —
они не бились. Но металл был дорог, дерева в Греции мало, а хорошей глины —
много, особенно в Аттике, где изготовлялись самые лучшие вазы. Так в глиняных
домах люди жили с глиняной посудой.
Красивые названия этих сосудов переводятся на русский язык очень легко.
Пифос (пиф) — это глиняная бочка для хранения припасов; она была почти
шарообразная (чтобы больше вместилось) и очень большая, именно в такой бочке жил
нищий мудрец Диоген. Амфора — это бочонок поменьше и с ручками: не для
хранения , а для перевозки и переноски вина и масла. Он строен, как человек;
«устье», «шейка», «плечи», «тулово», «ножка» — называют археологи его части.
Гидрия с тремя ручками — это ведро, в нем женщины на головах носили воду из
колодца или родника в дом. Колоколообразный кратер — смеситель, в нем
смешивали вино с водой по уже знакомому нам трезвому греческому обычаю. Жерло
вулкана называется «кратер» за сходство с широким раструбом именно этого сосуда.
Ойнохоя — кувшин с тремя устьицами, чтобы можно было наливать вино
одновременно в три чаши. Киаф — черпак на длинной ручке, но он обычно делался не
глиняный, а бронзовый, чтобы не разбивался в пьяных руках. Пили налитое вино
чаще всего из блюдец, реже — из чашек или из кубков. Блюдце на ножке
называлось «килик» («киликий» у Брюсова значит «маленький килик»). Чашка без ручки
называлась «фиал» (отсюда нынешнее слово «пиала»); чашка с ручкой — «скиф»;
кубок со вскинутыми, как крылья, фигурными ручками — «канфар» (жук); кубок,
имеющий форму звериной морды, — «ритон». Это все — сосуды для пищи и питья. А
для душистого масла, которым натирали тело, были другие, как наши флаконы:
стройные лекифы в виде маленьких амфор и пузатые арибаллы в виде маленьких
пифосов.
Очертания греческих ваз. В верхнем ряду — три
кратера , амфора и гидрия-ведро. В нижнем ряду — пузатая
пелика, кувшин-ойнохоя, блюдце-килик, маленький ле-
киф, кубок-канфар, черпак-киаф и чашка-скиф.
Все сосуды расписывались черным лаком по красно-рыжей обожженной глине.
Более старая манера росписи была чернофигурная, более новая — краснофигурная.
При чернофигурной фон оставался красным, фигуры покрывались черным, а по
черному процарапывались светлые линии складок одежды и черт лица. При краснофи-
гурной росписи, наоборот, фон заливался черным, а фигуры оставлялись
красными, и на них наносились черные линии, складок и прочие подробности. Это было
и красивее и практичнее. Красивее, потому что по светлому можно было выписать
больше мелочей: например, чернофигурные головы можно было изобразить лишь
силуэтом в профиль, а краснофигурные — также и в фас. Практичнее, потому что
когда весь фон черный, то больше поверхности покрыто водонепроницаемым лаком
и сосуд лучше держит жидкость.
У амфор, кратеров, ойнохой расписывались бока, у блюдец-киликов — круглые
донца. Вписать живое изображение в круг так, чтобы оно его заполняло
равномерно и симметрично, очень нелегко. Греки умели это делать замечательно.
Темой росписей были главным образом мифологические сцены (особенно в чернофи-
гурную эпоху: поединки героев очень выразительны в черном профиле). Потом
появились и сцены из комедий, и бытовые изображения — шествие, состязание,
хоровод, школа, рынок, мастерская литейщика, — и, конечно, зарисовки
застолий: расписывая килик, мастер с удовольствием изображал на нем веселых остро-
бородых мужчин, которые, угловато раскинувшись на ложах, подносят к губам
точно такие же килики. При фигурах надписывались имена, а иногда и реплики.
Знаменитая ваза в петербургском Эрмитаже изображает мужчину, юношу и
мальчика, показывающих взглядами и жестами на ласточку в небе и переговаривающихся
надписями: «Смотри, ласточка!» — «Клянусь Гераклом, правда!» — «Скоро весна!»
А пословицы «Не боги горшки обжигают» у греков, тем не менее, почему-то не
было.
Мраморные храмы
Мы сказали: среди глиняных домов высились мраморные храмы. Но храмы не
всегда были мраморные — сперва они были деревянные. Что такое храм? Дом бога.
Как построить дом? Подвести фундамент, сложить четыре бревенчатые стены,
перекрыть их крест-накрест несколькими деревянными балками и водрузить сверху
двускатную крышу — вот и все. Впрочем, нет, не все: храмы строились на
возвышенных местах, открытых непогоде, стены могли отсыреть, надо было их
прикрыть . Для этого двускатную крышу делали пошире, чтобы она лежала на здании,
как широкополая шляпа, а края ее подпирали деревянными столбами, и столбы эти
вереницей окружали здание со всех сторон.
Так и образовались три яруса греческого храма: фундамент, колоннада и
карниз с крышей. Ничего, что нельзя было бы сработать из прямых бревен, здесь не
было: ни арок, ни куполов. Вы можете сложить модель храма из спичек, и она
будет стоять. Лишь потом, когда греки стали жить богаче, они начали возводить
эти части храма уже не из дерева, а из камня: сперва из известняка, потом из
мрамора.
Фундамент храма был ступенчатым — обычно в три большие ступени. Это была
как бы лестница, чтобы бог входил в свой дом. Ступени были впору только богу:
человеку они иногда приходились выше колена. Тогда в них вырубали узкие
лесенки со ступеньками пониже.
Колоннада была самой заметной частью храма. Колонны несли крышу; всем своим
видом они должны были показывать: нам тяжело, но мы побеждаем эту тяжесть!
Показывали они это по-разному: в одних храмах колонны были мужественные —
дорические , в других женственные — ионические. Дорические колонны были широкие
и крепкие, посредине чуть утолщенные, как напрягшийся мускул. Основанием они
врастали прямо в фундамент, вершиной упирались почти прямо в карниз —
прокладкой служила лишь небольшая каменная подушка. Ионические колонны были
тоньше и стройней. Внизу у них был постамент из двух мраморных валиков,
вверху каменная подушка загибалась двумя завитками; и то и другое как бы упруго
сопротивлялось тяжести крыши.
Карниз над колоннадами был трехполосный. Сверху и снизу лежали крепкие
мраморные балки, а между ними шел фриз — вереница выпуклых рельефных изображений
вокруг всего храма. В изящных ионических храмах фриз был сплошным
многофигурным поясом, в суровых дорических — цепью отдельных картин — «метоп»,
разделяемых прямоугольными плитами — «триглифами», с тремя желобками каждая.
Когда-то на этих местах торчали концы поперечных балок деревянного перекрытия:
триглифы были каменным напоминанием о них. Метопы были хороши для изображений
боевых единоборств, сплошные фризы — для мирных шествий, как в Парфеноне.
На карниз опиралась двускатная крыша. Над входом и над противоположной от
входа стеной она образовывала пустой треугольник. Его замуровывали и украшали
скульптурами. Это был фронтон. Скульптуры надо было располагать так, чтобы
они вписались в треугольник. Это было интересной задачей для скульптора.
Например, изображалась сцена сражения. Тогда посредине, в самом высоком месте
фронтона, вставала фигура бога, решающего исход сражения; с двух сторон от
него шли друг на друга, ростом поменьше, бойцы со щитами и копьями; дальше,
пригнувшись под скатами, стреляли с колен двое лучников; а затем, упав на
локоть и вытянув ноги в нижний угол фронтона, лежали раненые и умирающие. Так
же симметричны были и фронтоны Парфенона.
Три ступени фундамента; три части колонны — база, ствол и вершина
(«капитель») ; три яруса карниза — нижний брус («архитрав»), фриз и собственно
карниз, — размеры этих частей были строго согласованы друг с другом. Как в
городе, так и в постройке всем правил Закон, всему диктовавший свою меру.
Единицей этой меры был радиус колонны, половина ее толщины: зная ее, можно было до
мелочей восстановить размеры всего храма. Высота дорической колонны — 16
радиусов, ионической — 18 радиусов. Промежуток между дорическими колоннами — 3
радиуса, между ионическими — 5 радиусов. Высота ионической базы — 1 радиус,
капители — треть радиуса, высота архитрава, фриза и карниза — по полтора
радиуса. И так далее, вплоть до желобков дорических триглифов и завитков
ионических капителей. Таков был канон, правило — царство разума; а затем начина-
лась воля строителя, отступления от правил — царство вкуса.
Храмы были невелики, но величественны. Белые на фоне зеленых рощ и синего
неба, они стояли не как жилища, а как скульптурные памятники. Народ собирался
не в них, а перед ними и любовался ими не изнутри, а снаружи. Внутрь входили
только жрецы и молящиеся. Как глиняные дома, так и мраморные храмы были лишь
временным приютом для греков. А жизнь их, шумная и деятельная, текла на
улицах и площадях, под открытым небом.
Знаменитые скульпторы
Храмам нужны были скульптуры: большие статуи богов для внутренних
помещений, статуи поменьше — для фронтонов, барельефы — для фризов. Людям тоже
нужны были скульптуры: победителям на больших состязаниях ставили статуи
прижизненно, а простым людям посмертно — украшали барельефами могилы. Но не
думайте, что эти изображения людей были портретные. «Слишком много чести!» —
сказал бы грек. Статуя в честь олимпийского победителя изображала идеального
атлета — не такого, каким был победитель, а такого, каким он хотел бы быть. А
могильный барельеф изображал просто человека: мужчину при оружии, женщину за
хозяйством, ребенка с игрушкой, — чтобы люди, глядя на памятник смерти, лучше
оценили простые радости жизни.
В скульптуре, как и в зодчестве, тоже царствовал закон: мера — превыше
всего . Все пропорции человеческого тела были рассчитаны до мелочей; их и сейчас
твердо помнят те, кто учатся рисовать. Кисть руки составляет одну десятую
часть роста, голова — одну восьмую, ступня — одну шестую, голова с шеей —
тоже одну шестую, рука по локоть — одну четвертую. Лоб, нос и рот с подбородком
равны по высоте; от темени до глаз — столько же, сколько от глаз до конца
подбородка. Расстояния от темени до пупка и от пупка до пят относятся так же,
как расстояние от пупка до пят к полному росту (приблизительно как 38:62; это
называлось «золотое сечение»). И опять-таки это было еще не все: за царством
разума начиналось царство вкуса, и, разобрав человеческую фигуру, скульптор
вновь собирал ее в неповторимое единство поворотов, движений и складок.
Греческие статуи не спутать с римскими. У римских статуй вся сила в лице, а тело
— лишь подставка под ним; когда римлянам нужно было менять статуи своих
императоров , они порой снимали статуе голову и приставляли новую. С греческой
статуей этого сделать невозможно: здесь на выражение лица откликается каждая
подробность в теле, то смягчая, то усиливая его напряжение.
Статуи людей лучше всего делал аргосец Поликлет, статуи богов — афинянин
Фидий. Фидию принадлежали две самые знаменитые греческие скульптуры —
«Афина-Дева» в Парфеноне и «Зевс на престоле» в Олимпии. Фидий был другом
Перикла, он руководил всем, что строилось на Акрополе. Когда враги Перикла
захотели его свалить, они нанесли свой первый удар по Фидию. Фидия обвинили в том,
что на щите Афины, где была изображена борьба греков с амазонками, он придал
двум фигурам портретные черты: свои и Перикла. Все негодовали: портрет — это
уже было самомнение, но портрет на статуе Афины — это было вдобавок
оскорблением божества. Был суд. Фидий сказал: «У того, кого вы называете Периклом,
пол-лица заслонено древком занесенного копья — о каком же сходстве можно
здесь судить? А тот, кого вы здесь называете Фидием, изображен лысым,
неуклюжим стариком — разве стал бы я себя так изображать?» Это показалось
убедительным — Фидия оправдали.
Поликлету не приходилось быть под таким опасным обвинением, но и ему, не
стесняясь, мешали работать. Однажды государственная комиссия заказала ему
статую и все время давала советы, что и как должно быть в ней изображено.
Поликлет стал делать одновременно две статуи: одну он никому не показывал и
делал по своему усмотрению, другую держал на виду и покорно вносил в нее все
требуемые поправки. Когда настал срок, он представил комиссии обе статуи на
выбор. Комиссия сказала: «Первая статуя прекрасна, а вторая ужасна!» — «Так
знайте же, — ответил Поликлет, — первую сделал я, а вторую сделали вы».
Прошло пятьдесят, сто лет и почета скульпторам стало больше. За ними
ухаживали, их прославляли, их произведениями дорожили. У скульптора Праксителя
была подруга Фрина, первая красавица Греции; ей хотелось иметь скульптуру
Праксителя, но непременно самую лучшую; а Пракситель никак не хотел признаться,
какая из них лучшая, и говорил: «Все хороши!» Однажды он ужинал у Фрины, как
вдруг вбежал раб и крикнул: «В твоей мастерской пожар!» Пракситель вскочил:
«Если погибнет мой „Эрот", то и я погиб!» — «Успокойся, — сказала Фрина, —
никакого пожара нет, а ты подари мне, пожалуйста, вот этого самого „Эрота"!»
И когда над всем миром стал властвовать Александр Македонский, то в похвалу
ему говорили: он позволяет писать себя только Апеллесу, а ваять себя только
Лисиппу — лучшему художнику и лучшему скульптору этой поры. Времена
изменились , и портреты уже не казались ни знаком тщеславия, ни оскорблением богов.
Знаменитые скульптуры
Если попытаться перечислить самые знаменитые скульптуры тех скульпторов, о
которых шла речь, то, пожалуй, это будут: «Тираноубийцы» Крития и Несиота,
«Дискобол» Мирона, «Дорифор» Поликлета, «Афродита Книдская» Праксителя,
«Апоксиомен» Лисиппа и «Лаокоон» Агесандра.
Ни одна из этих статуй не дошла до нас — и все же мы их знаем. Дело в том,
что сохранились их копии, подчас довольно многочисленные: богатые люди любили
украшать свои дома и дворы копиями знаменитых скульптур. Представьте себе,
что Третьяковская галерея погибла, а репродукции и копии с ее картин
сохранились , — вот так и здесь. По древним копиям мы судим о древних оригиналах, не
забывая, конечно, что копия всегда хуже оригинала и часто бывает неточна.
Иногда голова статуи лучше сохранилась в одной копии, а туловище — в другой;
тогда ученые делают гипсовые слепки этой головы и этого туловища, совмещают
их и изучают получившуюся реконструкцию.
Древнейшие статуи были простые и прямые. Они стояли навытяжку, руки по
швам, глядя прямо перед собой, как солдат перед фотографом. Мужские статуи
были нагие, женские — одетые: на первых скульпторы учились точно передавать
анатомию тела, на вторых — складки драпировок. А шесть статуй, которые мы
перечислили, — это как бы шесть ступеней, по которым восходили скульпторы к
передаче гибкости и подвижности живого тела.
Двойная статуя в честь тираноубийц Гармодия и Аристогитона была поставлена
после свержения тирании в Афинах. Ксеркс, захватив Афины, снял ее и увез в
Персию. Когда персов прогнали, поставили новую, она и сохранилась в копиях:
Аристогитон протягивает ножны, Гармодий выхватывает из них меч. Греки
привыкли, что их однофигурные статуи симметричны: правая сторона фигуры точь-в-точь
как левая. И первую свою двухфигурную статую они сделали так же симметрично:
в центре оба героя вынесли вперед руки и выдвинули ноги, по краям — отвели их
назад. Получилось очень цельно и величественно. Вспомните хорошо знакомую вам
статую В. Мухиной «Рабочий и колхозница»: в ней две фигуры объединены точно
такой же позой.
«Дискобол» был знаменит тем, что это была первая и удивительно смелая
попытка неподвижной статуей передать движение. Для этого скульптор Мирон выбрал
неуловимый момент между двумя движениями: атлет только что до предела
раскачал свое тело в замахе и вот-вот рванется в посылающий толчок. Главным для
скульптора было преодолеть привычку к симметричным фигурам, и он ее
преодолел : никакой симметрии в статуе нет. Но он не преодолел другой привычки: его
«Дискобол» рассчитан только на взгляд спереди, как картина; обходить его кру-
гом неинтересно. Искания продолжались.
«Дорифор» («Копьеносец») Поликлета — это статуя, которую скульптор сделал
как иллюстрацию к своему сочинению «Канон» («Мера»). Здесь он рассчитывал те
самые пропорции человеческого тела, которые должен соблюдать художник: какую
долю тела составляет ступня, голова и так далее. Голова здесь укладывается в
росте еще не восемь, а только семь раз: фигура сложена плотнее и крепче. Но
главным у Поликлета было открытие перекрестной неравномерности движения тела:
если из двух ног сильнее напряжена левая, то из двух рук — правая, и
наоборот. (Вспомните: маршируя, вы делаете одновременно шаг левой ногой и взмах
правой рукой, а потом наоборот.) Дорифор напряжен именно так: опирается он на
правую ногу, а копье держит в левой руке. От этого все его тело приобретает
естественную легкость и гибкость, «Дорифора» можно обойти и видеть: он не
позирует , он живет.
«Афродита Книдская» стала каноном женской красоты, как «Дорифор» — мужской.
Это была первая нагая женская статуя — до тех пор делались только одетые.
Чтобы это не слишком поражало, Пракситель изобразил богиню как бы после
купания: у ног ее — сосуд для воды, в руке — покрывало. Все равно это было
непривычно; говорили, что статую Афродиты заказывали Праксителю жители острова
Коса, он сделал две нагую и одетую; заказчики поколебались и все-таки взяли
одетую, а соседи их и соперники, жители Книда, отважились взять нагую, и это
прославило их город; со всей Греции любители прекрасного ездили в Книд только
Затем, чтобы посмотреть на Афродиту Праксителя.
Красивое слово «Апоксиомен» означает всего лишь «обскребающийся»: юноша,
полукруглым скребком счищающий с себя масло и песок после упражнений в
борьбе . Это такой же атлет, как у Поликлета, но пропорции его стройнее, а поза
свободнее: голова его укладывается в росте восемь раз, и стоит он настолько
непринужденно, не обращая внимания на зрителя, что если «Дорифора» можно было
обойти вокруг, то «Апоксиомена» нужно обойти вокруг — иначе ни с какой
отдельной точки зрения полного впечатления от него не получишь. Именно этого и
добивался Лисипп. Когда его спрашивали, как у него это получается, он
отвечал: «Когда я начинал учиться, я спросил учителя, какому из мастеров
подражать; и он мне ответил: „Природе"». Для Лисиппа «Апоксиомен» был лишь одной
из полутора тысяч сделанных им статуй, но потомкам он полюбился больше всех.
Из Греции его увезли в Рим, там он стоял на площади, а когда один император
вздумал перенести его к себе во дворец, то народ поднял такой ропот, что
пришлось вернуть статую обратно.
«Лаокоон» словно переносит нас в другой мир. До сих пор перед нами были
цветущие мужчины, здесь — старик и дети; до сих пор был величавый покой,
здесь — мучительная борьба. Это вкусы новой эпохи, после Александра
Македонского, когда искусство уже смелее играло с земными страстями. Лаокоон был
жрец, предостерегший троянцев, что город их может пасть от деревянного коня;
за это Посейдон выслал из моря двух змей, и они задушили Лаокоона и двух его
сыновей. Мы видим: один уже изнемог, другой еще только что схвачен, а между
их опутанными телами — торс отца, который выгнулся в последнем напряжении,
набравши воздуха и задержавши выдох: перед нами такое же мгновение
неподвижности между двумя сильными движениями, как в «Дискоболе» Мирона. Статую эту
раскопали в начале XVI в. , и великий Микельанджело твердо сказал, что это
лучшая статуя в мире.
В этот список шедевров могли бы войти еще две статуи. Одна — это статуя
Зевса в Олимпии работы Фидия; вся античность единодушно считала ее чудом
света, но до нас она не дошла даже в копиях: она была огромная, деревянная, с
облицовкой из золота и слоновой кости, и копированию не поддавалась. Другая —
это Гермес с младенцем Дионисом на руках работы Праксителя; это единственная
статуя великого мастера, дошедшая до нас в подлиннике, и ученые сверяются с
ней, чтобы по поздним копиям других статуй представить себе оригиналы, но в
древности она никакой особенной известностью не пользовалась.
И еще две статуи неизвестных мастеров следует здесь хотя бы назвать:
Аполлона Бельведерского и Венеру Милосскую (правильнее — Афродиту Мелосскую).
Первая изображает бога, только что поразившего змея Пифона.
Вторая — статуя с отбитыми руками, которых не реставрируют, потому что
любая реставрация помешает видеть изгиб тела богини.
XVIII век преклонялся перед Аполлоном Бельведерским, XIX век — перед
Венерой Милосской; сейчас восторг перед ними уменьшился, но из уважения к отцам и
дедам не упомянуть о них нельзя.
Знаменитые художники
Праксителя спросили: «Какие твои статуи больше тебе нравятся?» Он ответил:
«Те, которые расписывал художник Никий».
Мы привыкли к белым статуям в наших музеях и забываем, что у греков статуи
были раскрашены: открытые части тела в телесный цвет, одежда — в красный и
синий, оружие — в золотой. Глаза мраморных статуй кажутся нам слепыми именно
потому, что зрачки у них не вырезывались, а писались по мрамору краскою.
Храмы тоже не были целиком белые: фриз и фронтоны раскрашивались, обычно в синий
цвет, и на этом фоне, как живые, выступали статуи и барельефы.
Греки любили яркость. Неудивительно, что они любили и живопись. Но
греческую живопись мы знаем гораздо хуже, чем греческую скульптуру: картины
сохраняются труднее, чем статуи. «Древнюю архитектуру мы знаем по развалинам,
скульптуру по копиям, живопись по описаниям», — сказал один ученый. Поэтому
нам больше приходится принимать на веру то, что рассказывали греки о своих
знаменитых художниках.
С чего началась живопись? С любовного свидания. Одной девушке было жалко
расставаться со своим возлюбленным, и она сделала вот что: поставила его так,
чтобы луна отбрасывала на стену его тень, и обвела эту тень углем. Юноша
ушел, а тень осталась. Эта первая в мире картина будто бы долго хранилась в
одном из коринфских храмов.
Потом началось совершенствование. Греки точно сообщали, какой художник
первым начал отличать мужские профили от женских; какой — рисовать головы
повернутыми и вскинутыми; какой — изображать говорящих с открытым ртом, какой —
класть тени, чтобы фигуры казались выпуклыми. Эти картины, наверное, нужно
представлять себе по образцу рисунков на вазах; все в профиль, все застывшие
в простых и сразу понятных позах, задние фигуры не меньше передних, а выше
их, так что картина кажется не окном в глубокое пространство, а стеной,
покрытой многофигурным ковром. Таковы были знаменитые картины художника Поли-
гнота на афинской городской площади: «Взятие Трои» и «Битва при Марафоне»,
каждая в целую стену.
Греки рисовали, как рисуют дети: сперва чертили контур, потом его
закрашивали . Красок поначалу было только четыре: белая, желтая, красная, черная.
Лучшую белую делали из известняка с острова Мелоса (отсюда наше слово «мел»),
лучшую желтую — из аттической глины, красную привозили с Черного моря, а для
черной пережигали виноградные косточки или даже слоновую кость. Современные
художники чаще всего пишут масляными красками на холсте; в Греции этого не
было. Когда расписывали стены по сырой штукатурке, то разводили краски прямо
водой, они всасывались и засыхали; потом такой способ стали называть
«фреска». А когда писали на деревянных досках, то приготавливали краски не на
масле, а на яичном желтке (этот способ потом назывался «темпера», так
работали средневековые иконописцы) или на растопленном воске (этот способ потом
вышел из употребления, и секреты его утрачены).
Труднее всего было изобразить две вещи: красоту и выражение лица. Когда
Гомеру нужно было описать Елену, взошедшую на троянскую стену, он не стал
говорить , как она была прекрасна, — он сказал: «Старцы троянские посмотрели на
нее и молвили: „Да, за такую красоту не жаль вести такую войну!"» У
художников такого выхода не было. Один живописец в отчаянии попробовал написать
Елену золотыми красками — ему сказали: «Ты не сумел сделать Елену красивой и
сделал ее нарядной».
Другой живописец должен был изобразить пир двенадцати богов. Картина
осталась недоконченной: художник начал писать лица младших богов, истратил на них
все свои способности, и на Зевса у него не хватило сил.
Третий живописец, встретившись с такой же трудностью, справился с ней
умнее . Он писал «Жертвоприношение Ифигении» — как перед походом на Трою царь
Агамемнон по воле богов отдает на смерть свою родную дочь. Девушку несут к
алтарю герои Одиссей и Диомед, на их лицах — скорбь; у алтаря стоит с ножом
жрец Калхант, на его лице — еще более тяжкая скорбь; Ифигения простирает к
небу руки — скорбь на ее лице почти неописуема; а лицо отца, самого
Агамемнона, художник даже не пытался изобразить и окутал ему голову плащом. Эта
изобретательность его прославила.
Самыми знаменитыми в живописи были две пары соперников: в V веке Зевксис и
Паррасий, в IV веке Апеллес и Протоген.
Зевксис с Паррасием поспорили, кто лучше напишет картину. Собрался народ,
вышли двое соперников, у каждого в руках картина под покрывалом. Зевксис
отдернул покрывало — на картине была виноградная гроздь, такая похожая, что
птицы слетелись ее клевать. Народ рукоплескал. «Теперь ты отдерни покрывало!»
— сказал Зевксис Паррасию. «Не могу, — ответил Паррасий, — оно-то у меня и
нарисовано». Зевксис склонил голову. «Ты победил! — сказал он. — Я обманул
глаз птиц, а ты обманул глаз живописца».
Зевксис недаром выбрал предметом для своей картины виноградную гроздь: это
он умел изображать как никто. Однажды он написал мальчика с гроздью в руках,
и опять птицы слетались и клевали ягоды, а народ рукоплескал. Недоволен был
только сам Зевксис. Он говорил: «Значит, я плохо написал мальчика: если бы
мальчик был так же хорош, птицы боялись бы подлетать к ягодам».
У Апеллеса с Протогеном состязание было необычное. Однажды Апеллес пришел к
Протогену и не застал его дома. Он взял кисть, набрал желтой краски и провел
по его стене тонкую-тонкую черту. Вернувшийся Протоген воскликнул: «Только
Апеллес мог писать так тонко!» — схватил кисть и провел поверх Апеллесоврй
черты еще более тонкую свою, красную. На другой день опять пришел Апеллес,
увидел эту черту в черте и вписал в них еще одну, черную, самую тонкую, и
Протоген признал себя побежденным. Кусок стены, где состязались два
художника, потом вырезали и бережно хранили. В галерее римского императора Августа
среди многофигурных мифологических картин этот белый квадрат с тремя цветными
линиями казался совсем пустым — и оттого вызывал особенный восторг.
Когда Апеллеса спрашивали, кто пишет лучше, он или Протоген, Апеллес
отвечал : «Владеем кистью мы одинаково, но класть кисть вовремя лучше умею я». Это
значило, что слишком долгая работа над картиной бывает и вредна: картина
становится как бы вымученной. Но это не значило, что труд художника не нужен: он
нужен, и повседневно. Правилом Апеллеса было: «ни дня без черты!» Потом
писатели перетолковали это и для себя: «ни дня без строчки!»
Как когда-то над Поликлетом, так и над Апеллесом иногда стояло не очень
понимающее начальство. Однажды Александр Македонский посмотрел на свой конный
портрет и стал критиковать его вкривь и вкось. А конь Александра посмотрел на
нарисованного коня, потянулся к нему и заржал. «Видишь, царь, — сказал
Апеллес, — конь твой разбирается в живописи лучше, чем ты».
Афинские праздники
Все эти мраморные храмы, украшенные скульптурами знаменитых ваятелей и
картинами знаменитых живописцев, были построены не затем, чтобы стоять
понапрасну. К ним сходились люди, чтобы чтить богов праздниками.
Помните: жители города Тарента хвастались, что у них праздников больше, чем
дней в году? Афиняне были скромнее: у них в году было около 5 0 праздников, и
занимали они в общей сложности около 100 дней. Вы скажете, что и это много?
Но подумайте о трех вещах. Во-первых, у греков не было еженедельных выходных,
как у нас по воскресеньям, — так что праздники были просто возможностью
отдохнуть. Во-вторых, у греков бедняки почти не ели мясного, а на праздниках
приносились жертвы, и жертвенное мясо шло на угощение, — так что это было
возможностью подкормиться за государственный счет. А в-третьих, и в главных,
гражданам хотелось собраться вместе, и если город их процветал, то
поблагодарить богов, а если бедствовал, то попросить у них помощи. На праздниках они
были не зрителями, а участниками: все представления, даже театральные и
хоровые, были, по-современному выражаясь, самодеятельными. Зрителями считались
боги. Три праздника были главными в афинском году: во-первых, Панафинеи в
честь Афины; во-вторых, Анфестерии и Дионисии в честь Диониса; в-третьих,
Элевсинии в честь Деметры.
Панафинеи справлялись в июле, тотчас после жатвы. Это был праздник шествий
и состязаний. Шествие шло поблагодарить Афину за удачный год и окутать ее
статую новым покрывалом, которое целый год ткали избранные по жребию афинские
девушки. Это то самое шествие, которое изображено на фризе Парфенона. А
состязания были такие же, как в Олимпии и на других играх: бег, скачки, борьба,
прыжки, метание копья и диска. Победители получали большие амфоры с маслом из
олив, собранных в священной роще Афины; на амфорах была изображена
Афина-Воительница с копьем и щитом. Начинались же состязания факельным бегом: от
алтаря Любви в пригородной роще бегуны эстафетой несли горящий факел к алтарю
Афины на Акрополе. Говорили, что этот бег учредил когда-то сам Прометей, до-
быватель огня.
Анфестерии справлялись в феврале, а Дионисии в марте: первый праздник был
проводами мертвого царства зимы, второй — встречей новой весенней жизни. Это
тоже были праздники шествий и состязаний, но особенных. Шествия изображали
прибытие Диониса, бога плодородия, из заморских стран в верные Афины: на Ан-
фестериях он ехал на корабле, поставленном на колеса, а изображал его
архонт-жрец в маске, на Дионисиях он следовал посуху с дорожной свитой, а
изображала его статуя из городского храма. Состязания на Анфестериях были в
выпивке: вскрывали молодое вино, раздавали большие кружки, по трубному сигналу
начинали взапуски пить, и кто первым допивал, тот получал в награду мех с
вином. А состязания на Дионисиях были совсем другие — на круглой площадке
вокруг Дионисова алтаря пять дней подряд соревновались хоры. В первый день
исполняли песнопения, вроде тех, которые слагали Терпандр и Арион, во второй —
комедии, в третий, четвертый и пятый — трагедии. Каким образом хоры исполняли
комедии и трагедии, об этом будет речь на следующих страницах.
Наконец, Элевсинии справлялись в сентябре, на повороте года к зиме, и это
был праздник таинственный. Был миф: у богини земли Деметры была дочь Кора, ее
похитил в жены подземный бог Аид. Деметра удалилась в город Элевсин (в дне
пути от Афин) , замкнулась в храме, и земля во всем свете перестала родить
плоды. Боги пожалели ее и разрешили Коре проводить треть года с матерью на
земле, треть года с мужем под землей, а треть года — с кем сама захочет; она
выбрала мать, и поэтому в Греции зима короткая, а лето длинное. Это значит,
говорили греки, что вот так и зерно, умирая в земле, возрождается новым
колосом; и человек, умирая, хоть не может воскреснуть вновь, но может обрести за
гробом новую блаженную жизнь, если будет посвящен в тайное учение элевсинских
жрецов Деметры и Коры.
Это посвящение и совершалось на Элевсиниях. Объявлялось священное
перемирие, в Элевсин стекались толпы народа, из Афин шла процессия и несла закрытый
круглый короб, а в нем неведомые священные предметы. Были жертвоприношения,
ночные песни и пляски, посвящаемые постились, а потом пили Деметрино питье
«кикий» из вина с тертым сыром, крупой и кореньями и входили в храм. Там
перед ними раскрывался заветный короб, показывались и объяснялись священные
предметы, а потом каждый произносил слова: «Я постился, я пил кикий, я брал
из короба, я сделал то, что сделал, я положил обратно в короб» — и считался
посвященным. А на другую ночь для тех, кто был посвящен в прежние годы,
показывалось еще более таинственное зрелище — сперва мрак и плач со всех сторон,
а потом яркий факельный свет и ликование. Но что это были за священные
предметы, и что это было за зрелище, нам неизвестно. Об этом всем разрешалось
знать и никому не разрешалось говорить — и, действительно, об этом никто не
говорил и не писал. А знали все, потому что в элевсинские таинства
посвящались даже рабы: перед смертью все равны.
Театр Диониса
Сейчас для нас театр — дело будничное. В любой день мы можем посмотреть
афишу, выбрать театр и спектакль и вечером пойти туда, куда нам нравится, —
лишь бы удалось купить билет. В Афинах это было не так. Представления
давались только два раза в году — на больших и малых Дионисовых праздниках;
только на одном месте — в театре Диониса под открытым небом на южном склоне
Акрополя; не вечером, а четыре дня напролет, пятнадцать пьес подряд. Смотрели их,
не зная заранее даже названий пьес, потому что все они ставились впервые и
больше обычно уже не повторялись; и, наконец, без опасения за билет, так как
театр вмещал 15 тысяч человек (всемеро больше, чем московский Большой театр),
а государство выплачивало зрителям (не актерам, а зрителям!) их дневной
заработок , чтобы они могли эти четыре дня спокойно сидеть в театре. Потому что
театр был не развлечением, а священным делом: это был местный афинский способ
чтить бога Диониса.
Сперва театральные представления в Афинах были только хоровые: хор в 15
человек мерно двигался то в одну, то в другую сторону перед алтарем и пел
сначала воззвание к богу, после этого какой-нибудь поучительный миф, а затем
молитву о милости. Но потом, еще при Солоне, кому-то пришло в голову поставить
рядом с хором еще одного человека, который, надев маску, сам бы говорил от
лица какого-нибудь участника мифа — вот так же, как архонт-жрец в маске
изображал на празднике Анфестерий самого бога Диониса. Можно даже, чтобы сперва
он говорил от одного лица, а потом от другого — например, за спутника
Одиссея, а потом за самого Одиссея.
Понятно, что при такой постановке актеру нужно было место, где сменить
одежду и маску. Поэтому рядом с пляшущим хором стали ставить деревянную палатку,
а заодно — расписывать ее переднюю стену в напоминание о месте действия: как
лагерный шатер, или как фасад дворца, или как скалы и лес. Если актер выходил
из передней двери палатки, это означало, что герой выходит из шатра, если из
правой — то из лагеря, если из левой — то с поля боя. Палатка по-гречески
называлась «скенэ», отсюда наше «сцена»; в Афинах актеры играли еще не «на
сцене», а «перед сценой». А «плясовое место» хора по-гречески называлось
«орхестра» , отсюда наше «оркестр».
Появление актера сразу сделало хоровые представления гораздо интереснее: об
одном и том же событии актер говорил с одной точки зрения, как свидетель или
участник, а хор — с другой, как сочувствующий. Тогда сделали следующий шаг —
ввели второго актера. Теперь он мог вступать в разговор с первым, а хор на
это время замолкал и пел песни лишь в промежутках между диалогами. Ввел это
новшество поэт Эсхил. И вот как это примерно выглядело.
Трагедия называется «Прометей прикованный». На стене скены изображены дикие
скалы. Двое актеров вносят деревянную куклу в рост человека. Из их разговора
ясно: это Власть богов и бог Гефест пришли приковать Прометея к скале на краю
света — за то, что он дал людям огонь. Один из актеров уходит, а другой
меняет маску и начинает говорить за Прометея: «...Смотрите: я — бог, и что терплю я
от богов!...» Только теперь появляется хор. Он изображает нимф Океанид: они
поют сочувствующую песню. Вслед за ними возвращается второй актер: теперь это
их отец, титан Океан, он примирился с богами и зовет к тому же Прометея.
Прометей отказывается. Нимфы поют горюющую песню; Прометей отвечает им рассказом
о том, что он сделал для людей. Вновь появляется второй актер, в маске с
рогами; это царевна Ио, за любовь к Зевсу превращенная в корову и бегущая за
тридевять земель. Прометей ободряет ее и предсказывает, что из ее потомков
выйдет тот герой, который в грядущем освободит его, — Геракл; хор поет об
участи Ио. Предыдущий эпизод открывал зрителю прошлое Прометея, этот эпизод —
будущее; теперь на очереди трагическое настоящее. Второй актер является в
новой маске и с жезлом в руке: это Гермес, вестник богов, требует, чтобы
Прометей выдал тайну, которая позволит Зевсу править вечно. Прометей гордо
отказывается: «Я ненавижу всех богов!...» Гермес грозит, что за это он будет низвер-
жен в преисподнюю, и действительно, Прометей восклицает: «Вот и впрямь, на
деле, а не на словах задрожала земля, и молнии вьются, и громы гремят...» —
вплоть до последних слов:
О мать святая Земля! О Эфир,
На землю с небес изливающий свет,
Посмотрите: страдаю безвинно!
«Прометей прикованный» — небольшая трагедия, часа на два игры. Но тотчас
вслед за ней шла другая, «Прометей освобожденный», а потом третья, «Проме-
тей-огненосец» (о том, как в честь примирения Прометея с богами учреждался
праздник факельного бега), и наконец — четвертая, тоже на мифологическую
тему , но с веселым хором козлоногих сатиров, спутников Диониса. Такой цикл из
четырех трагедий одного поэта назывался «тетралогия» и заполнял целый день. А
в конце праздника судьи решали, какая из трех представленных тетралогий
лучше, и выдавали победившему поэту награду.
После второго актера в игру ввели третьего и дальше уже не пошли. Таким
образом, на сцене могло находиться не больше трех действующих лиц сразу. Сюжеты
трагедий оставались только мифологические — к этому обязывал праздник
Диониса . Небольшой объем требовал, чтобы действие было простым и ясным — как в
«Прометее». Занавеса и антрактов не было, поэтому действие должно было
развертываться без перерывов — нельзя было показать, что «между первой и второй
сценой проходят сутки», и нельзя выло переменой декораций перенести действие
из дворца на поле боя или наоборот. Так сложилась в драме привычка к трем
классическим единствам — единству действия, времени и места.
В огромном театре под открытым небом актеров было издали плохо видно.
Поэтому они ходили в башмаках, высоких, как ходули (так что нужно было
опираться на посох), надевали маски с лицом больше головы и облачались в яркие
одежды, по которым сразу можно было отличить царя от воина. Женские роли играли,
конечно, только мужчины. Двигаться в таком облачении было трудно, ни
убийства, ни самоубийства показать было невозможно, о них рассказывали вестники.
Зато жесты были величавы, голос звучен, монологи стройны, как ораторские
речи, а диалоги остры, как философские споры. Такой запомнилась Европе грече-
екая трагедия.
Комедия судит трагедию
Знаменитых сочинителей трагедий в Афинах было трое: старший — Эсхил,
средний — Софокл и младший — Еврипид. Эсхил был могуч и величав, Софокл ясен и
гармоничен, Еврипид тонок, нервен и парадоксален. У Еврипида на сцене
царь-страдалец Телеф появлялся одетый в рубище, Федра томилась от
неразделенной любви, а Медея жаловалась на угнетение женщин. Старики смотрели и
ругались , а молодые восхищались.
Эсхил умер еще при Перикле; злые языки говорили, будто орел с неба принял
его лысину за камень и сбросил на него черепаху, чтобы расколоть ее панцирь.
А Софокл и Еврипид умерли полвека спустя почти одновременно. Сразу пошли
споры между любителями: кто из троих был лучше? И в ответ на такие споры
драматург Аристофан поставил об этом комедию.
Комедии в Греции ставились тоже лишь по праздникам, с хором, с тремя
актерами, только, конечно, одеты они были не царями, а шутами, суетливыми и
драчливыми. А главное, в трагедиях все сюжеты были мифологические и заранее
известные , в комедиях же, наоборот, сплошь выдуманные, и чем необычнее, тем
лучше. У того же Аристофана в других комедиях то мужик летит на небо на
навозном жуке, чтобы привезти на землю богиню мира и этим кончить войну, то
двое крестьян, столковавшись с птицами, устраивают между небом и землей
чудо-государство Тучекукуевск, то афинские женщины, сговорившись, захватывают
власть в городе и устанавливают для справедливости, чтобы у всех было общее
имущество, а заодно и общие мужья.
Вот так и эта комедия Аристофана начинается с того, что бог театра Дионис
решает: «Спущусь-ка я в загробное царство и выведу обратно на свет Еврипида,
чтобы не совсем опустела афинская сцена». Но как попасть на тот свет? Дионис
расспрашивает об этом Геракла — ведь Геракл туда спускался за адским псом
Кербером. «Легче легкого, — говорит Геракл, — удавись, отравись или бросься
со стены». — «Слишком душно, слишком невкусно, слишком круто; покажи лучше,
как сам ты шел». — «Вот загробный лодочник Харон перевезет тебя через
орхестру, а там сам найдешь». Но Дионис не один, при нем раб с поклажей; нельзя ли
переслать ее с попутчиком? Вот как раз идет похоронная процессия: «Эй,
покойничек, захвати с собою наш тючок!» Покойничек с готовностью приподымается на
носилках: «Две драхмы дашь?» — «Нипочем!» — «Эй, могильщики, несите меня
дальше!» — «Ну скинь хоть полдрахмы!» Покойник негодует: «Чтоб мне вновь
ожить!» Делать нечего, Дионис с Хароном гребут посуху через орхестру, а раб с
поклажей бежит вокруг. Встречаются, обмениваются впечатлениями: «А видел ты
здешних грешников, и воров, и лжесвидетелей, и взяточников?» — «Конечно,
видел и сейчас вижу», — и актер показывает на ряды зрителей. Зрители хохочут.
Вот и дворец Аида, у ворот сидит Эак: в мифах это величавый судья грехов
человеческих, а здесь — крикливый раб-привратник. Дионис накидывает львиную
шкуру, стучит. «Кто там?» — «Геракл опять пришел!» — «Ах, злодей, ах,
негодяй, это ты у меня давеча увел Кербера, милую мою собачку! Постой же, вот я
напущу на тебя всех адских чудовищ!» Эак уходит, Дионис в ужасе; отдает рабу
Гераклову шкуру, сам надевает его платье. Подходят вновь к воротам, а в них
служанка подземной царицы: «Геракл, дорогой наш, хозяйка так уж о тебе
помнит , такое уж тебе угощение приготовила, иди к нам!» Раб радехонек, но Дионис
его хватает за плащ, и они, переругиваясь, переодеваются опять. Возвращается
Эак с адской стражей и совсем понять не может, кто тут хозяин, кто тут раб.
Решают: он будет их стегать по очереди розгами, кто первый закричит, тот,
стало быть, не бог, а раб. Бьет. «Ой-ой!» — «Ага!» — «Нет, это я подумал:
когда же война кончится!» — «Ой-ой!» — «Ага!» — «Нет, это у меня заноза в пят-
ке». — «Ой-ой!... Нет, это мне стихи плохие вспомнились». — «Ой-ой!... Нет, это я
Еврипида процитировал». — «Не разобраться мне, пусть уж бог Аид сам
разбирается». И Дионис с рабом входят во дворец.
Оказывается, на том свете тоже есть свои соревнования поэтов, и до сих пор
лучшим слыл Эсхил, а теперь у него эту славу оспаривает новоумерший Еврипид.
Сейчас будет суд, а Дионис будет судьей; сейчас будут поэзию «локтями мерить
и гирями взвешивать». Правда, Эсхил недоволен: «Моя поэзия не умерла со мной,
а Еврипидова умерла и под рукой у него». Но его унимают: начинается суд.
Еврипид обвиняет Эсхила: «Пьесы у тебя скучные; герой стоит, а хор поет,
герой скажет два-три слова, тут пьесе и конец. Слова у тебя старинные,
громоздкие, непонятные. А у меня все ясно, все как в жизни, и люди, и мысли, и
слова». Эсхил возражает: «Поэт должен учить добру и правде. Гомер тем и
славен, что показывает всем примеры доблести, а какой пример могут подать твои
влюбленные героини? Высоким мыслям подобает и высокий язык, а твои тонкие
речи могут научить граждан лишь не слушаться начальников». Эсхил читает свои
стихи — Еврипид придирается к каждому слову: «Вот у тебя Орест над могилою
отца молит его „услышать, внять...", а ведь „услышать" и „внять" — это
повторение!» («Чудак, — успокаивает его Дионис, — Орест ведь к мертвому обращается,
а тут, сколько ни повторяй, не докличешься!») Еврипид читает свои стихи —
Эсхил придирается к каждой строчке: «Все драмы у тебя начинаются родословными:
„Пелоп, который дал имя Пелопоннесу, был мне прадедом...", „Геракл, который...",
„Тот Кадм, который...", „Тот Зевс, который..."». Дионис их разнимает: пусть
говорят по одной строчке, а он, Дионис, с весами в руках будет судить, в какой
больше весу. Еврипид произносит стих неуклюжий и громоздкий: «О, если б бег
Арго остановила свой...»; Эсхил — плавный и благозвучный: «Речной поток, через
луга лиющийся...»; Дионис неожиданно кричит: «У Эсхила тяжелей!» — «Да почему?»
— «Он своим потоком подмочил стихи, вот они и тянут больше».
Наконец стихи отложены в сторону, Дионис спрашивает у поэтов их мнение о
политических делах в Афинах и опять разводит руками: «Один ответил мудро, а
другой — мудрей». Кто же из двух лучше, кого вывести из Аида? «Эсхила!» —
объявляет Дионис. «А обещал меня!» — возмущается Еврипид. «Не я — язык мой
обещал», — отвечает Дионис еврипидовским же стихом. «Виноват и не стыдишься?»
— «Там нет вины, где никто не видит», — отвечает Дионис другой цитатой. «Надо
мною, над мертвым смеешься?» — «Кто знает, жизнь и смерть — не одно ль и то
же?» — отвечает Дионис третьей цитатой, и Еврипид смолкает. Дионис с Эсхилом
собираются в путь, а бог Аид их напутствует: «Такому-то политику, и такому-то
мироеду, и такому-то поэту скажи, что давно уж им пора ко мне...». На этом
кончается комедия.
До сих пор мы не сказали одного: названия комедии. Называется она
неожиданно : «Лягушки». Почему? Потому что хор в ней одет лягушками, и когда Дионис
плывет на челноке в царство мертвых, то хор поет ему квакающую песню. В
греческой комедии такие фантастические хоры были не редкостью: в другой вещи
Аристофана хор изображает птиц, в третьей — облака, а у одного его
современника — буквы азбуки, и вступительная песня начинается словами: «бета-альфа —
ба, бета-альфа — ба...» А у Аристофана квакающая песня лягушек начинается
словами странными, но хорошо вам известными: «Брекекекекс, коакс, коакс! Бреке-
кекекс, коакс, коакс!» Узнаете? Так разговаривал один лягушонок в сказке
Андерсена «Дюймовочка». Сочиняя ему такую реплику, датский сказочник учился не
только у природы, но и у Аристофана.
Чужие среди своих
В Аттике было около 300 тысяч жителей (примерно столько, сколько в нынешнем
городе Смоленске). Но полноправных граждан — таких, которые голосовали в соб-
рании, заседали в совете и суде, бесплатно сидели в театре, — из них была
только одна десятая часть. Остальные были метэки, женщины и рабы.
Слово «метэк» значит «сосед по жилью». Так назывался гражданин одного
города, постоянно живущий в другом. Обычно это были ремесленники и торговцы, люди
деловитые и хозяйственные. У себя на родине заниматься таким трудом было
стыдно: свободному гражданину приличным считалось или воевать, или управлять
государством. А на чужбине их труду были только рады: купить землю или дом
они не имели права, но снять мастерскую, завести орудия, приобрести рабов —
сколько угодно. Государство собирало с них налог и богатело, а в военное
время они сражались в одном строю с гражданами. Если раб выкупался на волю и
становился вольноотпущенником, то и он жил в городе на положении метэка — как
подданный, но не как гражданин.
Когда Фемистокл спешил заселить Афины после персидского разорения, он щедро
давал метэкам полные гражданские права. Когда к власти пришел Перикл, все
изменилось . Народ привык жить на государственное пособие и не хотел, чтобы оно
тратилось на всяких посторонних. До сих пор, если гражданин женился на дочери
метэка, дети их считались гражданами; теперь гражданами стали считаться
только дети гражданина и гражданки. Первым пострадал от этого сам Перикл. Он был
женат на Аспазии, самой красивой и умной женщине в Греции: философы ею
восхищались, а враги Перикла ее ненавидели. Но Аспазия была не афинянка, а миле-
тянка, и дети Перикла оказались метэками. Ему пришлось слезно упрашивать
народное собрание сделать для них исключение и дать им гражданство.
В городе Афинах метэков было очень много, но все-таки меньше, чем граждан.
Однако если посмотреть шире, то вокруг Афин можно было увидеть таких же
неполноправных подданных, которых было во много раз больше, чем граждан. Это
были жители союзных городов. «Внеафинскими метэками» их, кажется, никто не
называл, а можно бы. Налог они платили, и не маленький, в войско и флот
являлись по первому зову, а государственные дела их все чаще решались там, где
они не были гражданами, — в Афинах. Даже крупные судебные дела, возникавшие в
Милете или Византии, разбирал афинский суд, и нужно было издалека ехать в
Афины, подолгу ждать очереди, обхаживать судей, мириться с приговором. В
союзниках копилась обида и ненависть. Когда началась большая война Афин и
Спарты, то афиняне больше всего надеялись, что против Спарты восстанут илоты, а
спартанцы — что от Афин отложатся союзники. Афиняне своего не дождались, а
спартанцы дождались.
Но и до большой войны то один, то другой союзный город пытался восстать
против Афин. В последний раз это был Самос. Самос и Милет были соседями и,
значит, всегда враждовали. Злые языки уверяли, что однажды в угоду милетянке
Аспазии Перикл решил их спор в пользу Милета, и оттого-то самосцы обиделись и
подняли мятеж. В первой битве самосским флотом командовал философ Мелисс, а
афинским — драматург Софокл; он только что поставил знаменитую трагедию
«Антигона» , и восхищенные афиняне не придумали ничего лучше, чем избрать его за
это полководцем. Философ побил поэта: бой выиграли самосцы. Но подоспел с
главными силами Перикл, началась долгая осада. Враги были обозлены до
жестокости: афиняне выжигали на пленных клеймо со знаком афинской совы, самосцы —
со знаком тупоносой самосской галеры. Наконец Самос пал, и развал афинской
морской державы был отсрочен на десяток лет.
Женщины среди мужчин
Мудрец Фалес Милетский каждое утро трижды благодарил богов: за то, что они
его создали человеком, а не животным; эллином, а не варваром; мужчиной, а не
женщиной.
Сам Фалес не был женат. Однажды мать об этом ему напомнила — он ответил:
«Еще не время!» Она подождала и заговорила опять — он ответил: «Уже не
время !»
Двести лет спустя философа Платона спросили: можно ли, женившись,
заниматься философией? Платон ответил: «А как, по-вашему, легче выплыть из
кораблекрушения: одному или с женой на плечах?»
Нерешительный человек спросил философа: «Жениться мне или не жениться?» —
«Делай, как хочешь, — ответил тот, — все равно будешь жалеть». — «Почему?» —
«Красивая жена будет радостью для других, некрасивая — наказанием для тебя».
Таких анекдотов было много, и все они говорят одно: на женщин смотрели
свысока и считали их досадным бременем для серьезного мужчины. Так половина
греческого населения вычеркивалась из общественной жизни.
Люди женились не потому, что любили жен, а для того, чтобы иметь детей,
чтобы продолжить род. Если у тебя нет детей, некому будет в поминальный день
совершить возлияния медом, вином и молоком в память о тебе и твоих предках, а
от этого и тебе и им будет грустно и неуютно в царстве мертвых. Нам это
кажется смешным, мы и предков-то своих редко знаем дальше третьего колена; но
грек твердо помнил, что главное и вечное — это род, а он — лишь недолгий
представитель этого рода на земле.
Поэтому о браках граждан заботилось само государство. В Спарте, говорят,
был закон о трех наказаниях: за безбрачие, за поздний брак и за дурной брак.
А в Афинах однажды Солона спросили: «Какое ты назначаешь наказание за
безбрачие?» — и Солон ответил: «Брак».
Женихов и невест выбирали с толком. Философ Демокрит говорил: «С хорошим
зятем приобретешь сына, с дурным потеряешь дочь». Когда за дочь Перикла
посватались двое, богатый дурак и умный бедняк, он выбрал второго, сказав:
«Лучше тот, который может приобрести богатство, чем тот, который может его
потерять». А Фемистокл сказал еще короче: «Пусть лучше человек нуждается в
деньгах, чем деньги в человеке».
Одного только не сделали ни Перикл, ни Фемистокл: не спросили самих
дочерей, кто им больше нравится. «Стерпится — слюбится»: сначала брак, потом
любовь, а не наоборот. Что такое любовь? Буйная страсть, которая заставляет
человека делать разные глупости. Это можно еще дозволить молодому неженатому
юноше, но к браку это никакого отношения не имеет, брак — дело серьезное. Что
бывает и другая любовь, добрая, спокойная и ясная, — это люди открыли лишь
через много веков.
Мы давно привыкли видеть женщин продавцами, учительницами, врачами, а в
Греции торговали, учили и лечили только мужчины. Обязанности были
распределены строго: вне дома, в поле, в мастерской — все на муже; в доме — все на
жене . Вести хозяйство было непросто: нужно было и варить, и печь хлеб, и
прясть, и ткать, и распоряжаться приставленными к этому рабами и рабынями.
Способные женщины управлялись с этим так умело, что даже их высокомерным
мужьям приходило в голову: допусти их до государственной власти, они,
пожалуй, и с этим управятся! У Аристофана есть комедия о том, как женщины в
Афинах устроили заговор, чтобы кончить войну; мужья в ужасе от такого вторжения
в их дела, а жены объясняют: «Если в пряже у нас запуталась нить, мы ведь
умеем ее распутать; вот так мы распутаем и ваши государственные дела. Если
шерсть нам попалась нечистая, мы ведь сумеем ее вычесать, а вычески
выбросить, а отпавшие комки подобрать и свить вместе; вот так же мы вычешем из
города негодяев и примем в город лучших людей из других городов.
Фемистокл, шутя, говорил: «Главный человек в Греции — мой крошка сын». Как
это? «Грецией во всем командуют Афины, Афинами — я, мною — жена, а ею —
сынишка». Случалось, стало быть, и мужьям признаваться, что жены ими командуют.
Но главным правилом оставалось то, которое будто бы высказал Перикл: «А для
женщины афинской самое лучшее — когда о ней совсем ничего не говорят: ни ху-
дого, ни хорошего».
Рабы среди свободных
Не бывает добра без худа. Победа в персидской войне принесла Греции очень
много хорошего. Но она же окончательно сделала ее рабовладельческой страной.
Конечно, рабы были в Греции и раньше. Рабами становились неоплатные
должники, и рабами становились военнопленные. Но грек чувствовал неловкость,
порабощая земляка или соседа, — это заставляло его думать: «Сегодня он, а завтра
я!» Долговое рабство в Афинах было запрещено Солоном, а рабство военнопленных
обычно было недолгосрочным: пленника выкупали его сограждане или сам хозяин
отпускал его на волю.
Теперь война дала в руки греков множество новых пленных — уже не греков, а
варваров. Слово «варвар» — звукоподражательное, вроде нашего «балаболка»; оно
значит «говорящий непонятно, не по-нашему, не по-человечески». Таких держать
в рабстве было вроде бы уже и не так стыдно, и греки к этому быстро привыкли.
Война кончилась, а спрос на рабов не кончился. На Делосе, Хиосе, Самосе были
настоящие рынки рабов. За здорового мужчину платили столько, сколько за двух
быков, а если он знал какое-нибудь ремесло, то и вдвое дороже. И догадливые
фракийские и малоазиатские князья, творя суд над своими подданными, с охотой
и выгодой назначали им наказание: продать в рабство в Грецию.
Конечно, самые сознательные среди греков чувствовали, что такое обращение с
людьми, пусть даже «говорящими не по-нашему», требует оправдания. Оправдание
находилось такое. В Греции все люди — граждане, все сами управляют своим
государством; на Востоке все люди — подданные персидского царя, покорно
ожидающие его приказаний. Видно, это заложено в самой их природе: грекам
свойственно повелевать, варварам — подчиняться. Как же устроена эта их разная природа?
Видимо, вот как. В каждом человеке тоже ведь есть то, что повелевает, и то,
что подчиняется: разум говорит: «Хочу поднять руку!» — и мышцы поднимают нашу
руку. Если варвары привыкли подчиняться — это значит, что в них так слаб и
неразвит собственный разум, что они нуждаются в чужом. Греческий разум
распоряжается варварскими телами — так велела природа.
Здесь мы прервали бы рассуждающего грека и спросили бы его: «Разум варваров
неразвит — но разве это непоправимо? Чем пользоваться его неразвитостью — не
лучше ли развить его, воспитать его, сделать из варвара такого же
полноценного человека, как ты?» Но грек посмотрел бы на нас с удивлением и возразил бы:
«А разве можно улучшить природу?»
В самом деле, мы привыкли к мысли, что мир движется вперед, развиваясь от
худшего к лучшему, — греки привыкли к мысли, что мир меняется, но не
развивается, все равно как земля в чередовании времен года. Вспомните, что об этом
было сказано в главе «Летосчисление». Конечно, греки понимали, что лучше было
бы обходиться без рабов. Философ Аристотель писал: «Если бы наши орудия умели
работать сами, и ткацкий челнок сам бы ходил по станку, а смычок по струнам,
то не нужны бы стали ни рабы, ни рабовладельцы». Человек нового времени
сделал бы отсюда вывод: «Если ткацких машин нет — значит, нужно их изобрести!»
Грек делал отсюда вывод: «Если ткацких машин нет — значит, нужно обходиться
без них». И шел отдавать приказания рабыням-ткачихам.
Но и худа не бывает без добра. Оттого, что греки не верили в прогресс, их
рабам жилось легче, чем могло бы. Американские плантаторы XIX века верили в
прогресс, и поэтому старались без конца умножать свое богатство, и для этого
выжимали все соки из своих негров. А греческий хозяин не старался жить завтра
богаче, чем сегодня: ему было достаточно жить завтра не хуже, чем сегодня. Он
охотно заводил раба, чтобы тот таскал за него тяжести, помогал на пахоте и в
мастерской, прибирал в доме, а во время войны сопровождал его как оруженосец.
Но с десятком рабов он уже не знал, что делать, и отпускал их на оброк или
сдавал внаем. Когда новокупленного раба вводили в дом, его сажали у очага и
осыпали сушеными ягодами: это значило, что перед лицом богов он — член
хозяйской семьи. Если хозяин жестоко обращался с рабом, то раб — по крайней мере в
Афинах — мог искать убежища в храме и просить, чтоб его продали другому
хозяину.
Конечно, «легче, чем могло бы» — совсем не значит «хорошо». Раб не
принадлежал себе, хозяин мог делать с ним все, что угодно. У раба не было имущества
— все, что он имел, считалось принадлежащим хозяину. У раба не было семьи —
хозяину выгоднее было держать одного раба-мужчину, чем покупать ему жену и
тратиться на их бесполезного в хозяйстве ребенка. У раба не было заступника —
жалобы в суд от рабов на господ не принимались. Если раба вызывали в суд
свидетелем, его сперва пытали, хотя бы для виду. Считалось, что только под
страхом пытки раб может сказать правду, а без этого хороший раб непременно будет
лгать в пользу хозяина, а дурной — во вред хозяину.
Только одно было в Аттике место, где рабов морили работой насмерть: Лаври-
онские рудники — черные подземные дыры, где кирками стучали, скорчившись, а
воздух был такой, что гасли светильники. Там добывалось серебро, а из серебра
чеканились деньги, а денег нужно было все больше, во что бы то ни стало. Во
время войны, когда в Аттику вторглись спартанцы, к ним перебежали почти все
лаврионские рабы — около четверти всех, что были в Аттике. Но и только.
Восстаний рабов в описываемую пору не было даже здесь. Слишком трудно было
сговориться разноязычным рабам, сосланным сюда от различных хозяев.
Настоящие восстания рабов стали происходить лишь два-три века спустя, уже
после Александра Македонского. На острове Хиосе восставшие рабы устроили
однажды целое разбойничье государство. Их атаман Дримак завел себе меры, весы и
печать, обложил рабовладельцев упорядоченной данью, и кто не обижал своих
рабов , тех щадил, а кто был жесток, тех наказывал. Государство назначило
огромную награду за его голову. Тогда Дримак сказал товарищу: «Я уже стар: убей
меня и стань свободен, богат и счастлив». На могиле Дримака поставили
памятник и совершали жертвоприношения: беглые рабы — когда им удавалось совершить
грабеж, а хозяева — когда им удавалось уберечься от грабежа.
Два объявления
Аристоген, сын Хрисиппа из Алабанды, объявляет: бежал раб, именем Гермон,
откликается также на имя Нил, родом сириец, лет ему 18, роста среднего, без
бороды, на подбородке впадинка, около левой ноздри родимое пятно, под левым
углом губ рубец, на кисти правой руки татуировка варварскими буквами. Унес с
собою денег столько-то и жемчужин десять штук, а также лекиф с банным
благовонием и скребницы. Одет был в плащ для конной езды. Кто укажет, где он
скрывается, получит столько-то; кто приведет его, получит вдвое; кто укажет, кто
сманил его, получит втрое. Вместе с ним бежал Бион, раб Калликрата, роста
малого, широкоплечий, ноги крепкие, одет был в невольнический плащ; унес с
собою женскую шкатулку в такую-то цену. Кто укажет или приведет его, получит
столько же. Заявления делать помощникам градоначальников.
* * *
Праксий, сын Феона, фокеец, отпускает на волю Евпраксию и сына ее Дориона.
Отпущенным, жить им у Праксия и жены его Афродисии до самой смерти последних,
а тогда похоронить их и поминать ежедневными жертвами. Если же они того
делать не будут, то отпущение теряет силу, и они подлежат штрафу во столько-то.
Если кто их обратит снова в рабство, то таковое порабощение должно считаться
недействительным, а виновный подлежит штрафу во столько-то, половину —
покровителю отпущенных и половину — богу Асклепию. Покровителя же себе пусть
выберут из фокейцев сами, какого пожелают.
Софисты и софизмы
Подчинение раба господину, подчинение жены мужу, подчинение младших
старшим, подчинение гражданина государству, подчинение человека богам — это были
неписаные законы греческой жизни. И чем больше греки в народных собраниях
сочиняли писаных законов, в каждом городе своих, тем крепче они помнили про эти
неписаные, для всей Эллады общие.
Писаные законы можно было обсуждать, дополнять, совершенствовать, они
менялись помногу раз на глазах каждого. Неписаные оставались такими же, как при
предках. И вот мыслящие люди Греции один за другим стали задумываться: хорошо
ли это? Точно ли они вечны и едины для всех? Может быть, и они держатся не
«по природе», а «по уговору»? Может быть, и их стоило бы пересмотреть?
Гражданин должен подчиняться государству? Но государство меняется: что
вчера было незаконным, то завтра будет законным; где же здесь «вечное»? Раб
должен подчиняться господину? Но человек сегодня свободен, а завтра попал в плен
и стал рабом; разве это «по природе»? Младшие должны подчиняться старшим? Но
вот у греков принято стариков почитать, а у индийских дикарей — убивать и
поедать; что же здесь «единое для всех»? Человек должен подчиняться богам? А
собственно, знаем ли мы, что такое эти боги?
Здесь любой слушатель приходил в ужас и начинал, ничего не слушая, бранить
своего мыслящего собеседника за такое кощунство. А тот невозмутимо отвечал:
«Я ведь не утверждаю, что все именно так и есть, я лишь говорю, что мне так
кажется. Если тебе кажется иначе — попробуй доказать, что все обстоит иначе;
если получится убедительно — я с радостью с тобой соглашусь. И, пожалуйста,
не сердись: я ведь только предлагаю обсудить, что такое боги и хорошо ли
поедать стариков, так же трезво, со всеми „за" и „против", как ты обсуждаешь в
народном собрании, не взимать ли с приезжих рыбаков лишний грош налога».
«Но я не умею доказывать такие вещи!» — говорил собеседник. «Не умеешь? Как
же будешь ты спорить и в народном собрании и в суде? Что ж, тогда возьми урок
у меня: мы давно уже приметили все приемы, какими Перикл-олимпиец и другие
ораторы убеждают народ, и я охотно им тебя научу. Захочешь — докажешь, что
стариков надо почитать, а захочешь — докажешь, что надо поедать. Но имей в
виду: стоить это будет недешево». — «Кто же ты такой, что не учишь нас, что
нам говорить, а учишь, как нам говорить?» — «Как бы сказать? Я не мудрец —
обладатель мудрости; не философ — искатель мудрости; я софист — специалист по
мудрости!»
Такие софисты стали появляться в Афинах еще при Перикле. Народ сбегался их
слушать: говорили они и вправду завораживающе, а спорить умели на любую тему
«за» и «против». Богачи платили им за уроки такие деньги, что софист Горгий
пожертвовал в Дельфы золотую статую на доходы с ученья.
Правда, всех смущало: а вдруг дурные люди научатся этому искусству убеждать
и употребят его во вред? Но софисты отвечали: «Это нас уже не касается. Мы —
как кузнец, который продает покупателю нож; а зарежет ли тот этим ножом
курицу или родного отца, кузнец не в ответе».
И еще смущало: софисты берут плату, и большую, как какие-нибудь
ремесленники, а ведь свободному человеку это стыдно! Но софисты отвечали: «Это такая же
условность, как и все у людей: по уговору — это стыдно, а по природе — вовсе
и нет». И софист Гиппий гордился тем, что знает не только все науки, но и все
ремесла: сам себе выткал плащ, окрасил его пурпуром, расшил золотом, стачал
сандалии, вытесал посох и выковал перстень.
Самый старший из софистов, Протагор, в молодости был дровосеком. Философ
Демокрит увидел его за работой и заметил, что он связывает дрова в вязанки
самым математически выгодным образом. Демокрит угадал в нем талант и сделал
его своим учеником. Этому Протагору принадлежит самая знаменитая фраза всей
греческой философии: «Человек есть мера всем вещам — существованию
существующих и несуществованию несуществующих». Это, между прочим, значило: если люди
верят в богов — боги есть, если не верят — богов нет!
О Протагоре рассказывали забавную историю. Был у него ученик, учившийся
судебному красноречию. По уговору ученик должен был заплатить учителю после
первого выигранного дела. Ученье кончилось, но ученик не спешил выступать в
суде. Тогда Протагор сам подал на него в суд. Протагор рассуждал: «Если я
выиграю дело, он заплатит по приговору, если он — он заплатит по уговору». А
ученик рассуждал: «Если я выиграю дело, то не буду платить по приговору, если
проиграю — то по уговору». Как быть?
Может быть, Протагор сам сочинил эту историю как «софизм» — задачу на то,
чтобы найти неправильный ход мысли. Таких софизмов было немало. Например,
«Рогатый»: «То, чего ты не потерял, ты имеешь; ты не терял рогов; стало быть,
ты имеешь рога». Или — «Покрытый»: «Знаешь ли ты, кто стоит перед тобой под
покрывалом? Нет? А ведь это твой отец; значит, ты не знаешь собственного
отца». Или — «Лысый»: «У меня густые волосы; если вырвать один волос, я не
стану от этого лысым; если вырвать все — стану; а если вырывать волосок за
волоском, то на котором волоске я стану лысым?»
Самым знаменитым был софизм «Лжец»: «Критянин сказал: „Все критяне —
лжецы"; сказал он правду или ложь?» Если правду — значит, он тоже лжец — значит,
он солгал — значит, на самом деле критяне правдивы — значит, он все-таки
сказал правду — и так далее, опять сначала.
Если хотите, вот вам тот же софизм в немного иных декорациях — «Крокодил».
Крокодил схватил ребенка и сказал матери: «„Я отпущу его, если ты угадаешь,
отпущу ли я его". Мать безнадежно сказала: „Не отпустишь". Что должен сделать
крокодил?»
Открытие языка
Когда софисты доказывали, что все людские обычаи — условность, что даже
самые привычные из них возникли не «по природе», а «по уговору», то в руках у
них был один почти неопровержимый пример: язык. В самом деле, вот мы говорим
«стол», но что общего между этими четырьмя звуками и тем домашним предметом,
который они обозначают? Ничего. Персы называют этот предмет совсем другим
словом и отлично обходятся. Не ясно ли, что язык существует не по природе, а
по уговору, как любой закон?
И его можно даже усовершенствовать, как любой закон. Вот, например, одни
говорят «мирт», как будто это растение — мужчина, а другие «мирта», как будто
оно женщина. Почему бы не собраться и не условиться, что считать правильным и
что неправильным? Или вот еще. Названия самцов и самок животных обычно похожи
друг на друга: лев — львица, заяц — зайчиха. А вот самка петуха почему-то
курица. Не лучше ли договориться, чтобы и ее тоже звать «петушиха»? Или вот
еще. Первая строка «Илиады» — это обращение к Музе: «Гнев, богиня, воспой
Ахилла, Пелеева сына...» Хорошо ли это? Ведь «воспой» есть приказание, а можно
ли приказывать Музе? Вернее было бы, пожалуй, так: «Хорошо бы тебе, Муза,
воспеть гнев Ахилла...»
Мы привыкли говорить о роде существительных, о наклонении глаголов, как о
чем-то само собой разумеющемся. А они тоже когда-то были открыты впервые —
именно тогда, когда софист Протагор сказал: «Названия бывают трех родов: как
у мужчин, как у женщин и как у вещей» и «высказывания бывают четырех родов:
вопрос, ответ, приказание и просьба». Все наши грамматические понятия
восходят к греческим: «название» — это наше «имя» (существительное,
прилагательное, числительное); «высказывание» — это наш «глагол» («глаголати» —
по-старославянски значит «сказывать»), а при нем «при-глаголь-е» —
«на-речи-е». «Склонение» — это значит: нормальная форма «имени» —
«именительная», а все остальные как бы отклоняются от нее то в одну, то в другую
сторону , образуя отпадения, «падежи». А вы задумывались, почему первым склонением
в вашей грамматике называется склонение слов женского рода? Потому что первым
словом, которое склоняли греческие ученики в школах, было «Муза», а Муза —
женского рода.
Но это было много позже, а пока сама мысль о том, что родной язык нужно
как-то изучать, вызывала у публики лишь веселый смех. Зачем, если мы и так
его знаем с детства? Сочинители комедий не жалели насмешек над новомодными
чудаками. Говорят, слова бывают мужские, женские и средние? Ах, догадываюсь:
женские слова — это у изнеженных богачей, средние — это у нас, простых
граждан, а мужские — у деревенских мужиков. Как, нет? Ах, понял: это значит, что
у козла жена коза, а у осла, стало быть, оса, а у кувшинки муж — кувшин, а у
корзинки, должно быть, корзин...
Впрочем, бывало и не до смеха. Издавна люди верили в молитвы, в заклинания:
если сказать такие-то слова, то по ним и сбудется, потому что между словами и
вещами есть тайная связь. А теперь оказывается — нет никакой связи, одна
условность. Как же быть? Нет, не может быть, чтобы названия вещам были даны по
уговору, — наверное, все-таки по природе. Нужно только додуматься до их
первоначального смысла. Почему бог называется «бог»? Потому что люди поклонялись
солнцу и луне, видели в небе их бег и называли этот бег «бог». Почему человек
называется «человек»? Потому что он смотрит вокруг себя, «очами ловит» и умом
понимает все на свете: он «оче-ловец», так что и это слово не случайно.
(По-гречески, конечно, эти созвучия другие, но, поверьте мне на слово, такие
же странные.) Больше того: почему слова «мой», «меня», «мною» все содержат
звук ме? Потому что при этом звуке я удерживаю воздух закрытыми губами — как
бы оставляю его при м-м-мне! Почему дательный падеж кончается на у: бог-у,
дом-у, окн-у? Потому что при звуке у из губ трубочкой вылетает узкая, как
стрела, струйка воздуха и как бы у-казывает, кому-у мы что-то даем или к ко-
му-у идем. Не смейтесь, пожалуйста: над доводами такого рода ученые серьезно
думали еще сто лет назад.
Уверяли, будто египетский царь однажды даже сделал опыт, чтобы проверить,
откуда пошел человеческий язык. Он взял двух новорожденных младенцев и отдал
на воспитание пастуху-козопасу, взяв с него клятву, что он при них не
произнесет ни одного слова, а только будет слушать, какое первое слово произнесут
они сами. Прошло два года, и пастух доложил: дети тянут к нему ручонки и
лепечут: «Бек, бек!» Тогда царь послал по всему миру гонцов: у какого народа в
языке есть слово «бек»? Оказалось, что по-фригийски «бек» значит «хлеб».
После этого египтяне стали считать самым древним народом на земле фригийцев, а
себя только вторым.
Так люди впервые заговорили о том, как они говорят, а значит, и задумались
о том, как они думают.
Сократ, или ещё раз
страх бесконечности
Афиняне удивлялись, восхищались, негодовали, слушая софистов. И только один
человек, оборванный и босой, был спокоен и добродушен. Он улыбался и говорил:
«Не пугайтесь, граждане. Пусть Горгий сколько угодно доказывает, что нет
никакой разницы, почитать стариков или поедать стариков, но предложите-ка ему
самому убить и съесть старика, и он так же откажется, как и вы. А вот
интересно — почему?»
Это был Сократ, знаменитый афинский мудрец и чудак.
Вид у него был смешной: лысый череп, крутой лоб, курносый нос, толстые
губы. Когда-то в Афины приехал ученый знахарь, умевший по чертам лица
безошибочно угадывать характер. Его привели к Сократу — он сразу сказал: «жаден,
развратен, гневлив, необуздан до бешенства». Афиняне расхохотались и уже
хотели поколотить знахаря, потому что не было в Афинах человека добродушнее и
неприхотливее, чем Сократ. Но Сократ их удержал: «Он сказал вам, граждане,
истинную правду: я действительно смолоду чувствовал в себе и жадность, и
гнев, но сумел взять себя в руки, воспитать себя — и вот стал таким, каким вы
меня знаете».
Жил он бедно, ходил в грубом плаще, ел что попало. Объяснял: «Я ем, чтобы
жить, а остальные живут, чтобы есть». И еще: «Говорят, боги ни в чем не
нуждаются; так вот, чем меньше человеку надо, тем больше он похож на бога».
Гуляя по рынку, он приговаривал: «Как приятно, что есть столько вещей, без
которых можно обойтись!»
Ему присылали подарки — он отказывался. Жена его Ксантиппа злилась и
бранилась — он объяснял: «Если бы мы брали все, что дают, нам бы ничего не давали,
даже если бы мы просили». Ксантиппа попрекала его бедностью: «Что скажут
люди?» Он отвечал: «Если люди разумные, то им все равно; если неразумные, то
нам все равно». Ксантиппа жаловалась, что ей не в чем выйти посмотреть на
праздничное шествие. Он отвечал: «Видно, ты не так хочешь на людей
посмотреть, как себя показать?» Она ругалась — он улыбался; она окатывала его водой
— он отряхивался и говорил: «У моей Ксантиппы всегда так: сперва гром, потом
дождь».
Мудрецом его объявил сам дельфийский оракул. Был Задан вопрос: «Кто из
эллинов самый мудрый?» Оракул ответил: «Мудр Софокл, мудрей Еврипид, а мудрее
всех Сократ». Но Сократ отказался признать себя мудрецом: «Я-то знаю, что я
ничего не знаю». Даже богам он молился так, словно не знал о чем: «Пошлите
мне все хорошее для меня, хотя бы я и не просил о том, и не посылайте
дурного , хотя бы я и просил о том!»
Любимым его изречением была надпись на дельфийском храме: «Познай себя
самого». Иногда он замолкал среди разговора, переставал двигаться, ничего не
видел и не слышал — погружался в себя. Однажды он простоял так в одном хитоне
целую холодную ночь с вечера до утра. Когда потом его спрашивали, что с ним,
он отвечал: «Слушал внутренний голос». Он не мог объяснить, что это такое; он
называл его «демоний» — «божество» и рассказывал, что этот голос то и дело
говорит ему: «не делай того-то» — и никогда: «делай то-то». Иногда речь идет
о большом и важном, а иногда о пустяках. Например, шел он с учениками к
рынку, и демоний ему сказал: «Не иди по этой улице»; он пошел по другой, а
ученики не захотели и потом пожалели: в узком месте на них выскочило стадо
свиней, кого сбило с ног, а кого забрызгало грязью.
Вот такой внутренний голос, полагал Сократ, есть у каждого, хоть и не
каждый умеет его слышать. Этим голосом и говорит тот неписаный закон, который
сильнее писаных. Оттого и Горгий, как бы он там ни рассуждал, никогда старика
не убьет и не съест. А это главное — не то, что мы думаем, а то, что мы
делаем. Ведь о столяре мы судим не по тому, как он рассуждает о столах и стульях,
а по тому, хорошо ли он их сколачивает. Философ может очень красиво
описывать, как из атомов слагаются и земля, и небо, и звезды, но пусть попробует
он в доказательство сделать хотя бы самую маленькую звезду! Нет? Так не будем
говорить о мироздании, а будем говорить о человеческих поступках: здесь мы
можем не только рассуждать, что такое хорошо и что такое плохо, а и делать
хорошо и не делать плохо.
Этому тоже надо учиться — как всему на свете. Есть ремесло плотника, есть
ремесло скульптора; быть хорошим человеком — такое же ремесло, только гораздо
более нужное. Ради него-то и бросил Сократ все другие ремесла и зажил
бедняком и чудаком. Ремесло это — в том, чтобы знать, что такое справедливость,
благочестие, храбрость, дружба, любовь к родителям, любовь к родине и тому
подобное. Именно знать: если человек знает, что такое справедливость, он и
поступать будет только справедливо. Вы скажете: «Но ведь есть сколько угодно
людей, которые знают, как надо бы поступить справедливо, а все-таки поступают
несправедливо: кто по злобе, кто из страха, кто из корысти». Что ж, значит,
они недостаточно знают, что такое справедливость, только и всего. Если бы
знали по-настоящему, то не предпочли бы ей ни утоление злобы, ни
безопасность , ни выгоду.
Если бы внутренний голос сопровождал нас на каждом шагу, доискаться до
справедливости и до всего прочего было бы очень просто. К сожалению, это не
так: часто он молчит, тут-то мы и делаем самые нехорошие ошибки. Чтобы этого
избежать, надо постараться перебрать все возможные жизненные случаи и о
каждом спросить себя: справедливо или несправедливо? У старых афинян опыт был
небольшой, и они говорили: «Справедливо только то, что есть в наших законах и
обычаях». Софисты посмотрели шире и сказали: «А еще важнее их — право
сильного, да право хитрого». Мы посмотрели глубже и сказали: «А еще важней —
веление внутреннего голоса». Но, наверное, можно посмотреть и еще шире и глубже...
До сих пор афиняне слушали Сократа с сочувствием: хорошо он отделал этих
софистов! Но тут вдруг у них начинала кружиться голова, и в сердце просыпался
знакомый страх бесконечности. На этот раз — не бесконечности мира, а
бесконечности мысли. Если каждый раз смотреть все шире и глубже, то ведь мы
никогда и не остановимся! Старую справедливость потеряли, а новую так и не
найдем. А тогда — жить-то как же?
Разговор Сократа
У Сократа был молодой друг по имени Евфидем, а по прозвищу Красавец. Ему не
терпелось стать взрослым и говорить громкие речи в народном собрании. Сократу
захотелось его образумить. Он спросил его:
«Скажи, Евфидем, знаешь ли ты, что такое справедливость?» — «Конечно, знаю,
не хуже всякого другого». — «А я вот человек к политике непривычный, и мне
почему-то трудно в этом разобраться. Скажи: лгать, обманывать, воровать,
хватать людей и продавать в рабство — это справедливо?» — «Конечно,
несправедливо!» — «Ну а если полководец, отразив нападение неприятелей, захватит пленных
и продаст их в рабство, это тоже будет несправедливо?» — «Нет, пожалуй что,
справедливо». — «А если он будет грабить и разорять их землю?» — «Тоже
справедливо». — «А если будет обманывать их военными хитростями?» — «Тоже
справедливо. Да, пожалуй, я сказал тебе неточно: и ложь, и обман, и воровство —
это по отношению к врагам справедливо, а по отношению к друзьям
несправедливо» .
«Прекрасно! Теперь и я, кажется, начинаю понимать. Но скажи мне вот что,
Евфидем: если полководец увидит, что воины его приуныли, и солжет им, будто к
ним подходят союзники, и этим ободрит их, — такая ложь будет несправедливой?»
— «Нет, пожалуй что, справедливой». — «А если сыну нужно лекарство, но он не
хочет принимать его, а отец обманом подложит его в пищу, и сын выздоровеет, —
такой обман будет несправедливым?» — «Нет, тоже справедливым». — «А если кто,
видя друга в отчаянии и боясь, как бы он не наложил на себя руки, украдет или
отнимет у него меч и кинжал, — что сказать о таком воровстве?» — «И это
справедливо. Да, Сократ, получается, что я опять сказал тебе неточно; надо было
сказать: и ложь, и обман, и воровство — это по отношению к врагам справедли-
во, а по отношению к друзьям справедливо, когда делается им на благо, и
несправедливо, когда делается им во зло».
«Очень хорошо, Евфидем; теперь я вижу, что, прежде чем распознавать
справедливость, мне надобно научиться распознавать благо и зло. Но уж это ты,
конечно, знаешь?» — «Думаю, что знаю, Сократ; хотя почему-то уже не так в этом
уверен». — «Так что же это такое?» — «Ну вот, например, здоровье — это благо,
а болезнь — это зло; пища или питье, которые ведут к здоровью, — это благо, а
которые ведут к болезни, — зло». — «Очень хорошо, про пищу и питье я понял;
но тогда, может быть, вернее и о здоровье сказать таким же образом: когда оно
ведет ко благу, то оно — благо, а когда ко злу, то оно — зло?» — «Что ты,
Сократ , да когда же здоровье может быть ко злу?» — «А вот, например, началась
нечестивая война и, конечно, кончилась поражением; здоровые пошли на войну и
погибли, а больные остались дома и уцелели; чем же было здесь здоровье —
благом или злом?»
«Да, вижу я, Сократ, что пример мой неудачный. Но, наверное, уж можно
сказать , что ум — это благо!» — «А всегда ли? Вот персидский царь часто требует
из греческих городов к своему двору умных и умелых ремесленников, держит их
при себе и не пускает на родину; на благо ли им их ум?» — «Тогда — красота,
сила, богатство, слава!» — «Но ведь на красивых чаще нападают работорговцы,
потому что красивые рабы дороже ценятся; сильные нередко берутся за дело,
превышающее их силу, и попадают в беду; богатые изнеживаются, становятся
жертвами интриг и погибают; слава всегда вызывает зависть, и от этого тоже
бывает много зла».
«Ну, коли так, — уныло сказал Евфидем, — то я даже не знаю, о чем мне
молиться богам». — «Не печалься! Просто это значит, что ты еще не знаешь, о чем
ты хочешь говорить народу. Но уж сам-то народ ты знаешь?» — «Думаю, что знаю,
Сократ». — «Из кого же состоит народ?» — «Из бедных и богатых». — «А кого ты
называешь бедными и богатыми?» — «Бедные — это те, которым не хватает на
жизнь, а богатые — те, у которых всего в достатке и сверх достатка». — «А не
бывает ли так, что бедняк своими малыми средствами умеет отлично обходиться,
а богачу любых богатств мало?» — «Право, бывает! Даже тираны такие бывают,
которым мало всей их казны и нужны незаконные поборы». — «Так что же? Не
причислить ли нам этих тиранов к беднякам, а хозяйственных бедняков — к
богачам?» — «Нет уж, лучше не надо, Сократ; вижу, что и здесь я, оказывается,
ничего не знаю».
«Не отчаивайся! О народе ты еще подумаешь, но уж о себе и своих будущих
товарищах-ораторах ты, конечно, думал, и не раз. Так скажи мне вот что: бывают
ведь и такие нехорошие ораторы, которые обманывают народ ему во вред.
Некоторые делают это ненамеренно, а некоторые даже намеренно. Какие же все-таки
лучше и какие хуже?» — «Думаю, Сократ, что намеренные обманщики гораздо хуже
и несправедливее ненамеренных». — «А скажи: если один человек нарочно читает
и пишет с ошибками, а другой не нарочно, то какой из них грамотней?» —
«Наверное , тот, который нарочно: ведь если он захочет, он сможет писать и без
ошибок». — «А не получается ли из этого, что и намеренный обманщик лучше и
справедливее ненамеренного: ведь если он захочет, он сможет говорить с
народом и без обмана!» — «Не надо, Сократ, не говори мне такого, я и без тебя
теперь вижу, что ничего-то я не Знаю и лучше бы мне сидеть и молчать!» И
Евфидем ушел домой, не помня себя от горя.
«И многие, доведенные до такого отчаяния Сократом, больше не желали иметь с
ним дела», — добавляет историк, записавший для нас этот разговор.
«Облака» сгущаются
Когда софисты съезжались в Афины, они думали: народу-законодателю приятно
будет слушать их речи о том, что незыблемых законов нет, все — дело уговора,
любой закон можно и ввести и отменить. Оказалось — нет. По этим рассуждениям
выходило, что народ имеет такое же право править, как знатные, и беднота —
как богачи. Это, действительно, было приятно слушать. Но по этим же
рассуждениям выходило, что на такое же право могут притязать и рабы, и союзники, и
варвары. А это уже было очень неприятно. Пока афинская беднота шла к власти,
ей хотелось, чтобы все мешавшие этому законы можно было отменить. Когда она
достигла власти, ей уже хотелось, чтобы все оставшиеся полезными для нее
законы были вечными и незыблемыми. Философы рассуждали слишком последовательно
и этим были опасны. Может быть, чем меньше рассуждать, тем лучше? Не объявить
ли мысль государственным преступлением?
И объявили. Правда, для благовидности правящий народ притворился, что
защищает от дерзких философов не собственную власть, а власть богов. Был принят
закон: кто будет говорить о богах и небесных силах иное, чем говорили отцы и
деды, тот виновен в государственной измене. Мыслящие люди сразу почувствовали
себя неуютно. Под ударом оказались и старые философы, и новые софисты, и
будто бы ничего не знающий Сократ.
Из старших философов первым попал под суд Анаксагор, друг Перикла.
Оказалось, что он утверждал, будто Солнце — не бог, а раскаленная глыба величиной
с Пелопоннес и Луна — не бог, а такая же Земля, как наша, с городами и
людьми . Анаксагора спас Перикл. Он вышел к народу и спросил: «Кто может сказать
обо мне что-нибудь худое?» Никто не посмел. «Так вот, Анаксагор — мой
учитель, а учитель не может быть хуже ученика». Анаксагора не казнили, но
отправили в изгнание. Он отнесся к этому по-философски. «Дорога на тот свет
отовсюду одна». Ему сочувствовали: «Ты лишился общества афинян». Он отвечал: «Не
я — их, а они — моего». Возмущались: «Они тебя хотели осудить на смерть!» Он
отвечал: «Но ведь природа давно осудила на смерть и меня и их».
Из софистов под обвинением оказался главный — Протагор. За обедом у своего
друга поэта Еврипида он читал свое новое сочинение «О богах». Оно начиналось
словами: «О богах трудно сказать, существуют они или нет, потому что предмет
этот сложен, а жизнь наша коротка». Собственно, ничего подрывного тут не
было: почти то же когда-то говорил Гиерону Сиракузскому поэт Симонид. Но среди
застольников оказался кто-то не в меру бдительный, он поспешил с обвинением в
суд. Протагору пришлось бежать из Афин за море, и по пути он утонул при
кораблекрушении .
За Сократа взялись не сразу: во-первых, он был не приезжий, а свой,
афинянин; во-вторых, он был очень уж забавен и чудачлив. Прежде чем привлечь к
суду, ему сделали два предупреждения.
Первым предупреждением была комедия Аристофана «Облака». Как умел Аристофан
выводить на сцену собственных современников, мы уже видели. Здесь на сцене
Сократ. Он живет под вывеской «Мыслильня», качается там в корзине под
потолком, чтобы быть поближе к небу, размышляет о тайнах мироздания (например,
передом или задом жужжит комар?) и молится Облакам. Облака — это новые боги:
вид они умеют принимать какой угодно (чем не «вода» или «воздух» философов?),
а греметь умеют не хуже старого Зевса. Как они гремят? А вот как у тебя в
животе бурчит, так и в Облаках бурчит, и это называется «гром». К Сократу
приходит мужик с сыном: «Помоги нам, сын у меня за знатью тянется, скачками
увлекается, все добро промотал, как нам спастись от кредиторов?» — «Проще
простого: они вас к суду, а вы клянитесь Зевсом, что ничего у них и не брали.
Зевса-то давно уже нет, вот вам и не будет ничего за ложную клятву». Старик
радехонек, но не тут-то было! Повздорил он с сыном из-за мелочи (не сошлись
во взглядах на стихи Еврипида), сын недолго думая взял палку и стал отца
колотить . Отец в ужасе кричит: «Нет такого Закона — отцов колотить!» — а сын
приговаривает: «А вот возьмем и заведем». Тут только понимает отец, чему учат
новые мудрецы, и бежит расправляться с Сократом.
Афиняне хохотали всем театром и оглядывались на настоящего Сократа. Сократ
встал, чтоб его было виднее, и невозмутимо простоял все представление.
Отсмеявшись , однако, афиняне Аристофана не одобрили и награду ему не присудили. А
Сократ с Аристофаном остались приятелями и угощались на общих пирах.
Второе предупреждение Сократу было суровее. Афины потерпели поражение в
войне, демократия пала, и у власти оказались «тридцать тиранов» во главе с
жестоким Критием. Критий сам был учеником Сократа и понимал, что для новой
власти его речи еще опаснее, чем для старой. Он вызвал Сократа к себе и
объявил : «Мы запрещаем тебе вести разговоры с молодыми людьми». — «Очень хорошо,
— сказал Сократ, — только что значит „молодыми", до какого возраста?» — «До
тридцати лет», — сказал Критий. «А что значит „вести разговоры"? Если на
рынке человек моложе тридцати лет продает горшок, мне нельзя спросить его, почем
горшок?» — «О том, чего ты не знаешь, спрашивать можно; но ты обычно говоришь
о том, что ты знаешь, вот это ты и прекрати». — «Очень хорошо; а если
какой-нибудь молодой человек меня спросит, где живет Критий, мне тоже нельзя
будет ему ответить?» Тут Критий, хорошо зная своего бывшего учителя, кончил
разговор и отослал Сократа прочь. Все боялись, что жить Сократу уже недолго.
Но тирания «тридцати» скоро пала, и Критий погиб.
Третий удар по Сократу был нанесен, когда народ вновь установил свою власть
в Афинах, и этот удар был последним. Но об этом речь впереди.
Война и чума
Народ в Афинах хотел жить лучше — это была уже привычка. Но народ не хотел
работать и вырабатывать больше — это было рабовладельческое презрение к
труду. Стало быть, нужна была добыча; стало быть, нужна была война. Война с
Персией была безнадежна — Спарта ударила бы в тыл, как когда-то при Танагре.
Стало быть, нужна была война со Спартой.
Перикл оттягивал эту войну пятнадцать лет, но думал о ней все время. У него
был план — надежный, но требовавший крепких нервов. Спарта была сильней на
суше, Афины — на море. Нужно было не принимать боя на суше, а сойтись всем
народом в городские стены и выдержать осаду, кормясь морским подвозом.
Отрезать Афины от моря было нельзя: они были соединены с портом неприступными
длинными стенами. Тем временем афинский флот окружит Пелопоннес, отрежет пути
хлебного подвоза и медленно, но верно выморит Спарту голодом.
Война началась, когда афиняне приняли в свой союз Керкиру — остров на
морской дороге к Сицилии, кормившей хлебом Пелопоннес. Спарта ответила
требованием, чтобы Афины изгнали виновников древней Килоновой скверны, то есть
Алкмеонидов , а Перикл был им родня. Афины потребовали, чтобы спартанцы за это
изгнали виновников недавней Павсаниевой скверны. После этого обмена
неприятными напоминаниями двинулись войска и корабли.
Все население Аттики собралось в городских стенах, округа была отдана на
разорение спартанцам. С болью в сердце смотрели крестьяне со стен, как топчут
их хлеба и рубят их оливы. Но Перикл говорил: «Легче вырастить новые деревья
вместо срубленных, чем новых бойцов вместо убитых». Разоряя, спартанцы щадили
имения Перикла, чтобы казалось, будто они с ним в сговоре. Тогда Перикл
объявил в собрании, что отдает свои имения государству.
От тесноты в городе началась эпидемия. Греки ее называли чумой, но, может
быть, это был сыпной тиф или корь. Болезнь спускалась по телу сверху вниз:
головная боль, воспаление горла, жестокий кашель, тошнота, понос и смерть. На
коже высыпала сыпь, и кожа болела от прикосновения самой легкой одежды, мучил
жар и неутолимая жажда. Люди умирали у колодцев, трупы валялись на улицах:
лечить не умели, хоронить было некому. Даже стервятники перевелись, отравив-
шись зараженным мясом. Страх смерти глушил страх перед богами и перед
законом. «Люди видели, что все гибнут одинаково, и потому им было все равно, что
чтить богов, что не чтить, а до людского суда и наказания никто не
рассчитывал дожить», — пишет историк. Болезнь свирепствовала два года и унесла
четверть афинского населения. Умер и старый Перикл.
Война затягивалась. Добычи не было, а денег нужно было много: кормить
войска и гребцов, кормить оставшихся без крова. Народ удвоил подать с союзников.
Подать шла, конечно, не с бедноты, а с богачей: ненависть богачей в союзных
городах и к Афинам, и к собственному народу дошла до озверения. Начались
отпадения и расправы.
Отложились Митилены на Лесбосе, древний город поэтессы Сафо. Афиняне
осадили Митилены с суши и с моря. Город сдался. Афинское народное собрание
постановило: всех мужчин казнить, всех женщин и детей продать в рабство. На
следующий день, одумавшись, афиняне сами устрашились собственной жестокости:
вдогон кораблю со смертным приказом был отправлен корабль с его отменою.
Лесбосу повезло: корабль поспел вовремя.
Вспыхнула усобица в той Керкире, из-за которой началась вся война. Там
народ обложил богачей небывалым налогом: было объявлено, что богачи вырубили
себе огородные колья в священной роще и должны заплатить по серебряной монете
с кола. Богачи взбунтовались и перебили народных вождей. Два дня шли уличные
бои, женщины с крыш швыряли черепицу во врагов, рабам была обещана свобода за
подмогу. Народ одолел. Восставшие искали убежища в храме, в священную ограду
набилось четыреста человек. Поняв, что им не спастись, они перебили друг
друга мечами; храм был красен от крови. Уцелевших запороли кнутами насмерть.
Фиванцы напали на Платею, союзницу Афин. После четырехлетней осады город
сдался. Платея со времен Персидских войн считалась городом-героем под общей
охраной всех греков. Платейцы обратились к Спарте за третейским судом.
Спартанцы провели перед собой поодиночке всех платейцев, задавая каждому только
два вопроса: сделал ли он Спарте что-нибудь хорошее? сделала ли ему Спарта
что-нибудь плохое? Все гордо отвечали «нет»: все были перебиты.
«Междоусобие царило, — пишет историк-современник. — Нападения были коварны,
месть — безумна; безрассудство считалось мужеством, осторожность — трусостью,
вдумчивость — негодностью к делу. Кто был слабей умом, тот и брал верх,
потому что быстрее действовал. Человек недовольный казался героем, а кто возражал
ему — подозрительным. Удачливый хитрец слыл умником, а разгадавший его
хитрость — еще умней. Родство связывало меньше, чем товарищество: отцы убивали
сыновей. Для умиротворения не было ни силы речей, ни страха клятв.
Человеческая природа, привычная преступать законы, одолела их и с наслаждением
вырвалась на волю, не сдерживая страсти, попирая право. Ведь людям нужны законы
лишь для собственной защиты, а для нападения и мести не нужны».
Десять лет взаимного разорения прошли бесплодно. Обессиленные, Афины и
Спарта заключили мир и стали готовиться к новой войне.
Последняя речь Перикла
Со времен Солона в Афинах был обычай: павших на войне хоронить не где
попало, а всех вместе, торжественно и чинно. Трупы сжигали на кострах на поле
боя, кости хранили в глиняных сосудах до зимы, а зимой складывали в десять
кипарисовых гробов и на десяти колесницах везли по улицам под звуки флейт.
Родственники шагали в черных одеждах, женщины голосили и били себя в грудь.
Так выходили за Дипилонские ворота на Священную дорогу в Элевсин, там
совершали погребение, а выбранный от города человек произносил речь.
В первый год войны над первыми убитыми эту речь произнес Перикл. Жить ему
оставалось полтора года. Он не стал говорить о тех, кто пали, — он стал гово-
рить о том, во имя чего они пали. Его речь — это лучший автопортрет афинской
демократии: может быть, она была и не такой, но такой хотела быть.
«Обычаи у нас в государстве не заемные: мы не подражаем другим, а сами
подаем пример. Называется наш строй народовластием, потому что держится не на
меньшинстве, а на большинстве народа. Закон дает нам всем равные возможности,
а уважение воздается каждому по его заслугам. В общих делах мы друг другу
помогаем, а в частных не мешаем; выше всего для нас законы, и неписаные законы
выше писаных. Город наш велик, стекается в него все и отовсюду, и радоваться
нашему достатку мы умеем лучше, чем кто-либо. Город наш всегда для всех
открыт, ибо мы не боимся, что враги могут что-то подсмотреть и во зло нам
использовать : на войне сильны мы не тайною подготовкою, а открытою отвагою. На
опасности мы легко идем по природной нашей храбрости, не томя себя заранее
тяжкими лишениями, как наши противники, а в бою бываем ничуть их не
малодушнее .
Мы любим красоту без прихотливости и мудрость без расслабленности;
богатством мы не хвастаем на словах, а пользуемся для дела; и в бедности у нас не
постыдно признаться, а постыдно не выбиваться из нее трудом. Мы стараемся
сами обдумать и обсудить наши действия, чтоб не браться за нужное дело, не
уяснив его заранее в речах; и сознательность делает нас сильными, тогда как
других , наоборот, бездумье делает отважными, а раздумье нерешительными. А друзей
мы приобретаем услугами, и не столько из расчета, сколько по свободному
доверию. Государство наше по праву может зваться школой Эллады, ибо только в нем
каждый может найти себе дело по душе и по плечу и тем достичь независимости и
благополучия.
Вот за какое отечество положили жизнь эти воины. А мы, оставшиеся, любуясь
силою нашего государства, не забудем же о том, что творцами ее были люди
отважные, знавшие долг и чтившие честь. Знаменитым людям могила — вся земля, и
о них гласят не только могильные надписи на родине, но и неписаная память в
каждом человеке: память не столько о деле их, сколько о духе их».
Алкивиад, софист
на практике
Когда Алкивиад был мальчиком, он боролся на песке с одним товарищем.
Товарищ побеждал. Алкивиад укусил его за руку. «Ты кусаешься, как баба», — сказал
товарищ. Алкивиад ответил: «Нет, как лев».
Он рос в доме Перикла. Однажды он зачем-то пришел к Периклу, тот сказал:
«Не мешай, я думаю, как мне отчитываться перед народом». Алкивиад ответил:
«Не лучше ли подумать, как совсем ни перед кем не отчитываться?»
Он учился у Сократа, и Сократ говорил ему: «Если бы ты владел Европой, и
боги запретили бы тебе идти в Азию — ты бросил бы все и пошел бы в Азию».
Алкивиад преданно любил Сократа, однажды в бою он спас ему жизнь; однако глубже
в душу ему запали слова тех софистов, которые говорили: дом, родина, боги —
все это условно, все «по уговору»; «по природе» есть только право сильного и
право хитрого.
Таким он и вырос — красивым, умным, беззаботным, привыкшим во всем давать
себе волю и готовым на что угодно, лишь бы быть первым, в хорошем или в
дурном — все равно. Со своими приятелями он устраивал такие кутежи, что о них
говорила вся Греция. У него был красавец пес, он отрубил этому псу хвост; все
возмущались, а он говорил: «Пусть лучше возмущаются этим, а не чем-нибудь
другим». Однажды он на пари ни за что дал пощечину самому богатому человеку в
Афинах, старому безобидному толстяку, а на следующее утро пришел к нему,
скинул плащ и подал плеть. Тот расчувствовался, простил его и даже выдал за него
свою дочь.
Этот Алкивиад и возобновил ту войну, которая погубила Афины.
Ему хотелось отличиться на войне. Со Спартой был мир. Тогда он предложил
народному собранию объявить войну Сиракузам — тем сицилийским Сиракузам,
откуда Спарта и ее союзники получали хлеб. План был великолепен. В Афинах
снарядили флот в полтораста кораблей, отборное войско готово было к посадке,
начальником был назначен Алкивиад и с ним два старших полководца — осторожный
Никий и пылкий Ламах. Всюду только и говорили что о сицилийском походе; имя
Алкивиада было на устах у каждого.
Чем громче слава, тем сильнее зависть. Враги Алкивиада решили его погубить.
В Афинах на перекрестках стояли каменные столбы с головой Гермеса,
покровителя дорог. В ночь за месяц до похода эти столбы вдруг оказались перебиты и
изуродованы неведомо кем. Сразу поползли слухи, что это сделал Алкивиад,
известный безбожник. Алкивиад явился в народное собрание и потребовал открытого
разбирательства. Ему сказали: «Время дорого; отложим до конца похода». И флот
двинулся в путь под гнетом недоброго предзнаменования.
Афиняне уже вступили в Сицилию, уже заняли первые города, как вдруг из Афин
пришел приказ Алкивиаду вернуться и предстать перед судом. Он понял, что там
уже все готово для его гибели. Он решил бежать. Его спросили: «Ты не веришь
родине, Алкивиад?» Он ответил: «Где речь о жизни и смерти — там я не поверю и
родной матери». Ему сообщили, что его Заочно приговорили к смерти. Он
вскричал: «Я покажу им, что я жив!»
Он явился прямо к вчерашнему врагу — в Спарту — и сказал: «До сих пор я
делал вам зла больше всех, теперь я принесу вам пользы больше всех». Он
посоветовал сделать три вещи: послать подмогу сицилийцам; послать войско в Аттику
не набегом, а так, чтобы занять там крепость и все время грозить Афинам;
послать флот в Ионию и отбить у афинян их союзников. С флотом поплыл он сам.
Сицилийский поход афинян без Алкивиада кончился катастрофой. Целый год
тщетно осаждали они Сиракузы, а потом были отбиты, окружены и сложили оружие.
Полководцев казнили, семь тысяч пленных послали на сиракузскую каторгу — в
каменоломни, а потом тех, кто выжил, продали в рабство. Даже бывалым
сицилийским рабовладельцам совестно было владеть рабами из тех Афин, которые слыли
«школой всей Греции». Некоторых отпускали на волю За то, что они учили
сицилийцев новым песням из последних трагедий Еврипида.
Алкивиад помнил: изменнику нигде нет веры. Он был настороже — и был прав. В
спартанский флот пришел приказ его убить. Он узнал об этом и бежал к третьему
хозяину — в Персию. Знавшие его дивились, как умел он менять и вид, и образ
жизни: в Афинах беседовал с Сократом, в Спарте спал на дерюге и ел черную
похлебку, в Сардах был изнежен и роскошен так, что удивлялись даже персы. В
Сардах правил персидский сатрап, зорким взглядом следя, как истребляют друг
друга его враги — афиняне и спартанцы. И те и другие были истощены войной, и
те и другие без стыда просили помочь им деньгами из бездонных персидских
сокровищниц, а он отвечал подачками и посулами, и советником при нем был
Алкивиад.
Наконец час настал: в Афинах разгорелась междоусобная борьба. Одна из
партий призвала на помощь Алкивиада, он возглавил флот и поплыл вдоль
малоазиатского берега, отвоевывая для афинян те города, которые недавно отвоевывал для
спартанцев. Одержав шесть побед, он явился в Афины под красными парусами, с
кораблями, нагруженными добычей. Народ ликовал, старики со слезами на глазах
показывали на него детям. Ему было дано небывалое звание
«полководец-самодержец»; он стал как бы тираном волею народа. Мечты его исполнились,
но он не обольщался: он знал, что народная любовь переменчива.
Так и случилось. Когда-то в юности Алкивиад говорил речь к народу, а За
пазухой у него был только что купленный дрозд; дрозд улетел, один моряк из
толпы его поймал и вернул Алкивиаду. Алкивиад был широкой души человек: став
полководцем-самодержецем, он отыскал того моряка и взял его с собою на флот
своим помощником. Отлучившись однажды за сбором дани, он приказал ему только
одно: ни в каком случае не принимать боя. Тот немедленно принял бой и,
конечно, потерпел поражение. Алкивиад, вернувшись, тотчас вызвал врагов на новый
бой, но те уклонились. Что последует дальше, Алкивиад знал заранее. Не
дожидаясь , пока его объявят врагом народа, он бросил войско и флот, укрылся в
укрепленной усадьбе близ Геллеспонта и жил там среди фракийцев, пьянствуя,
развлекаясь верховой ездой и издали следя за последними битвами войны.
Предпоследняя битва была у Лесбоса. В коротком промежутке меж двух бурь
сошлись два флота. Афиняне бросили в бой все: на веслах сидели рядом знатные
всадники, привыкшие гнушаться морским трудом, и рабы, которым за этот бой
была обещана свобода. Афиняне победили, но буря разметала корабли победителей,
много народу погибло. Это было сочтено за гнев богов. Победоносных
военачальников вместо награды привлекли к суду. Все были казнены; против казни
голосовал один только Сократ.
Последняя битва была на Геллеспонте, у Эгоспотам — Козьей реки, невдалеке
от усадьбы Алкивиада. Он увидел, что афиняне выбрали для стоянки неудобное
место: ни воды, ни жилья, воины должны далеко расходиться по берегу. Алкивиад
на коне подъехал к лагерю и предупредил начальников об опасности. Ему
ответили: «Ты враг народа — поберегись сам». Поворотив коня, он сказал: «Если бы не
эта обида — через десять дней вы у меня были бы победителями». Прошло десять
дней, и афиняне были разгромлены: спартанцы ударили врасплох и захватили все
корабли почти без боя. Это был конец. Афины сдались, срыли городские
укрепления, распустили народное собрание, городом стали править «тридцать тиранов»
во главе с жестоким Критием, начались расправы. Говорили, что за год
правления «тридцати» погибло больше народу, чем за десять лет войны.
Алкивиад помнил, что от спартанцев ему еще труднее ждать добра, чем от
афинян. Он бросил свой фракийский дом и вновь укрылся в Персии. Он знал, что
народ в Афинах опять горько жалеет о его изгнании и видит в нем свою последнюю
надежду. Но знали это и спартанцы. Персидскому сатрапу была отправлена
убедительная просьба: избавить победителей от опасного человека. Дом, где жил
Алкивиад, окружили и подожгли. Алкивиад швырнул в огонь ковры и платья и по ним
с мечом в руках вырвался из дома. Убийцы не посмели подойти к нему — его
расстреляли издали из луков. Тело его похоронила его последняя любовница, по
имени Тимандра. Так погиб тот, о ком говорили: «Греция не вынесла бы второго
Алкивиада».
Суд над Сократом
В Афинах заседает суд. В Афинах любят судиться, за это над афинянами давно
все подшучивают. Но этот суд — особенный, и народ вокруг толпится гуще
обычного. Судят философа Сократа — за то же, за что судили тридцать лет назад
Анаксагора и двенадцать лет назад Протагора. Его обвиняют в том, что он
портит нравы юношества и вместо общепризнанных богов поклоняется каким-то новым.
Сократу семьдесят лет. Седой и босой, он сидит перед судьями и с улыбкой
слушает, что говорят один за другим три обвинителя: Мелет, Анит и Ликон. А
говорят они сурово, и народ вокруг шумит недоброжелательно. Ведь всего пять
лет, как кончилась тяжелая война со Спартой, всего четыре года, как удалось
сбросить власть «тридцати тиранов», государство с трудом приводит себя в
порядок. Как это случилось, что при отцах и дедах Афины были сильнее всех в
Элладе , а теперь оказались на краю гибели? Может быть, в этом виноваты такие,
как Сократ?
— Сократ — враг народа, — говорят одни. — Наша демократия стоит на том,
чтобы всякий гражданин имел доступ к власти: всюду, где можно, мы выбираем
начальников по жребию, чтобы все были равны. А Сократ говорит, будто это
смешно — так же смешно, как выбирать кормчего на корабле по жребию, а не по
Знаниям и опыту. А у кого из граждан есть досуг, чтобы приобрести в политике
Знания и опыт? Только у богатых и знатных. Вот они и трутся около Сократа,
слушают его уроки, а потом губят государство. Когда была война, нас чуть не
погубил честолюбец Алкивиад; когда кончилась война, нас чуть не погубил
жестокий Критий; а оба они были учениками Сократа.
— Сократ — друг народа, — говорят другие. — И Алкивиад, и Критий были
хорошими гражданами, пока слушали Сократа, и стали опасными, лишь когда отбились
от него. Разве «тридцать тиранов» любили Сократа? Нет, они тоже боялись его и
тоже уверяли, будто он портит нравы юношества. Тайных уроков он не давал, жил
у всех на виду, разговаривал со всеми запросто. Да, он всегда говорил:
«Государством должны управлять только люди хорошие», — но он никогда не добавлял,
как это любят знатные: «Нельзя научиться быть хорошим, можно только быть
хорошим от рождения». Он как раз и учил людей быть хорошими, будь ты богач или
бедняк, лишь бы сам хотел учиться. А что это трудно — его ли вина?
— Сократ — чудак и насмешник, — соглашаются и те и другие. — Он задает
вопросы и не дает ответов; сколько ни отвечай, а все чувствуешь себя в тупике.
Другие философы говорят: «думай то-то!», а он: «думай так-то!» Додумаешься до
чего-нибудь, скажешь ему, а он переспросит раз, и видишь: нужно дальше
думать. А нельзя же без конца думать, надо когда-то и дело делать. Начнешь,
недодумав, а он улыбается: «не взыщи, коли плохо получится». Понятно, что так
ни дома, ни государства не наладишь. Интересно с ним, но неспокойно.
Обвинители говорят: «Казнить его смертью»; это, конечно, слишком, а проучить его
надо, чтобы жить не мешал.
Но вот обвинители кончили, и Сократ встает говорить защитительную речь. Все
прислушиваются.
«Граждане афиняне, — говорит Сократ, — против меня выдвинуты два обвинения,
но оба они такие надуманные, что о них трудно говорить серьезно. Наверное,
дело не в них, а в чем-то другом.
Говорят, будто я не признаю государственных богов. Но ведь во всех обрядах
и жертвоприношениях я всегда участвовал вместе со всеми, и каждый это видел.
Говорят, будто я поклоняюсь новым богам, — это про то, что у меня есть
внутренний голос, которого я слушаюсь. Но ведь верите же вы, что дельфийская
пифия слышит голос бога, и что гадателям боги дают знамения и полетом птиц, и
жертвенным огнем; почему же вы не верите, что и мне боги могут что-то
говорить?
Говорят, будто я порчу нравы юношества. Но как? Учу изнеженности, жадности,
тщеславию? Но я сам ведь не изнежен, не жаден, не тщеславен. Учу
неповиновению властям? Нет, я говорю: „Если законы вам не нравятся, введите новые, а
пока не ввели, повинуйтесь этим". Учу неповиновению родителям? Нет, я говорю
родителям: „Вы ведь доверяете учить ваших детей тому, кто лучше знает
грамоту; почему же вы не доверяете их тому, кто лучше знает добродетель?"
Нет, афиняне, меня здесь привлекают к суду по другой причине, и я даже
догадываюсь, по какой. Помните, когда-то дельфийский оракул сказал странную
вещь: „Сократ — мудрее всех меж эллинов". Я очень удивился: я-то знал, что
этого быть не может, — ведь я ничего не знаю. Но раз так сказал оракул, надо
слушаться, и я пошел по людям учиться уму-разуму: и к политикам, и к поэтам,
и к гончарам, и к плотникам. И что же оказалось? Каждый в своем ремесле знал,
конечно, больше, чем я, но о таких вещах, как добродетель, справедливость,
красота, благоразумие, дружба, знал ничуть не больше, чем я. Однако же каждый
считал себя знающим решительно во всем и очень обижался, когда мои расспросы
ставили его в тупик. Тут-то я и понял, что хотел сказать оракул: я знаю хотя
бы то, что я ничего не знаю, — а они и этого не знают; вот потому я и мудрее,
чем они.
С тех самых пор я и хожу по людям с разговорами и расспросами: ведь оракула
надо слушаться. И многие меня за это ненавидят: неприятно ведь убеждаться,
что ты чего-то не знаешь, да еще столь важного. Эти люди и выдумали
обвинение, будто я учу юношей чему-то нехорошему. А я вовсе ничему не учу, потому
что сам ничего не знаю; и ничего не утверждаю, а только задаю вопросы и себе
и другим; и, задумываясь над такими вопросами, никак нельзя стать дурным
человеком, а хорошим можно. Потому я и думаю, что совсем я не виноват».
Судьи голосуют. Как видно, они тоже не принимают всерьез обвинений Мелета и
Анита — правда, они признают Сократа виновным, но лишь малым перевесом
голосов . Теперь надо проголосовать за меру наказания. Закона на такие случаи нет:
обвинитель должен предложить свою меру наказания, обвиняемый — свою, а суд —
выбрать. Обвинители свою уже предложили: смертную казнь. Пусть Сократ со
своей стороны предложит достаточный штраф, и наверняка он этим и отделается. Но
Сократ говорит:
— Граждане афиняне, как же я могу предлагать себе наказание, если я считаю,
что я ни в чем не виноват? Я даже думаю, что я полезен государству тем, что
разговорами своими не даю вашим умам впасть в спячку и тревожу их, как овод
тревожит зажиревшего коня. Поэтому я бы назначил себе не наказание, а награду
— ну, например, обед за казенный счет, потому что я ведь человек бедный. А то
какой же штраф могу я заплатить, если всего добра у меня и на пять мин не
наберется? Пожалуй, одну мину как-нибудь заплачу, да еще, может быть, друзья
добавят.
Это уже похоже на издевательство. Народ шумит, судьи голосуют и назначают
Сократу смертную казнь. Приговоренному предоставляется последнее слово. Он
говорит:
— Я ведь, граждане, старый человек, и смерти мне бояться не пристало. Что
приносит людям смерть, я не знаю. Если загробного мира нет, то она избавит
меня от тяжкой дряхлости, и это хорошо; если есть, то я смогу за гробом
встретиться с великими мужами древности и обратиться со своими расспросами к
ним, и это будет еще лучше. Поэтому давайте разойдемся: я — чтобы умереть, вы
— чтобы жить, а что из этого лучше, нам неизвестно.
Его казнили не сразу: был праздничный месяц, и все казни откладывались.
Друзья предлагали ему бежать из тюрьмы; он сказал: «Зачем? Чтобы нарушить
закон и вправду заслужить наказание? И куда? Разве есть такое место, где не
умирают?» Ему сказали: «Но ведь больно смотреть, как ты страдаешь
незаслуженно!» Он ответил: «А вы бы хотели, чтобы заслуженно?» Его спросили: «Как тебя
похоронить?» Он ответил: «Плохо же вы меня слушали, если так говорите:
хоронить вы будете не меня, а мое мертвое тело».
Казнили в Афинах ядом. Сократу подали чашу — он выпил ее до дна. Друзья
заплакали — он сказал: «Тише, тише: умирать надо по-хорошему!» Тело его стало
холодеть, он лег. Когда холод подступил к сердцу, он сказал: «Принесите
жертву богу выздоровления». Это были его последние слова.
Дела и годы (до н.э.)
• ок. 475 — статуя тираноубийц работы Крития и Несиота
• ок. 470 — расцвет скульптора Мирона. Родился философ Сократ
• 456 — смерть драматурга Эсхила
• 441 — первое выступление драматурга Еврипида
• 440 — восстание Самоса против Афин; драматург Софокл командует афинянами
• 438 — Фидий заканчивает статую Афины-Девы для Парфенона
• 431—421 — начало Пелопоннесской войны
• 430 — чума в Афинах
• ок. 425 — расцвет софистов Протагора, Горгия и других
• 423 — комедия «Облака» Аристофана
• ок. 420 — расцвет скульптора Поликлета в Аргосе и живописцев Зевксиса и
Паррасия
• 415—414 — сицилийский поход афинян и измена Алкивиада
• 413-404 — возобновленная Пелопоннесская война
• 411 — изгнание софиста Протагора
• 407 — возвращение и второе бегство Алкивиада
• 406 — смерть Софокла и Еврипида
• 405 — комедия «Лягушки» Аристофана. Поражение афинян при Эгоспотамах
• 404—403 — тирания «тридцати». Смерть Алкивиада
• 399 — суд над Сократом
• ок. 350 — расцвет скульптора Праксителя в Афинах
• ок. 325 — расцвет скульптора Лисиппа в Сикионе и живописцев Апеллеса и
Протогена.
Словарь IV
«Логии», «графии»
и 15 приставок
Большинство греческих слов в русском языке — научные. Ученые разных стран,
чтобы лучше понимать друг друга, стараются называть свои предметы от
латинских и греческих корней — это языки мертвые, всем одинаково чужие, никому не
обидно. Поэтому и большинство наук называются -логиями, -графиями, -метриями.
Первый корень значит «мыслить», второй — «писать», третий — «мерить». Но эти
точные значения давно расплылись. География не меньше требует умения мыслить,
чем геология — описывать, а геометрия вовсе оторвалась от той гео-, то есть
«земли», которую она когда-то мерила, и занимается гораздо более отвлеченными
вопросами. Астрология вообще справедливо считается не наукой, а лженаукой,
наука же носит имя астрономия, «звездо-законие» (по сходству разве что с
эко-номией, «житье-законием»; кстати, а что значит слово эко-логия?)
Любопытно, что разные предметы по-разному тянутся к -логиям, -графиям и
-метриям. Только слово биос (жизнь) образует и био-логию и био-графию, но как
разнозначны эти слова!
Науки — логии занимаются такими предметами, как человек, бог, время,
природа, форма, душа. О человеке — антропо-логия (сравним: питек-антроп, обезья-
но-человек; миз-антроп, человеконенавистник). О боге — тео-логия, бо-
го-словие, (вспомним все Фео— из греческих имен). О времени — хроно-логия
(хроника — это летопись; хроно-метр — точные часы). О деятельности живой
природы — физио-логия (а о природе вообще — физика). О форме — морфо-логия (вы
ее знаете как часть грамматики, но есть еще, например, слово мета-морф-оза,
превращение, перемена формы). О душе — психо-логия (а псих-иатрия — это
лечение душевных болезней, как пед-иатрия — лечение детских болезней, а
пед-агогика значит вести за собою детей, а дем-агогия — вести за собою народ,
а демократия — власть народа, а аристо-кратия — власть «лучших», то есть
знатных, а также и сама знать; наверное, эту цепочку сложных слов можно
тянуть и дальше).
Науки — графии более практичны. Это калли-графия, чисто-писание (корень
-калли— мы помним по греческим именам). Это орфография, право-писание (в
словах, прошедших через латынь, это ф заменяется т: орто-доксия — это мышление
по заданным правилам, а орто-педия — придание правильной формы ногам).
Библиография — умение разбираться в книгах (сравни: библиотека — кни-
го-хранилище). Стено-графия — умение быстро, плотно писать (сравни: сте-
но-кардия — стеснение сердца; а русское слово стена тут ни при чем, это
случайное созвучие). Типо-графия — печатание с выпуклых образцов, типов
(стерео-тип — плотный, затверделый образец). Лито-графия — печатание с каменных
досок (сравни: палео-лит — древнекаменный век, нео-лит — новокаменный век) .
Фото-графия — печатание с помощью света (фот, фос — свет, отсюда «све-
то-носный» элемент фос-фор). При этих науках — соответственные устройства:
теле-граф — «дально-писатель» (сравни: теле-фон — «дально-звучатель»; те-
ле-пат — «дально-чувствователь»), фоно-граф — «звуко-писатель» (сравни:
фонетика — наука о звуках слов).
Наук — метрий совсем мало: кроме три-гоно-метрии, науки о соотношении
сторон треугольника, только стерео-метрия, геометрия объемных, плотных тел
(вспомним стерео-тип). Зато устройств при них гораздо больше — и уже знакомый
нам хронометр, и термо-метр (и отсюда все, что связано с теплотой, вплоть до
термо-ядерной реакции), и баро-метр (и отсюда все, что связано с весом,
вплоть до бари-тона, тяжелого, низкого голоса), и арифмо-метр (число-мер), и
динамо-метр (сило-мер; динамика — наука о силе, динамо — машина для получения
электричества из неэлектрической силы, динамит — взрывчатое вещество большой
силы и т.д.)
Но, пожалуй, еще интереснее сопоставлять слова не по корням, а по
приставкам. Вот приблизительные значения 15 греческих приставок: ана— — вверх, к
раскрытию, ката— — вниз, к скрытию; гипер— — над, гипс— — под; син— (силе-) —
с, вместе, диа— врозь, через; эн— — в, эк— — из; пара— — мимо, рядом, пери— —
вокруг; апо— — от, анти— — против; про— — впереди, эпи— — на, за; мета— —
после , вместе.
Есть простой греческий корень -од-, означающий «путь», «идти». Сведем его с
несколькими приставками. Когда воду разлагают электричеством (это называется
«электро-лиз»), то в нее помещают два электр-ода («электро-пути»), и один
называется кат-од, а другой ан-од. Когда что-то движется вокруг чего-то, то
время этого обращения называется пери-од. Когда сходятся на совет церковные
чины, то это — син-од. Когда мысли следуют по порядку друг за другом, это
Значит, что в мышлении есть мет-од. Попутно мы упомянули электролиз, корень
-лиз— в нем значит «разложение», мы сразу найдем его и в слове ана-лиз
(разбор на составные элементы), и в слове пара-лиз (почти полное расслабление —
по-русски это слово исказилось в паралич, но осталось в глаголе
парализовать) .
Сим-метрия — это то, что со-размерно; диа-метр — поперечник фигуры,
пара-метры — расстояния между крайними ее точками, пери-метр — длина окружающей
ее линии. Диа-лог — разговор между разномыслящими лицами; диа-лектика — ход
мысли, каким они приходят к общей истине. Ана-лог, ана-логия помогает
раскрыть понятие, ката-лог как бы закрывает понятие, вписывая в законченный
список. Про-лог предшествует главному содержанию произведения (логосу), эпи-лог
следует за ним. Про-гноз означает предвидение будущего, диа-гноз — познание
настоящего, исследованного «вдоль и поперек». Эк-стаз — это когда человек от
полноты вдохновения «выходит из себя»; эн-ту-зиазм — это нечто большее, когда
он от полноты вдохновения «входит в бога» (помните корень -тео-? он прячется
здесь в слоге -ту-). За этим может следовать только апо-феоз, когда человек
от земли возносится к богам (здесь корень -тео— опять пишется по новому
произношению, -фео-).
Мы говорим сим-вол — это предмет, обозначающий другой предмет или понятие,
единые с ним. Например, как если два человека разламывают палочку, а потом
один из них, посылая к другому вестника, дает ему свою половину; половинки
со-единяют, и вестнику верят. А какую взять противоположную приставку, чтобы
получить значение «разгь-единение»? Приставку диа— — получится сам диа-вол,
который губит людей, заводя рознь между ними. Так представляли его греки. Вот
до каких глубин можно дойти, занимаясь корнями и приставками.
(ОКОНЧАНИЕ В СЛЕДУЮЩЕМ НОМЕРЕ)
Проблемы
"ФИЗИЧЕСКИЙ МИНИМУМ" НА НАЧАЛО XXI ВЕКА
В.Л. Гинзбург
Вступление
Скорость развития науки в наше время поражает. Буквально в продолжении од-
ной-двух человеческих жизней произошли гигантские изменения в физике,
астрономии, биологии, да и во многих других областях. Читатели могут проследить
сказанное даже на примере своей семьи. Так, мой отец, родившийся в 1863 году,
был младшим современником Максвелла (1831-1879) . Мне самому было уже 16 лет,
когда в 1932 году открыли нейтрон и позитрон. А ведь до этого были известны
только электрон, протон и фотон. Как-то нелегко - осознать, что электрон,
рентгеновские лучи и радиоактивность открыты лишь около ста лет назад, а
квантовая теория зародилась только в 1900 году. Вместе с тем сто лет - это
так мало не только по сравнению с примерно 3 миллиардами лет с тех пор, как
на Земле зародилась жизнь, но и с возрастом современного вида людей (Homo
sapiens), составляющим порядка 50-100 тысяч лет! Полезно вспомнить и то, что
первые великие физики Аристотель (384-322 гг. до н. э.) и Архимед (ок. 287-
212 гг. до н. э.) отделены от нас более чем двумя тысячелетиями. Но в
дальнейшем наука прогрессировала сравнительно медленно, и не последнюю роль здесь
играл религиозный догматизм. Лишь со времен Галилея (1564-1642) и Кеплера
(1571-1630) физика стала развиваться все ускоряющимися темпами. Но, кстати
сказать, даже Кеплер считал, что существует сфера неподвижных звезд, которая
"состоит из льда или кристалла". Общеизвестна борьба Галилея за утверждение
гелиоцентрических представлений, за что он в 1633 году был осужден
инквизицией. Какой путь пройден с тех пор всего За 300-400 лет! Его итог - известная
нам современная наука.
Можно рассчитывать на то, что в XXI веке наука будет развиваться не менее
быстро, чем в ушедшем XX столетии. Вместе с тем физика так разрослась и
дифференцировалась, что за деревьями трудно разглядеть лес, трудно охватить
мысленным взором картину современной физики как целого. Между тем такая картина
существует и, несмотря на все ответвления, у физики имеется стержень. Таким
стержнем являются фундаментальные понятия и законы, сформулированные в
теоретической физике.
Я пропагандирую "проект" (как сейчас стало модно говорить) так называемого
"физического минимума". Речь идет о составлении некоторого списка проблем,
представляющихся в данное время наиболее важными и интересными. Это темы, о
которых каждый физик должен иметь некоторое представление, знать о чем идет
речь. Быть может, менее тривиально мнение, что достичь подобной цели вовсе не
так уж трудно, не так уж на это нужно потратить много времени и сил. Но для
этого необходимы известные усилия не только со стороны "обучающихся", но и со
стороны "старших товарищей".
"Особенно важные" проблемы выделяются не тем, что другие не важны, а тем,
что на обсуждаемый период времени находятся в фокусе внимания, в какой-то
мере находятся на главных направлениях. Завтра эти проблемы могут оказаться уже
в тылу, на смену им придут другие. Подобные "списки", конечно, в известной
мере субъективны. Я сейчас, в 2004 году, могу предложить такой.
Быть может, следовало бы сюда добавить "пункты" о квантовых компьютерах и
некоторых проблемах оптики. Однако обращаю внимание читателя на
субъективность и антидогматичность подобных "списков".
Список "особенно важных
и интересных проблем1"
Макрофизика
1. Управляемый ядерный синтез.
2. Высокотемпературная и комнатнотемпературная сверхпроводимость.
3. Металлический водород. Другие экзотические вещества.
4. Двумерная электронная жидкость (аномальный эффект Холла и некоторые
другие эффекты).
5. Некоторые вопросы физики твердого тела (гетероструктуры в полупроводни-
Более подробно Затронутые в этой статье проблемы изложены в главе "Какие проблемы физики и
астрофизики представляются особенно важными и интересными в начале XXI века" в книге В. Л.
Гинзбурга "О науке, о себе и о других". М. , изд-во "ФиЗматлитература" , 2003 г. (3-е
издание) .
ках, переходы металл-диэлектрик, волны зарядовой и спиновой плотности,
мезоскопика).
6. Фазовые переходы второго рода и родственные им. Некоторые примеры таких
переходов. Охлаждение (в частности, лазерное) до сверхнизких
температур. Бозе-эйнштейновская конденсация в газах.
7. Физика поверхности. Кластеры.
8. Жидкие кристаллы. Сегнетоэлектрики.
9. Фуллерены. Нанотрубки.
10. Поведение вещества в сверхсильных магнитных полях.
11. Нелинейная физика. Турбулентность. Солитоны. Хаос. Странные аттракторы.
12. Разеры, гразеры, сверхмощные лазеры.
13. Сверхтяжелые элементы. Экзотические ядра.
Микрофизика
14. Спектр масс. Кварки и глюоны. Квантовая хромодинамика. Кварк-глюонная
плазма.
15. Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействия. W~+- и Z0-
бозоны. Пептоны.
16. Стандартная модель. Великое объединение. Суперобъединение. Распад
протона . Масса нейтрино. Магнитные монополи.
17. Фундаментальная длина. Взаимодействие частиц при высоких и сверхвысоких
энергиях. Коллайдеры.
18. Несохранение CP-инвариантности.
19. Нелинейные явления в вакууме и в сверхсильных электромагнитных полях.
Фазовые переходы в вакууме.
20. Струны. М-теория.
Астрофизика
21. Экспериментальная проверка общей теории относительности.
22. Гравитационные волны, их детектирование.
23. Космологическая проблема. Инфляция. L-член. Связь между космологией и
физикой высоких энергий.
24. Нейтронные Звезды и пульсары. Сверхновые Звезды.
25. Черные дыры. Космические струны (?) .
2 6. Квазары и ядра галактик. Образование галактик.
27. Проблема темной материи (скрытой массы) и ее детектирования.
28. Происхождение космических лучей со сверхвысокой энергией.
29. Гамма-всплески. Гиперновые.
30. Нейтринная физика и астрономия. Нейтринные осцилляции.
Макрофизика
Проблема управляемого ядерного синтеза (номер 1 в "списке") все еще не
решена , хотя ей уже более полувека. Я помню, как работа в этом направлении в
СССР Зародилась в 1950 году. Тогда А. Д. Сахаров и И. Е. Тамм рассказали мне
об идее магнитного термоядерного реактора. Кстати сказать, я тогда и долгое
время впоследствии думал, что интерес к "термояду" был в СССР обусловлен
желанием создать неиссякаемый источник энергии. Однако, как мне уже в недавнее
время рассказал И. Н. Головин, термоядерный реактор в те времена интересовал
"кого надо" в основном вовсе по другой причине - как источник нейтронов (п)
для производства трития (t) . Уже в хрущевские времена И. В. Курчатов и его
коллеги поняли, что проблему термояда быстро решить нельзя, и в 1956 году она
была рассекречена. За границей работы над термоядом также начинались
(примерно в тот же период) в основном как секретные, и их рассекречивание в СССР
(совершенно нетривиальное для нашей страны по тем временам) сыграло большую
положительную роль - обсуждение проблемы стало объектом международных
конференций и сотрудничества. Но вот прошло почти 50 лет, а работающий (дающий
энергию) термоядерный реактор еще не создан, и, вероятно, до этого момента
придется ждать еще лет 15, а может быть, и больше. Особенно продвинута и
является фаворитом система токамак. Несколько лет разрабатывался международный
проект ITER (International Termonuclear Experimental Reactor). Этот
гигантский токамак, стоимостью около 10 миллиардов долларов, предполагалось
построить к 2005 году в качестве подлинного прообраза термоядерного реактора
будущего. В 2004 году несколько более скромный проект (стоимость около 5
миллиардов долларов), видимо, будет наконец принят. В общем, сомнений в возможности
создать реальный термоядерный реактор уже нет, и центр тяжести проблемы,
насколько я понимаю, переместился в инженерную и экономическую области.
Что касается альтернативных путей синтеза легких ядер для получения
энергии, то надежды на возможности "холодного термояда" оставлены, а мюонный
катализ очень изящен, но представляется нереальным источником энергии, по
крайней мере, без комбинации с делением урана. Существуют также проекты
использования ускорителей с различными ухищрениями. Наконец, возможен инерционный
ядерный синтез и, конкретно, "лазерный термояд".
Теперь о высокотемпературной и комнатнотемпературной сверхпроводимости
(кратко ВТСП и КТСП, проблема 2) . Долгие годы ВТСП было мечтой. Но в 1986-
1987 гг. такие материалы созданы. Но механизм сверхпроводимости в различных
классах веществ, например в купратах (наивысшая температура Тс = 135 К
достигнута для НдВа2Са2Сиз08+х без давления; под довольно большим давлением для
этого купрата уже Тс = 164 К), остается неясным. В общем, вопрос открыт,
несмотря на огромные усилия, затраченные на изучение ВТСП (за 10 лет на эту
тему появилось около 50 000 публикаций). Но главный вопрос в этой области,
конечно тесно связанный с предыдущим, это возможность создания КТСП. Ничему
такая возможность не противоречит, но и быть уверенным в успехе нельзя.
Положение Здесь вполне аналогично имевшему место до 1986-1987 гг. в отношении ВТСП.
Металлический водород (проблема 3) еще не создан даже под давлением около 3
миллионов атмосфер (речь идет о низкой температуре). Однако исследование
молекулярного водорода под большим давлением выявило у этого вещества целый ряд
неожиданных и интересных особенностей. Далее, при сжатии ударными волнами и
температуре около 3000 К обнаружен, по-видимому, переход в металлическую (т.
е. хорошо проводящую) жидкую фазу. При высоком давлении обнаружены также
своеобразные особенности у воды (точнее, Н20) и ряда других веществ. Помимо
металлического водорода к числу "экзотических" веществ можно отнести фуллере-
ны. Совсем недавно, кроме "обычного" фуллерена С6о, начал исследоваться фул-
лерен Сзб, быть может обладающий при добавлении примесей очень высокой
температурой сверхпроводящего перехода.
Особое внимание в последние годы привлекает к себе бозе-эйнштейновская
конденсация (БЭК) газов. Это, несомненно, очень интересные работы. Длительное
время, правда, на БЭК не обращали внимания и иногда даже сомневались в ее
реальности. Но эти времена давно прошли, особенно после 1938 года, когда Ф.
Лондон связал БЭК со сверхтекучестью 4Не. Стремление наблюдать БЭК в
разреженном газе вполне понятно и оправдано. Другое дело, что наблюдение БЭК в
газах Rb, Na, Li и, наконец, в Н, осуществленное в 1995 году и позже, является
очень большим достижением экспериментальной физики. Оно стало возможным
только в результате развития методов охлаждения газов до сверхнизких температур и
удержания их в ловушках. В бозе-эйнштейновском конденсате атомы находятся в
когерентном состоянии, и можно наблюдать интерференционные явления, что при-
вело к появлению понятия об "атомном лазере". Весьма интересна БЭК в
двумерном газе.
В отношении нелинейной физики нужно, быть может, лишний раз подчеркнуть,
что внимание к ней все усиливается. В значительной мере это связано с тем,
что использование современной вычислительной техники позволяет анализировать
задачи, об исследовании которых раньше можно было только мечтать.
Недаром XX век иногда называли не только атомным, но и лазерным веком.
Совершенствование лазеров и расширение области их применения идет полным ходом.
Особенно интересны сверхмощные лазеры. Так, уже достигнута интенсивность
(плотность мощности) порядка 1020-1021 Вт/см2. При такой интенсивности
напряженность электрического поля порядка 1012 В/см, т. е. оно на два порядка
сильнее поля протона на основном уровне атома водорода. Магнитное поле
достигает 109-1010 Э. При этом используются очень короткие импульсы длительностью
до 10~15 с (т. е. до фемтосекунды). Использование таких импульсов открывает
целый ряд возможностей, в частности, для получения гармоник, лежащих уже в
рентгеновском диапазоне, и, соответственно, рентгеновских импульсов с
длительностью в аттосекунды (1а = 10~18 с) . Родственная проблема - создание и
использование разеров и гразеров - аналогов лазеров, соответственно, в
рентгеновском и гамма-диапазонах.
Проблема 13 - из области ядерной физики. Это, конечно, большая область,
поэтому я выделил только два вопроса. Во-первых, это далекие трансурановые
элементы в связи с надеждами на то, что отдельные изотопы в силу оболочечных
эффектов живут долго (в качестве такого изотопа в литературе указывалось на
ядро с Z = 114 и с числом нейтронов N = 184, т. е. с массовым числом А = Z + N
= 298). Известные трансурановые элементы с Z = 114 живут лишь секунды или
доли секунд. Появлявшиеся в литературе указания на существование в космических
лучах долгоживущих (речь идет о миллионах лет) трансурановых ядер пока
подтверждены не были. В начале 1999 года появилось сообщение о том, что в Дубне
синтезирован 114-й элемент с массовым числом 289, живущий около 30 секунд.
Поэтому возникла надежда на то, что элемент (114289) действительно окажется
долгоживущим. Во-вторых, упомянуты "экзотические" ядра. Это ядра из нуклонов
и анти-нуклонов, какие-то гипотетические ядра с повышенной плотностью, не
говоря уже о ядрах несферической формы и с некоторыми другими особенностями.
Сюда примыкает проблема кварковой материи и кварк-глюонной плазмы.
Микрофизика
Проблемы с 14-й по 20-ю относятся к области, которую именую микрофизикой,
хотя ее правильнее всего, по-видимому, называть физикой элементарных частиц.
На определенном этапе элементарными считались, в частности, нуклоны и
мезоны. Сейчас же известно, что они состоят (правда, в несколько условном смысле)
из кварков и антикварков, которые мы считаем неделимыми и в этом смысле
элементарными. Кварки - их, не считая антикварки, 6 "ароматов" (flavours): и
(up), d (down), с (charm), s (strangeness), t (top) и b (bottom); антикварки
обозначаются с помощью черточки сверху (и~ и т.д.). Далее элементарны лепто-
ны: электрон и позитрон (е~ и е+) , rrf+, t~+, соответствующие нейтрино ne, nm,
nt. Наконец, элементарными являются 4 векторных бозона (фотон д, глюон д, Z0,
W"+) .
Одна из самых актуальных задач физики элементарных частиц - поиски и, как
все надеются, обнаружение хиггса - скалярного хиггс-бозона со спином 0. По
оценкам, масса хиггса меньше 1000 ГэВ, но скорее даже меньше 200 ГэВ. Поиски
ведутся и будут вестись на имеющихся и реконструируемых ускорителях (в ЦЕРНе
и Фермилабе). Главная же надежда физики высоких энергий (возможно, и при
поисках хиггса) - это ускоритель LHC (Large Hadron Collider), строящийся в ЦЕР-
Не. В нем будет достигнута энергия в 14 ТэВ (в системе центра масс
сталкивающихся нуклонов), но только, видимо, в 2006-2007 гг. Другая важнейшая задача -
поиски суперсимметричных частиц. Нельзя не отметить исследование проблемы СР-
несохранения и, в силу справедливости СРТ-инвариантности (совместных
пространственной инверсии Р, зарядового сопряжения С и обращения знака времени
Т) , также и несохранения Т-инвариантности (неинвариантность при замене знака
времени t на -t). Разумеется, это фундаментальный вопрос, в частности, с
точки зрения объяснения необратимости физических процессов. Природа процессов с
CP-несохранением пока неясна; идут поиски CP-несохранения при распаде В-
мезонов. Распад протона пока не обнаружен. По последним данным, среднее время
жизни протона, больше 1,6х1033 года.
Относительно проблемы 17 подчеркну следующее. Эксперименты на ускорителях
подтвердили, что до расстояний порядка 10~17 см (чаще, правда, указывают длину
в 10~16 см) и времен порядка 10~27 с существующие пространственно-временные
представления справедливы. А что происходит в меньших масштабах? Такой вопрос
в сочетании с имевшимися затруднениями теории и привел к гипотезе о
существовании некоторой фундаментальной длины lf и времени tf ~ If/с, при которых
вступает в строй "новая физика" и конкретно какие-то необычные
пространственно-временные представления ("зернистое пространство-время" и т. п.). Сегодня
нет никаких оснований для введения длины lf ~ Ю-17 см. С другой стороны, в
физике известна и играет важную роль некоторая другая фундаментальная длина,
а именно планковская, или гравитационная, длина 1д = 1,6х10~33 см; ей отвечают
время t ~ 10~43 с и энергия Ед ~ 1019 ГэВ. Нередко фигурирует и планковская
масса rrig ~ 10~5 г. Физический смысл длины 1д заключается в том, что при
меньших масштабах уже нельзя пользоваться классической релятивистской теорией
гравитации и, в частности, общей теорией относительности (ОТО), построение
которой было завершено Эйнштейном в 1915 году. Здесь нужно использовать
квантовую теорию гравитации, еще не созданную в сколько-нибудь законченной форме.
Кстати, о терминологии. Теория сильного взаимодействия именуется квантовой
хромодинамикой. Схема, объединяющая электромагнитное, слабое и сильное
взаимодействия, называется Великим объединением. Вместе с тем реально
используемая современная теория элементарных частиц, состоящая из теории
электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамики, называется стандартной моделью
(standard model). Наконец, теории, в которых Великое объединение (до конца
еще не созданное) обобщается таким образом, что включает еще и гравитацию,
называют суперобъединением. Такого удовлетворительного суперобъединения
построить еще не удалось.
До того как перейти к проблемам астрофизики и близким к ним (номера 21-30 в
"списке"), остановлюсь на проблеме 20: струны и М-теория. Это, можно сказать,
фронтовое направление в теоретической физике на сегодняшний день. Кстати,
вместо термина "струны" часто употребляют название суперструны
(superstrings), во-первых, чтобы не было путаницы с космическими струнами, и,
во-вторых, чтобы подчеркнуть использование представлений о суперсимметрии. В
суперсимметричной теории каждой частице отвечает (содержится в уравнениях) ее
партнер с другой статистикой: например, фотону (бозону со спином 1) отвечает
фотино (фермион со спином S) и т. д. Нужно сразу отметить, что
суперсимметричные партнеры (частицы) еще не обнаружены. Их масса, по-видимому, не меньше
100-1000 ГэВ. Поиски этих частиц - одна из основных задач экспериментальной
физики высоких энергий как на существующих или реконструируемых ускорителях,
так и на LHC.
В квантовой механике и в квантовой теории поля элементарные частицы
считаются точечными. В теории струн элементарные частицы - это колебания
одномерных объектов (струн), имеющих характерные размеры порядка 10~33 см. Струны
могут быть конечной длины (некоторый "отрезок") или в виде колечек. Струны рас-
сматриваются не в 4-мерном ("обычном") пространстве, а в многомерных
пространствах, скажем с 10 или 11 измерениями.
Теоретическая физика еще не может ответить на целый ряд вопросов, например:
как построить квантовую теорию гравитации и объединить ее с теорией других
взаимодействий; почему существует, по-видимому, только 6 типов (ароматов)
кварков и 6 лептонов; почему масса электронного нейтрино очень мала; почему
т- и t-лептоны отличаются по своей массе от электрона именно в известное из
эксперимента число раз; как определить из теории постоянную тонкой структуры
а = 1/137 и ряд других постоянных и т. д. Другими словами, как ни грандиозны
и впечатляющи достижения физики, нерешенных фундаментальных проблем
предостаточно. Теория струн еще не ответила на подобные вопросы. Все, что в ней
происходит, - это, скорее, "физнадежды", как любил говорить Л. Д. Ландау, а не
результаты. Но чувствуется, что эта теория - нечто глубокое и развивающееся.
Астрофизика
К астрофизике относим проблемы 21-30, что в некоторых случаях весьма
условно. В частности, и даже в особенности, это относится к вопросу об
экспериментальной проверке ОТО - общей теории относительности. Эффекты ОТО в пределах
Солнечной системы весьма малы. Именно поэтому проверка, с успехом начатая в
1919 году и продолжающая до сих пор, не приводит к точностям, к которым мы
привыкли в атомной физике.
Для отклонения радиоволн Солнцем отношение наблюдаемой величины к
вычисленной согласно ОТО составляет 0,99997 +/- 0,00016. Такое же отношение для
поворота перигелия Меркурия равно 1,000 +/- 0,001. В общем ОТО проверена в слабом
гравитационном поле с погрешностью до сотой доли процента; при этом никаких
отклонений от ОТО не обнаружено. Особо стоит вопрос о проверке принципа
эквивалентности; его справедливость подтверждена с точностью 10~12.
В астрофизике отклонение лучей в поле тяжести все шире используется при
наблюдении "линзирования", т. е. фокусировки электромагнитных волн под
действием гравитационного поля, в применении как к галактикам (они линзируют свет и
радиоволны квазаров и других галактик), так и к звездам (микролинзирование
более удаленных звезд) . Разумеется, речь при этом не идет о проверке ОТО
(точность измерений сравнительно невелика), а об ее использовании.
Когда-то наблюдать гравитационные линзы считалось практически невозможным.
Однако в 1979 году было обнаружено линзирование одного из квазаров. В
настоящее время наблюдение линзирования и микролинзирования - довольно широко
используемый астрономический метод. В частности, данные о линзировании
позволяют определить постоянную Хаббла.
По-настоящему актуальна проверка ОТО в сильных гравитационных полях - для
нейтронных звезд и вблизи черных дыр и вообще для черных дыр. Так, недавно
предложен метод проверки ОТО в сильном поле по колебаниям излучения в двойной
звезде, одна из компонент которой является нейтронной звездой. Хотя черные
дыры и можно было вообразить себе в дорелятивистской физике, но по сути дела
- это замечательный релятивистский объект. Можно отметить, что их обнаружение
подтверждает ОТО. Однако, насколько я себе представляю ситуацию, нельзя
утверждать, что известное о черных дырах подтверждает именно ОТО, а не
некоторые отличающиеся от нее релятивистские теории гравитации.
Существенной проверкой ОТО является исследование двойных пульсаров. Оно
показало, что потеря энергии двумя движущимися нейтронными звездами,
образующими двойную систему, находится в полном согласии с ОТО при учете
гравитационного излучения (интенсивность которого была вычислена Эйнштейном в 1918
году) . Ни один квалифицированный физик не сомневается в существовании
гравитационных волн. Но имеется проблема (она фигурирует в списке под номером 22) -
прием гравитационных волн, приходящих из космоса. Задача технически очень
сложна, для ее решения строятся гигантские установки. Так, система LIGO
(Laser interferometer gravitational-wave observatory, США) состоит из двух
далеко разнесенных "антенн" длиной 4 км каждая. В этой установке можно будет
заметить происходящее под действием приходящей гравитационной волны смещение
зеркал на 10~16 см, а в дальнейшем и меньшие смещения. В ближайшие годы LIGO и
аналогичные установки, строящиеся в Европе и Японии, вступят в строй. Так
будет положено начало гравитационно-волновой астрономии.
Замечу, что радиоастрономия родилась в 1931 году, а начала интенсивно
развиваться после 1945 года. Галактическая рентгеновская астрономия возникла в
1962 году. Гамма-астрономия и нейтринная астрономия еще моложе. С развитием
гравитационно-волновой астрономии будет освоен последний известный "канал",
по которому мы можем получать астрофизическую информацию. Как и в других
случаях, весьма важны будут совместные (одновременные) измерения в различных
"каналах". Речь может идти, например, об исследовании образования
сверхмассивных черных дыр совместно в нейтринном, гравитационно-волновом и гамма-
"каналах".
Совокупность проблем, указанных в списке под номером 23, - это, пожалуй,
самое главное в астрофизике. Сюда отнесена и космология. Несомненно,
космологическая проблема - великая проблема. Внимание она привлекала к себе всегда:
ведь системы Птолемея и Коперника - это тоже космологические теории. В рамках
физики XX века космология в теоретическом плане создавалась в работах
Эйнштейна (1917 г.), Фридмана (1922 и 1924 гг.), Леметра (1927 г.) и затем
многих других. Но до конца 40-х годов все наблюдения, существенные с
космологической точки зрения, велись в оптическом диапазоне. Поэтому открыт был лишь
закон красного смещения, и тем самым установлено расширение Метагалактики
(работы Хаббла, которые датируются 1929 годом, хотя красное смещение
наблюдалось и ранее, и не только Хабблом). Энергичное развитие космологии началось
только после того, как в 1965 году было открыто реликтовое тепловое
радиоизлучение с температурой около 2,7 К. В настоящее время именно измерения в
радиодиапазоне играют наиболее важную роль среди наблюдений, имеющих
космологическое значение.
Одной из основных, а может быть и главной, задачей в космологии является
определение характера эволюции Вселенной. Важный результат, известный уже
довольно давно, заключается в том, что в эволюцию Вселенной вносит вклад не
только "обычное" барионное вещество (и, конечно, электроны), но еще что-то,
что называют скрытой, или темной, массой (dark matter). Кроме этого,
предполагается и влияние некоторой "вакуумной материи", называемой также "темной
энергией".
Обращаясь к проблеме 24 (нейтронные звезды и пульсары, сверхновые), замечу,
что гипотеза о существовании нейтронных звезд, насколько знаю, была высказана
в 1934 году. Вначале казалось, что нейтронные звезды (характерный радиус 10
км, масса порядка массы Солнца) обнаружить почти невозможно. Сейчас даже
одиночные нейтронные звезды, не говоря уже о двойных звездах, изучаются в
рентгеновских лучах. Однако еще до этого в 1967-1968 годах было открыто
радиоизлучение нейтронных звезд - пульсаров.
Сейчас известно около 1000 пульсаров с периодом радиоимпульсов (это также
период вращения звезды) от 1,56х10~3 с до 4,3 с. У миллисекундных пульсаров
магнитное поле (на поверхности) порядка 108-109 Э. У большинства пульсаров с
периодом радиоимпульсов от 0,1 с до 1 с поле порядка 1012 Э. Кстати,
существование в природе столь сильных магнитных полей тоже важное открытие. В
последнее время обнаружены нейтронные звезды с еще более сильными полями (маг-
нетары) , достигающими по оценкам 1015-1016 Э(!). Радиоизлучение эти магнетары
не испускают, но наблюдаются в мягких гамма-лучах.
Черные дыры и особенно космические струны - еще значительно более
экзотические объекты, чем нейтронные звезды. Космические струны (не следует, конечно,
их путать с суперструнами) - это некоторые (не единственно возможные)
топологические "дефекты", могущие возникать при фазовых переходах в ранней
Вселенной. Они представляют собой нити, могущие быть замкнутыми (кольца)
космических масштабов и с характерной толщиной порядка 10~29-10~30 см. Космические
струны еще не наблюдались, даже "кандидаты" на эту роль мне неизвестны.
Поэтому я было включил космические струны в "список" рядом с черными дырами, но
поставил знак вопроса.
Совсем иначе дело обстоит с черными дырами - они являются важнейшими
астрономическими и физическими объектами. Несмотря на то что "схватить черную дыру
за руку" очень трудно, в их существовании и большой роли в космосе сегодня
невозможно сомневаться. Любопытно, что черные дыры в некотором смысле были
предсказаны еще в конце XVIII века Митчеллом и Лапласом.
Наблюдаются, или, если быть очень осторожными, по всей вероятности,
наблюдаются, черные дыры двух типов - со звездными массами меньше или порядка 100
масс Солнца и гигантские дыры в галактиках и квазарах с массами порядка (106-
109) масс Солнца. Дыры со звездными массами находят в основном в результате
наблюдения двойных систем.
Вопрос об образовании галактик (проблема 26) составляет особую главу
космологии. Ее содержание в теоретическом плане состоит в анализе динамики неодно-
родностей плотности и скорости вещества в расширяющейся Вселенной. В
результате роста крупномасштабных неоднородностей вещества во Вселенной появляются
галактики и скопления галактик.
Теперь остановлюсь на вопросе о темной материи. По сути дела, это очень
крупное и неожиданное открытие, история которого, насколько знаю, восходит к
1933 году. Количество светящейся материи определяется в результате наблюдений
в основном в видимом свете. Полное же количество гравитирующей материи
сказывается на динамике - движении звезд в галактиках и галактик в скоплениях. Вне
всяких сомнений, установлено, что во Вселенной имеется несветящаяся материя,
проявляющаяся в силу своего гравитационного взаимодействия. Темная материя
распределена отнюдь не равномерно, но присутствует везде: и в галактиках, и в
межгалактическом пространстве. Так возник один из важнейших и, я бы сказал,
острейших вопросов современной астрономии - какова природа темной материи,
часто именовавшейся ранее также скрытой массой? Проще всего предположить, что
речь идет о нейтральном водороде, сильно ионизованном (и поэтому слабо
светящемся) газе, планетах, слабо светящихся звездах - коричневых карликах,
нейтронных звездах или, наконец, черных дырах. Однако все эти предположения
опровергаются наблюдениями разных типов.
Происхождение космических лучей (проблема 28), открытых в 1912 году, много
лет оставалось загадочным. Но сейчас можно не сомневаться в том, что
основными их источниками являются сверхновые звезды. Наиболее интересной
представляется проблема происхождения космических лучей со сверхвысокими энергиями,
превышающими 1016 эВ. Наивысшая наблюдавшаяся в космических лучах энергия
составляет ЗхЮ20 эВ. Ускорить частицы (скажем, протон) до такой энергии
нелегко, но, по-видимому, возможно, особенно в активных ядрах галактик. Однако
есть ряд трудностей, которые не позволяют удовлетворительно ответить на
вопросы о происхождении космических лучей с самой высокой энергией. Проблема
действительно загадочна и уже поэтому интересна.
Перейдем к проблеме 29 - к гамма-всплескам. В конце 60-х годов в США была
запущена система спутников Вела (Vela), оснащенных приборами, могущими
регистрировать мягкие гамма-лучи и предназначенные для контроля над соглашением,
запрещающим атомные взрывы в атмосфере. Взрывы не производились, но были
зафиксированы гамма-всплески неизвестного происхождения. Их типичные энергия
(0,1-1) МэВ и длительность - секунды. Об этом открытии было сообщено лишь в
1973 году. Гамма-всплески с тех пор энергично изучались, но их природа долгое
время оставалась неясной. Сейчас можно констатировать, что гамма-всплески -
следствие мощнейших взрывных явлений, наблюдаемых во Вселенной, не считая,
конечно, самого Большого взрыва (Big Bang). Речь идет об энерговыделении до
примерно 1051 эрг только в гамма-диапазоне. Это существенно больше, чем
оптическое излучение при взрывах сверхновых. Поэтому некоторые источники гамма-
всплесков называли гиперновыми. Кандидаты на роль таких "источников": слияние
двух нейтронных звезд, какое-то столкновение или слияние массивной звезды с
нейтронной ит. п.
Осталось обсудить последнюю, 30-ю проблему "списка" - нейтринную физику и
астрономию. Напомню, что гипотеза о существовании нейтрино была высказана
Паули в 1930 году. Длительное время считалось, что детектировать нейтрино
практически невозможно. Вопрос о массе нейтрино возникал, вероятно, с самого
начала, но было ясно, что масса, например, электронного нейтрино если и
отлична от нуля, то очень мала по сравнению с массой электрона. Так или иначе,
вопрос о массе нейтрино остается актуальным.
Солнце и звезды, как известно, излучают за счет происходящих в их недрах
ядерных реакций и, следовательно, должны испускать нейтрино. Такие нейтрино,
имеющие энергию около 10 МэВ, могут в настоящее время регистрироваться лишь
от Солнца. Еще несколько лет назад считалось, что измеряемый поток нейтрино
от Солнца существенно меньше вычисленного. Но сейчас построены и начали
эксплуатироваться несколько совершенных установок для детектирования солнечных
нейтрино с различными энергиями. Результаты наблюдений самых последних лет
позволяют утверждать, что проблема солнечных нейтрино в основном решена.
Нейтринная астрономия - это не только солнечная астрономия. Сейчас ведется
мониторинг, и если нам повезет и вблизи Солнца (в Галактике или в
Магеллановых Облаках) вспыхнет еще одна сверхновая, то будет получен богатый материал
(сверхновые в Галактике вспыхивают в среднем примерно раз в 30 лет, но эта
цифра неточна, и, главное, вспышка может произойти в любой момент). Особо
нужно упомянуть задачу детектирования реликтовых нейтрино с малыми энергиями,
быть может вносящими вклад в темную материю. Наконец, буквально "на выходе"
находится нейтринная астрономия высоких энергий с энергиями нейтрино,
превышающими 1012 эВ. Наиболее вероятные источники: ядра галактик, слияние
нейтронных звезд, космические топологические "дефекты".
О трех "великих" проблемах
Для известной полноты картины хочу упомянуть еще о трех проблемах (или
круге вопросов), которые остались за пределами изложенного.
• Во-первых, речь идет о возрастании энтропии, необратимости и "стреле
времени".
• Во-вторых, это проблема интерпретации и понимания квантовой механики.
• И в-третьих, это вопрос о связи физики с биологией и, конкретно,
проблема редукционизма.
Что касается "стрелы времени", не вижу каких-то новых экспериментов,
могущих способствовать прогрессу в понимании. Интуитивно думаю, что важно
несохранение CP, а тем самым и Т-инвариантности. Но все это еще недостаточно
исследовано и осознано.
Хочу отметить, что обсуждение основ нерелятивистской квантовой механики
сохраняет известную актуальность и не следует им пренебрегать. Значительная,
если не подавляющая часть критиков квантовой механики не удовлетворены
вероятностным характером части ее предсказаний. Они хотели бы, видимо, вернуться
и при анализе микроявлений к классическому детерминизму и, наглядно говоря,
узнать в конце концов, куда именно попадает каждый электрон в известных
дифракционных опытах. Сейчас надеяться на это нет никаких оснований.
Теперь о связи физики с биологией. С конца XIX века и примерно до 60-х или
70-х годов XX века физика была, можно сказать, первой наукой, главной,
доминирующей. Конечно, всякие ранги в науке условны, и речь идет лишь о том, что
достижения физики в указанный период были особенно яркими и, главное, в
значительной мере определяли пути и возможности развития всего естествознания.
Развитие физики привело в середине XX века к известной кульминации -
овладению ядерной энергией и, к великому сожалению, созданию атомных и водородных
бомб. Полупроводники, сверхпроводники, лазеры - все это тоже физика,
определяющая лицо современной техники и тем самым, в значительной мере, современной
цивилизации. Но дальнейшее развитие фундаментальной физики, основ физики и,
конкретно, создание кварковой модели строения вещества - это уже физические
проблемы, для биологии и других естественных наук непосредственного значения
не имеющие. В то же время биология, используя в основном все более
совершенные физические методы, быстро прогрессировала и, после расшифровки в 1953
году генетического кода, начала особенно бурно развиваться. Сегодня именно
биология, особенно молекулярная биология, заняла место лидирующей науки. Можно
не соглашаться с подобной терминологией и маловажным, по существу,
распределением "мест" в науке. Я хочу лишь подчеркнуть факты, не всеми физиками,
особенно в России, понимаемые. Для нас физика остается делом жизни, молодой и
прекрасной, но для человеческого общества и его развития место физики заняла
биология.
Мы полагаем в настоящее время, что знаем, из чего устроено все живое - из
электронов, атомов и молекул. Знаем строение атомов и молекул, а также
управляющие ими и излучением законы. Поэтому естественна гипотеза о редукции -
возможности все живое объяснить на основе физики, уже известной физики.
Конкретно, основными являются вопросы о происхождении жизни и появлении сознания
(мышления). Образование в условиях, царивших на Земле несколько миллиардов
лет назад, сложных органических молекул уже прослежено, понято и
смоделировано. Казалось бы, переход от таких молекул и их комплексов к простейшим
организмам, к их воспроизводству можно себе представить. Но здесь имеется какой-
то скачок, фазовый переход. Проблема не решена, и я склонен думать, будет
безоговорочно решена только после создания "жизни в пробирке".
О будущем нельзя не думать с завистью - сколь много важного и интересного
мы узнаем даже в ближайшие лет десять! Думаю, что в пределах 20-30 лет мы
получим ответы на все упомянутые выше вопросы, за исключением, быть может,
фундаментальных проблем физики элементарных частиц (суперструны и т. д.) и
квантовой космологии вблизи классических сингулярностей. В этих двух направлениях
я просто не берусь ничего предвидеть.
И еще. Распространенные в последние годы довольно пессимистические прогнозы
в отношении развития физики и астрофизики в обозримое время представляются
мне плодом недостаточной информированности, некомпетентности или просто
недоразумения .
Гипотезы
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ МИРЫ И МАШИНЫ ВРЕМЕНИ
Мичио Каку
Часть I. Вселенная
Глава 1.
Детские фотографии
Вселенной
Поэт лишь желает подняться головой к
небесам. Логик же пытается затолкать
небеса к себе в голову. Его-то голова и
раскалывается.
Г.К. Честертон
В детстве я испытывал внутренний дискомфорт, связанный с тем, что я и мои
родители исповедовали разные религии. Родители были воспитаны в буддийских
традициях. Я же каждую неделю ходил в воскресную школу, где с увлечением
слушал библейские сказания о китах, ковчегах, соляных столпах, ребрах и яблоках.
Я был очарован этими притчами Ветхого Завета, в воскресной школе мне
нравились именно они. Эти притчи о великих потопах, пылающих кустах и
расступающихся пучинах увлекали меня гораздо сильнее буддийских песнопений и
медитаций. По сути, эти древние сказания о героизме и вселенской трагедии ярко
иллюстрировали глубокие моральные принципы; уроки этики, вынесенные из них,
остались со мной на всю жизнь.
Тогда мы как раз изучали Книгу Бытия. Читать о Боге, громогласно вещающем с
небес «Да будет Свет!», было намного интереснее, чем безмолвно медитировать,
погрузившись в размышления о грядущей Нирване. Из наивного любопытства я
спросил нашу учительницу: «А была ли у Бога мать?» Обычно она отвечала на
вопросы без малейшей запинки, у нее всегда имелась под рукой притча с глубокой
моралью. Однако на этот раз оказалось, что я захватил ее врасплох.
— Нет, — ответила она с ноткой сомнения. — Наверное, у Бога не было матери.
— Но тогда откуда же взялся сам Бог? — спросил я.
Она смущенно пробормотала, что проконсультируется по этому вопросу со
священником .
Мне и невдомек было, что я случайно коснулся одного из труднейших вопросов
теологии. Я был озадачен, потому что в буддизме Бога-Творца просто не
существует, есть лишь вечная Вселенная без начала и без конца. Какое-то время
спустя, начав изучать великие мифологии мира, я узнал о существовании двух
космологических концепций. Первая основывалась на представлении о том, что Бог
создал Вселенную за одно мгновение, вторая же утверждала, что Вселенная была
и пребудет вечно.
«Не может же и то, и другое быть верным», — думал я.
Позднее я обнаружил, что сходные мотивы пронизывают предания и в других
культурах. Например, в китайской мифологии вначале было космическое яйцо.
Бог-ребенок Пань-гу чуть ли не целую вечность находился внутри яйца, которое
покачивалось на волнах безграничного моря Хаоса. Когда же наконец Пань-гу
вылупился из яйца, он стал стремительно расти, прибавляя в росте более трех
метров в день, так что верхняя половинка яичной скорлупы стала небесным
сводом, нижняя же — земной твердью. Через 18 тысяч лет Пань-гу умер, дав начало
нашему миру: кровь его стала реками, глаза — Солнцем и Луной, а голос —
громом.
В мифе о Пань-гу повторяется идея, встречающаяся во многих других религиях
и древних мифологиях, — о том, что Вселенная начала свое существование
creatio ex nihilo (будучи сотворенной из ничего). В греческой мифологии
Вселенная возникла из Хаоса (в сущности, само слово «хаос» происходит от
греческого слова, означающего «бездна»). Эта пустота, лишенная каких-либо четких
черт, часто представляется как некий Океан, например в вавилонской и японской
мифологиях. Тот же мотив прослеживается в древнеегипетской мифологии, где бог
солнца Ра появляется из яйца, покачивающегося на волнах Океана. В
полинезийских мифах вместо космического яйца фигурирует скорлупа кокоса. В верованиях
майя эта история подавалась в варианте, где Вселенная однажды возникла, но
через каждые пять тысяч лет она умирает, чтобы возрождаться вновь и вновь,
повторяя бесконечный цикл рождений и разрушений.
Эти мифы creatio ex nihilo представляют собой ярко выраженный контраст с
космологией буддизма и некоторых форм индуизма. В мифологиях этих религий
Вселенная вечна, она не имеет ни начала, ни конца. Есть различные уровни
существования, высшим из которых является Нирвана, уровень вечный, достичь
которого можно лишь при помощи медитации. В индуистской Махапуране написано:
«Если Бог создал мир, то где же Он был до Создания?... Знайте, что мир не был
создан, равно как не было создано время, они не имеют ни начала, ни конца».
Эти мифологии противоречат друг другу, не находя компромисса. Они
взаимоисключающи : либо у Вселенной было начало, либо его не было. Очевидно, что здесь
отсутствует возможная точка соприкосновения.
Однако сегодня, кажется, зарождается некое разрешение этого спора,
приходящее из совершенно нового мира — мира науки. Его предлагают последние
поколения мощных научных приборов и аппаратов, способных летать в открытом Космосе.
Объясняя происхождение мира, древняя мифология основывалась лишь на мудрости
рассказчика. Сегодня ученые, активно используя космические спутники, лазеры,
детекторы гравитационных волн, интерферометры, высокоскоростные
суперкомпьютеры, а также Интернет, совершили мощный прорыв в науке. Тем самым они
революционизировали наше понимание Вселенной и представили нам самую
убедительную, из когда-либо существовавших, точку зрения на ее возникновение.
Таким образом, на основе полученных новых данных постепенно происходит
великий синтез двух противостоящих мифологий. Возможно, предполагают ученые,
мир рождается многократно в вечном Океане Нирваны. В свете нынешних
представлений нашу Вселенную можно сравнить с пузырьком воздуха, свободно плавающим
во вселенском «океане», где постоянно образуются новые пузырьки. Согласно
этой теории, вселенные образуются непрерывно, словно пузырьки при кипении
воды, и разлетаются по бесконечному пространству, гиперкосмической нирване,
обладающей одиннадцатью измерениями. Все больше физиков полагает, что наша
Вселенная действительно появилась в результате огненного катаклизма, Большого
Взрыва, сосуществуя в вечном Океане с другими вселенными. Если это так, то
Большие Взрывы происходят даже сейчас, когда вы читаете это предложение.
Физики и астрономы во всем мире строят гипотезы о том, как могут выглядеть
эти параллельные миры, какие законы в них действуют, откуда они произошли и
как в конце концов погибнут. Возможно, параллельные миры пустынны и не
содержат неких жизненно важных компонентов. А возможно, они практически не
отличаются от нашей Вселенной и отделены от нее всего одним существенным событием
снизошедшим или не произошедшим), которое и стало причиной их различия. По
предположениям некоторых физиков, если когда-нибудь жизнь в существующей ныне
Вселенной станет невозможной из-за ее старения и остывания, может так
случиться, что нам придется ее покинуть и искать прибежища в другой вселенной.
Основанием для этих новых теорий служит огромный приток данных с
космических спутников, по мере того как они фотографируют останки самого творения.
Примечательно, что ученые сейчас сосредоточиваются на том, что произошло
всего лишь через 380 ООО лет после Большого Взрыва, когда «зарево» создания
впервые полностью осветило Вселенную. Возможно, наиболее подробная картина
творения была получена с помощью нового аппарата, который называется WMAP —
Зонд микроволновой анизотропии Уилкинсона.
Зонд микроволновой анизотропии Уилкинсона
«Невероятно!», «Новая веха!» — так восклицали в феврале 2003 года обычно
сдержанные астрофизики, описывая драгоценные данные, полученные с последнего
спутника. Зонд микроволновой анизотропии Уилкинсона (спутник WMAP), названный
в честь крупнейшего астрофизика Дэвида Уилкинсона и запущенный в 2001 году,
представил ученым беспрецедентно точную и детальную картину ранней Вселенной,
возраст которой не превышал 380 000 лет. Колоссальная энергия, которая
вырвалась из первоначального огненного облака, давшего начало звездам и
галактикам, продолжает циркулировать в нашей Вселенной уже миллиарды лет. И вот ее
засняли на пленку в мельчайших деталях с помощью микроволнового анизотропного
зонда Уилкинсона. Эта съемка принесла нам невиданную доселе карту поразитель-
но четкую фотографию неба, на которой можно увидеть микроволновое излучение —
результат того самого Большого Взрыва. Журнал «Times» назвал это излучение
«эхом творения». И теперь астрономы всегда будут видеть небо в новом свете.
Джон Бакал из Принстонского института передовых исследований назвал
открытия спутника WMAP своеобразным «ритуалом, сопровождающим переход космологии
от предположений к точной науке». Впервые данные о раннем периоде истории
Вселенной позволили космологам точно ответить на древнейший из когда-либо
заданных вопросов — на вопрос, который озадачивал и интриговал человечество с
тех самых пор, как мы впервые подняли глаза и увидели неземную красоту
ночного неба. Каков возраст Вселенной? Каковы ее параметры? Какая судьба ее ждет?
В 1992 году предыдущий спутник, СОВЕ (космический аппарат для изучения
реликтового излучения), предоставил в наше распоряжение первые размытые снимки
реликтового излучения, пронизывающего небеса. Полученные беспрецедентные
результаты вызвали и определенное разочарование, поскольку представленная
картина ранней Вселенной была не сфокусированной. Это не помешало прессе
возбужденно окрестить фотографию излучения «ликом Божиим». Но правильнее было бы
сказать, что размытые снимки со спутника СОВЕ представляли «младенческую
фотографию» Вселенной. Если посчитать сегодняшнюю Вселенную восьмидесятилетним
старцем, то снимки, сделанные спутником СОВЕ (а позднее — зондом
микроволновой анизотропии Уилкинсона), фиксируют ее «новорожденной», когда ей и дня еще
не исполнилось.
Почему же зонд Уилкинсона смог предоставить нам беспрецедентные снимки
зарождающейся Вселенной? Да потому, что ночное небо подобно машине времени.
Поскольку свет распространяется с конечной скоростью, мы видим звезды в небе
такими, какими они были когда-то, а не такими, каковы они сейчас. Расстояние
от Луны до Земли свет проходит не мгновенно — ему для этого требуется секунда
с небольшим; поэтому, когда мы смотрим на Луну, в действительности мы видим
ее такой, какой она была секунду назад. На расстояние от Солнца до Земли
световой луч затрачивает около восьми секунд. Многие из известных нам звезд
настолько далеки от нас, что их световому лучу требуется от десяти до ста лет,
чтобы достичь пределов нашей видимости. (Иными словами, они находятся на
расстоянии от десяти до ста световых лет от Земли. Световой год чуть меньше
десяти триллионов километров — именно такое расстояние свет проходит за год.)
Световые лучи из отдаленных галактик достигают Земли за сотни миллионов, а то
и миллиарды световых лет. Таким образом, они являются источниками
«ископаемого» света, при этом некоторые из них испустили его еще до появления
динозавров . Среди самых отдаленных объектов, которые мы можем наблюдать с помощью
телескопов, есть так называемые квазары, гигантские «космические маяки»,
генерирующие невероятные количества энергии на окраинах видимой Вселенной. Они
находятся на расстоянии 12-13 млрд. световых лет от Земли. И вот сегодня зонд
Уилкинсона зафиксировал еще более древнее излучение, «зарево» первоначального
Взрыва, в результате которого возникла наша Вселенная.
Иногда космологи для описания Вселенной используют для иллюстрации Эмпайр
Стейт Билдинг, возносящийся над Манхэттеном более чем на сто этажей. С крыши
небоскреба тротуары можно различить с большим трудом. Условимся, что
основание небоскреба представляет собой зону Большого Взрыва. Тогда, если считать,
что мы смотрим с крыши, отдаленные галактики будут находиться на десятом
этаже. Квазары, которые еще можно рассмотреть с Земли в телескопы, будут на
уровне седьмого этажа. А реликтовое космическое излучение, измеренное зондом
Уилкинсона, поднято над уровнем тротуара на высоту всего лишь около полутора
сантиметров. Таким образом, зонд Уилкинсона предоставил нам возможность
вычислить возраст Вселенной поразительно точно — с погрешностью всего лишь в 1%
- 13,7 млрд. лет.
Запуск зонда Уилкинсона стал результатом более чем десятилетней напряженной
работы астрофизиков. Концепция спутника с Зондом Уилкинсона на борту была
впервые предложена НАСА в 1995 году и одобрена через два года. 30 июня 2001
года сотрудники НАСА разместили зонд Уилкинсона на борту ракеты «Дельта II» и
вывели ракету на орбиту между Солнцем и Землей. Тщательно рассчитанным
пунктом назначения стала вторая точка Лагранжа (или L2, одна из точек
гравитационного равновесия между Землей, Луной и Солнцем), которая обеспечивает
наилучший обзор. В поле обзора спутника не попадают ни Солнце, ни Земля, ни
Луна, благодаря чему зонд Уилкинсона всегда транслирует четкую картину
Вселенной . Спутник полностью сканирует небо с периодичностью в шесть месяцев.
Спутник оснащен самой современной аппаратурой. С помощью встроенных мощных
сенсоров он может уловить слабое микроволновое излучение, оставшееся после
Большого Взрыва. Это излучение омывает всю Вселенную, но наша атмосфера его в
значительной мере поглощает. Спутник сделан из алюминиевого сплава. Его
размеры — 3,8x5 м, вес — 840 кг. Спутник снабжен двумя телескопами, которые
фокусируют микроволновое излучение из окружающего неба, а затем полученные
данные передаются на Землю. Для работы спутнику необходима мощность всего лишь в
419 ватт (что равняется мощности четырех-пяти стандартных электрических
лампочек) . Зонд Уилкинсона располагается на расстоянии 1,5 млн. км от Земли,
оставляя далеко за собой все атмосферные колебания, которые скрывают слабое
микроволновое излучение. Именно благодаря такому расположению спутник может
непрерывно сканировать небо.
Свое первое сканирование неба спутник завершил в апреле 2002 года. Через
полгода было завершено и второе полное сканирование. На сегодняшний день зонд
Уилкинсона предоставил нам наиболее полную и точную из всех когда-либо
существовавших карту микроволнового излучения. Существование реликтового
микроволнового излучения, обнаруженного и зафиксированного зондом Уилкинсона,
впервые предсказал Георгий (Джордж) Гамов со своими сотрудниками в 1948 году;
они также обращали внимание на то, что это излучение должно иметь собственную
температуру. Зонд Уилкинсона измерил эту температуру, зафиксировав ее на
уровне чуть выше абсолютного нуля, между 2,7249° и 2,725° по шкале Кельвина.
Невооруженному глазу карта неба, отсканированная зондом Уилкинсона, не
покажется интересной: мы увидим лишь беспорядочное скопление точек. Однако
некоторые астрономы чуть не рыдали над этим скоплением точек, поскольку они
представляют из себя флуктуации, или неравномерности, первоначального
огненного катаклизма — Большого Взрыва — сразу после возникновения Вселенной. Эти
крошечные флуктуации подобны «семенам», которые буйно разрослись, когда
распустился «бутон» Вселенной.
Сегодня из этих крошечных семян «расцвели пышным цветом» галактические
скопления и галактики, сверкающие на небесах. Иными словами, наша Галактика
Млечный Путь и все скопления галактик вокруг были когда-то этими крошечными
флуктуациями. Измерив распределение этих флуктуации, мы поймем происхождение
галактических скоплений из этих точек, вытканных на гобелене ночного неба.
Сегодня ученые в выдвижении новых теорий не поспевают за потопом
поступающих астрономических данных. В общем, я бы не согласился с тем, что наступает
Золотой век космологии. (Как ни впечатляет зонд Уилкинсона, достижения его
покажутся не такими уж значительными по сравнению со спутником «Планк»,
который европейцы собираются запустить в 2007 году. «Планк», как надеются
астрономы, даст нам еще более точные картины микроволнового реликтового
излучения .) Однако мы вполне можем сказать, что космология наконец вступает в
период зрелости. После многолетнего прозябания в болоте предположений и
фантастических гипотез она выходит из тени точных наук. Исторически так сложилось,
что космологи пользовались несколько подмоченной репутацией. Ошеломляющая
страстность, с которой они излагали свои грандиозные теории о возникновении
Вселенной, была сравнима со столь же ошеломляющей бедностью их данных. Неда-
ром нобелевский лауреат Лев Ландау саркастически отмечал, что «космологи
часто ужасаются, но никогда не сомневаются». Среди ученых-естественников
популярна старая поговорка: «Есть предположения, дальше идут предположения о
предположениях, а еще дальше — космология».
Эта фотография, сделанная спутником WMAIJ представляет
«Вселенную в детстве», то есть такую, какой она была всего лишь через
380 ООО лет после своего возникновения. Каждая точка весьма
правдоподобно представляет крошечную квантовую флуктуацию,
неравномерность в зареве творения. Все они в результате расширения
превратились в галактики и галактические скопления, которые мы
наблюдаем сегодня.
В бытность мою студентом-физиком в Гарварде в конце 1960-х годов я
некоторое время лелеял мысль заняться космологией — меня с детства волновал вопрос
о происхождении Вселенной. Однако знакомство с этой наукой показало ее
постыдную примитивность. Это была вовсе не та экспериментальная наука, где
можно проверять гипотезы при помощи точных приборов, а скорее груда
неопределенных и в высшей степени недоказательных теорий. Космологи вели жаркие
дискуссии о том, возникла ли Вселенная в результате космического взрыва или же она
всегда пребывала в устойчивом состоянии. Но теорий у них всегда было намного
больше, чем данных. Так оно всегда: чем меньше данных, тем жарче споры.
На протяжении всей истории космологии эта нехватка достоверных данных
приводила к жестоким войнам между астрономами, затягивавшимся иногда на
десятилетия. (В частности, на некоем научном форуме непосредственно перед тем, как
Аллан Сэндидж из обсерватории Маунт Уилсон должен был выступить с докладом о
возрасте Вселенной, предыдущий оратор объявил с сарказмом: «Все, что вы
сейчас услышите, — вранье». А сам Сэндидж, прослышав о том, что группа ученых-
соперников добилась определенного успеха, прорычал: «Это все полная чушь.
Война так война!»)
Возраст Вселенной
Особенно интересовал астрономов вопрос, каков же истинный возраст
Вселенной. На протяжении столетий ученые, философы и теологи пытались определить
его хотя бы приблизительно, пользуясь единственным доступным им методом —
генеалогией человечества со времен Адама и Евы. В прошлом веке геологи
использовали реликтовое излучение, которое наблюдается в скалах, для получения наи-
более точных данных о возрасте Земли. В свою очередь, зонд микроволновой
анизотропии Уилкинсона измерил сегодня эхо самого Большого Взрыва, дав нам
наиболее надежные данные о возрасте Вселенной. Данные зонда Уилкинсона
показывают, что Вселенная возникла в результате Взрыва, который произошел 13,7 млрд.
лет тому назад.
(В течение многих лет одним из наиболее скользких моментов, неотступно
преследующим космологию, было то, что вычисленный возраст Вселенной часто
оказывался меньше возраста отдельных планет и звезд. Причиной тому были ошибки в
исходных данных. Предыдущие расчеты возраста Вселенной давали ей от 1 до 2
млрд. лет, что противоречило принятому возрасту Земли (4-5 млрд. лет) и
«старейших» звезд (12 млрд. лет). Теперь эти противоречия устранены.)
Данные зонда Уилкинсона стали причиной крутого поворота в споре о том, из
чего состоит Вселенная, в вопросе, которым задавались еще греки более двух
тысячелетий тому назад. На протяжении всего XX века считалось, что ответ на
этот вопрос известен. Проведя тысячи скрупулезных экспериментов, ученые
пришли к выводу, что Вселенная в основном состоит примерно из сотни различных
элементов, выстроенных в аккуратную периодическую таблицу, начинающуюся с
водорода . Эта таблица — основа современной химии, и, фактически, ее изучают в
каждой средней школе. Зонд Уилкинсона разрушил эти представления.
Подтверждая ранее проведенные эксперименты, зонд Уилкинсона показал, что
вся видимая материя вокруг нас (включая горы, планеты, звезды и галактики)
составляет ничтожную часть (4 %) всей материи и энергии во Вселенной.
(Большую часть этих 4 % составляют водород и гелий, и только где-то около 0,03 % —
тяжелые элементы.) Но подавляющая часть Вселенной состоит из загадочного
невидимого вещества абсолютно неизвестного происхождения. Известные элементы,
из которых состоит наш мир, составляют во Вселенной лишь 0,03 %. В каком-то
смысле наука отброшена на века назад, во времена, когда еще не было
атомической гипотезы, поскольку физики споткнулись на факте, что во Вселенной
преобладают принципиально новые, неизвестные науке формы материи и энергии.
Согласно данным зонда Уилкинсона, Вселенная на 23 % состоит из неизвестной,
неопределенной субстанции, так называемой «темной материи». Она обладает
весом и окружает галактики гигантским ореолом, который нам невидим. «Темная
материя» настолько вездесуща и ее так много, что в нашей Галактике Млечный Путь
она весит в 10 раз больше, чем все звезды вместе взятые. Несмотря на
невидимость этой неизвестной материи, ученые, используя метод непрямого наблюдения,
смогли ее «увидеть»: «темная материя» искривляет звездный свет подобно
стеклу, и поэтому ее можно обнаружить по степени создаваемого оптического
искажения .
По поводу удивительных результатов, полученных со спутника WMAP, астроном
из Принстона Джон Бакал заявил: «Мы живем в невероятной, просто сумасшедшей
Вселенной, но теперь нам известны ее определяющие характеристики».
Однако, наверное, самым большим сюрпризом из данных, полученных спутником
WMAP и потрясших все научное сообщество, стал факт, что 73 % Вселенной, ее
большая часть, состоит из абсолютно неизвестной формы энергии, называемой
«темной энергией», или невидимой энергией, таящейся в вакуумном пространстве.
Введенное самим Эйнштейном в 1917 году, а затем отброшенное (великий физик
назвал его своей «величайшей ошибкой») понятие «темная энергия», она же
энергия пустоты, пустого космоса, теперь снова выходит на авансцену как движущая
сила Вселенной. Ученые считают, что «темная энергия» создает
антигравитационное поле, которое тянет галактики в разные стороны, и конечная судьба
Вселенной будет определяться именно «темной энергией».
На данный момент никто и представить не может, откуда взялась эта «энергия
пустоты».
«Откровенно говоря, мы этого просто не понимаем. Нам известно ее воздейст-
вие, но у нас нет ключа к разгадке... ни у кого нет ни единого ключа», —
признает Крейг Хоган, астроном из Университета им. Дж. Вашингтона в Сиэтле.
Если взять новейшую теорию субатомных частиц и попытаться вычислить
значение этой «темной энергии», мы получим число, которое отклоняется от нормы на
10120 (это единица, за которой следуют 120 нулей). Такое расхождение между
теорией и экспериментом — величайший за всю историю пробел в науке. Это одно
из наших непреодолимых (по крайней мере, в настоящее время) препятствий —
даже с помощью лучшей из наших теорий мы не можем вычислить значение
величайшего источника энергии во всей Вселенной. Безусловно, целая куча Нобелевских
премий ожидает предприимчивых ученых, которые смогут раскрыть тайны «темной
энергии» и «темной материи».
Расширение
Астрономы до сих пор пытаются справиться с лавиной данных, принесенных
спутником WMAP. По мере того как эта лавина сметает устаревшие концепции
Вселенной, в космологии вырисовывается новая картинка.
«Мы заложили фундамент единой, непротиворечивой теории космоса», — заявляет
Чарльз Л. Беннетт, руководитель международной команды, принимавшей участие в
обработке и анализе данных со спутника WMAP.
На данный момент ведущей теорией является «инфляционная теория Вселенной»,
то есть усовершенствованная теория Большого Взрыва, впервые предложенная
Аланом Гутом1 из Массачусетского технологического института. По инфляционной
теории, в первую триллионную долю секунды загадочная антигравитационная сила
вынудила Вселенную расширяться намного быстрее, чем считалось раньше.
Инфляционный период был невообразимо взрывным, при этом Вселенная расширялась со
скоростью, намного превышающей скорость света. (Это не противоречит заявлению
Эйнштейна, что «ничто» может перемещаться быстрее света2, поскольку
расширяется пустое пространство. Что же касается материальных объектов, то они не
могут перескочить световой барьер.) Итак, за ничтожную долю секунды Вселенная
невообразимо расширилась — в 1080 раз.
Чтобы вообразить себе интенсивность инфляционного периода (или инфляционной
эпохи), представьте себе воздушный шарик с нарисованными на его поверхности
галактиками, который быстро надувают. Видимая Вселенная, заполненная звездами
и галактиками, лежит на поверхности воздушного шарика, а не внутри его.
Теперь поставьте на шарике микроскопическую точку. Эта точка и есть видимая
Вселенная, то есть все, что мы можем наблюдать при помощи наших телескопов.
(Для сравнения: если бы видимая Вселенная была размером с субатомную частицу,
то вся Вселенная была бы намного больше той реальной видимой Вселенной,
которую мы наблюдаем.) Иными словами, инфляционное расширение было настолько
интенсивным, что теперь существуют целые области Вселенной вне нашей видимой,
которые так навсегда и останутся для нас за пределами видимости.
Расширение Вселенной было таким интенсивным, что при взгляде на описанный
шарик с близкого расстояния он кажется плоским. Этот факт был
экспериментально проверен спутником WMAP. Как и Земля кажется нам плоской, потому что мы
очень малы по сравнению с ее радиусом, так и Вселенная кажется нам плоской
лишь потому, что она изогнута в гораздо большем масштабе.
Допустив раннее инфляционное расширение, можно без особых усилий объяснить
1. Его фамилию (Guth) часто также транскрибируют как «Гус». — Здесь и далее прим. ред.,
если не указано иначе.
2 Хотя общепринятый перевод этого высказывания Эйнштейна — «Ничто не может перемещаться
быстрее света», в данном контексте адекватен именно вышеуказанный дословный перевод, поскольку
автор, таким образом, обыгрывает это высказывание, приравнивая «ничто» к пустому
пространству.
многие загадки Вселенной, как, например, то, что она кажется плоской и
однородной. Характеризуя инфляционную теорию, физик Джоэл Примак сказал: «Из
таких прекрасных теорий еще ни одна не оказывалась ошибочной».
Мультивселенная
Несмотря на то, что инфляционная теория согласуется с данными зонда
Уилкинсона, она все же не отвечает на вопрос: что стало причиной расширения? Что
побудило к действию антигравитационную силу, которая «раздула» всю Вселенную?
Существует более 50 теорий о том, что стало причиной начала и окончания
расширения Вселенной, в результате чего и возникла наша Вселенная. Но единого
мнения не существует. Большинство физиков соглашается с основной идеей о
стремительном инфляционном периоде, но решающего ответа на вопрос о механизме
расширения Вселенной пока не существует.
Поскольку никто точно не знает, почему началось расширение, вполне
вероятно , что подобное событие может снова иметь место — то есть, что инфляционные
взрывы могут повторяться. Эта теория была предложена русским физиком Андреем
Линде из Стэнфордского университета. Она утверждает, что, какой бы механизм
ни послужил причиной внезапного расширения Вселенной, он постоянно находится
в действии, заставляя беспорядочно расширяться другие, отдаленные области
Вселенной.
И тогда крошечный участок Вселенной может внезапно расшириться и
«образовать почку», пустить побег «дочерней» вселенной, от которой, в свою очередь,
может отпочковаться новая дочерняя вселенная; при этом процесс «почкования»
продолжается беспрерывно. Представьте, что вы пускаете мыльные пузыри. Если
дуть достаточно сильно, то можно увидеть, как некоторые из них делятся,
образуя новые, «дочерние» пузыри. Подобным образом одни вселенные могут постоянно
давать начало другим вселенным. Согласно этому сценарию, Большие Взрывы
происходили все время, происходят и сейчас. Если это верно, то, возможно, мы
плаваем в море таких вселенных, словно пузырек, покачивающийся в океане среди
других пузырьков. По сути, более подходящим словом будет не «Вселенная»
(Универсум) , а «Мультивселенная» (Мультиверсум).
Линде называет свою теорию вечным, самовоспроизводящимся расширением, или
«хаотическим расширением», поскольку он подразумевает непрекращающийся
процесс постоянного расширения параллельных вселенных.
«Расширение заставляет нас предполагать существование многочисленных
вселенных» , — говорит Алан Гут, впервые предложивший инфляционную теорию.
Эта теория также предполагает, что от нашей Вселенной, возможно, когда-
нибудь отпочкуется собственная дочерняя вселенная. Возможно, и наша
собственная Вселенная обрела свое существование, отпочковавшись от более древней,
более ранней Вселенной.
По словам главы Королевского астрономического общества Великобритании сэра
Мартина Риса, «то, что традиционно называлось «Вселенная», может быть лишь
частью целого ансамбля. Может существовать бесконечное множество других
областей Вселенной, где действуют иные законы. Вселенная, в которой мы
появились, принадлежит к необычному подмножеству, которое позволяет развиваться
сложным формам и сознанию».
Исследования в области Мультивселенной вызвали дискуссии о том, как
выглядят другие вселенные, обитаемы ли они и даже возможен ли с ними контакт.
Ученые Калифорнийского технологического института, Массачусетского
технологического университета, Принстонского университета, а также других научных
центров сделали расчеты для решения вопроса, не противоречит ли законам физики
множественность Вселенных и возможность их достижения.
Появляется все больше теоретических доказательств в поддержку
существования Мультивселенной, где целые вселенные могут
отпочковываться или «распускать бутоны» из других Вселенных. Если
теория подтвердится, то она объединит две величайшие религиозные
мифологии: возникновение мира и Нирвану. Тогда возникновение
мира происходило бы непрерывно в безвременной Нирване.
М-теория и 11-е измерение
Сама идея параллельных вселенных когда-то рассматривалась учеными с
изрядной долей подозрения и считалась областью деятельности мистиков, шарлатанов и
больших оригиналов. Каждый ученый, осмеливавшийся работать в области изучения
параллельных вселенных, подвергался насмешкам, даже рисковал своей карьерой,
поскольку вплоть до сегодняшнего дня не существует экспериментального
подтверждения существования параллельных вселенных.
Но в последнее время произошел серьезный прорыв в исследованиях, и теперь
лучшие умы планеты интенсивно работают именно в этом направлении. Причиной
столь внезапного поворота стало появление новой струнной теории и ее
последней версии, М-теории, которая не только сулит раскрыть природу
Мультивселенной, но также обещает возможность воочию «увидеть Божий замысел», как когда-
то красноречиво выразился Эйнштейн. Если теория окажется верной, то это будет
главным достижением науки за последние 2000 лет, с тех самых пор, как древние
греки начали поиски единой связной и целостной теории Вселенной.
Количество опубликованных работ в области струнной теории, М-теории,
впечатляет — они исчисляются десятками тысяч. Этой теме были посвящены сотни
международных конференций. В каждом университете мира либо есть группа,
занимающаяся разработкой струнной теории, либо делаются отчаянные попытки ее
изучения. Хотя теорию и не проверить при помощи наших несовершенных современных
приборов, она вызвала живейший интерес математиков, физиков-теоретиков и даже
экспериментаторов, которые надеются протестировать периферию Вселенной
(конечно, в будущем) при помощи тонких детекторов гравитационных волн открытого
космоса и мощных ускорителей частиц.
В конечном счете, эта теория, возможно, ответит на вопрос, который волновал
космологов с тех самых пор, как впервые была высказана идея Большого Взрыва:
а что произошло после Большого Взрыва?
Для решения такой задачи нам потребуется весь потенциал наших знаний в об-
ласти физики, анализ всех физических открытий, накопленных за века
исследований. Иными словами, нам нужна «теория всего», единая теория всех физических
сил, действующих во Вселенной. Эйнштейн потратил последние тридцать лет своей
жизни, пытаясь создать эту теорию, но ему это не удалось.
На сегодняшний день главной (и, собственно, единственной) теорией, которая
может объяснить все многообразие сил, организующих Вселенную, является
струнная теория, особенно ее последнее воплощение — М-теория. («М» означает
«мембрана», но может также означать «загадка» (от англ. mystery — тайна, загадка,
головоломка), «магия» и даже «мать». Хотя, по существу, струнная теория и М-
теория идентичны, М-теория представляет собой более загадочную и значительно
более сложную структуру, объединяющую различные «струнные теории».)
Еще древнегреческие философы предполагали, что все во Вселенной может
состоять из крошечных частиц, называемых атомами. Сегодня же, используя мощные
ускорители заряженных частиц, мы можем расщепить атом на электроны и ядро,
которые, в свою очередь, могут быть расщеплены на еще более мелкие субатомные
частицы. Но вместо открытия стройной и простой системы ученые стали
свидетелями угнетающего факта: из ускорителей вылетают сотни субатомных частиц со
странными названиями, такими, как нейтрино, кварки, мезоны, лептоны, адроны,
глюоны, бозоны и прочие. Трудно поверить, что природа на уровне выстраивания
фундамента смогла создать целые джунгли странных атомных частиц, среди
которых можно просто заблудиться.
В основе струнной теории и М-теории лежит идея о том, что удивительное
разнообразие субатомных частиц, составляющих Вселенную, подобно нотам, по
которым можно сыграть мелодию на скрипичной струне, или на мембране, натянутой,
скажем, как кожа барабана. (Это не совсем обычные струны и мембраны; они
существуют в десяти — и одиннадцатимерном гиперпространстве.)
Традиционно физики рассматривали электроны как бесконечно малые точечные
частицы. Это означало, что им приходилось вводить свою точку для каждой из
обнаруженных субатомных частиц, что очень сбивало с толку. Но струнная теория
говорит, что, если бы у нас был супермикроскоп, который позволял бы заглянуть
вглубь электрона, мы бы увидели, что это никакая не точечная частица, а
крошечная вибрирующая струна. Она лишь кажется нам точечной частицей, поскольку
наши приборы слишком несовершенны.
\ ТJ :iL 1 kiL ii.i 1 ;iff Liif j. ш г u«
С ([ivtifii.iii ikHiiiiLL ген г
MOIEIJH JJlHICb
SfUEOKIEtEKU
(: kp utt if < I eh .к- с (p> 1гы
('yiie|ici[t>itbt
NoibE
(v6;i ioiEiE.it чассипм
?akoifi.i гармонии
Фиши
Чесмкя
('нмфоЕгнн лея crpvfmom opkecipn
MviMku, peiOfiifpuoiiLia скноц.
i и ricp i гр<к t [i мк i но
k0>IEI01KIO[l
IV
Эта струна вибрирует с различной частотой и различным резонансом. Если бы
мы задели струну, то частота ее вибраций изменилась бы, и она превратилась бы
в другую субатомную частицу, например в кварк. Тронь ее опять, и она
превращается в нейтрино. Таким образом, мы можем объяснить «метель» субатомных
частиц различными по высоте звуками вибрирующей струны. И теперь мы можем
считать сотни субатомных частиц, наблюдаемых в лаборатории, одним объектом —
струной.
В такой терминологии законы физики, тщательно обоснованные тысячелетними
экспериментами, являются не чем иным, как законами гармонии, которые справед-
ливы для струн и мембран. Законы химии — это мелодии, которые можно сыграть
на этих струнах. Вся Вселенная представляет из себя божественную симфонию для
«струнного оркестра». А «Замысел Божий», о котором столь красноречиво говорил
Эйнштейн, — это космическая музыка, резонирующая сквозь гиперпространство.
(Возникает вопрос: если Вселенная — это симфония для струнного оркестра, то
кто ее автор? Я вернусь к этому вопросу в главе 12.)
Конец Вселенной
Зонд Уилкинсона не только дал возможность увидеть подробнейший портрет юной
Вселенной, он также открыл нам впечатляющую картину того, как наша Вселенная
умрет. Та же самая загадочная антигравитационная сила, оттолкнувшая
(растащившая) галактики друг от друга в начале времен, теперь толкает Вселенную
навстречу судьбе. Раньше астрономы считали, что расширение Вселенной постепенно
замедляется. Теперь мы понимаем, что на самом деле движение Вселенной
ускоряется и галактики мчатся от нас прочь со все возрастающими скоростями.
«Вселенная ведет себя, как водитель, притормаживающий на красный сигнал светофора
и затем газующий на зеленый», — утверждает Адам Рис из Института космического
телескопа.
Если какой-либо катаклизм не обратит процесс расширения вспять, то через
150 млрд. лет наша Галактика Млечный Путь окажется довольно одинокой: 99,999
% близлежащих галактик «улетят» за пределы видимой Вселенной. Знакомые
галактики, которые мы можем наблюдать в ночном небе, умчатся прочь с такой
скоростью, что их свет никогда не достигнет нас тогдашних. Сами галактики не
исчезнут, но окажутся слишком далеко, чтобы мы могли наблюдать их в свои
телескопы. Хотя сейчас в видимой Вселенной содержится около 100 млрд. галактик,
«всего» через 150 млрд. лет видимыми останутся лишь несколько тысяч в
близлежащем скоплении галактик. Еще через некоторое время вся видимая Вселенная
будет ограничена группой, состоящей из 36 галактик, в то время как миллиарды и
миллиарды других галактик исчезнут за «горизонтом». Такой вариант развития
событий объясняется тем, что гравитация в пределах этой местной группы
достаточно сильна для того, чтобы преодолеть силы разбегания. Ирония состоит в
том, что, когда отдаленные галактики исчезнут из поля зрения, любой астроном
из будущей «темной эпохи» будет не в состоянии вообще заметить расширение
Вселенной, поскольку местная группа галактик не расширяется. Астрономы
сверхдалекого будущего — если такие будут и займутся исследованием ночного неба —
вряд ли поймут, что Вселенная расширяется; скорее они придут к заключению,
что Вселенная статична и состоит всего лишь из 36 галактик.
Если эти силы антигравитации будут и дальше действовать в том же духе, то
Вселенная в конце концов погибнет от холода. Вся разумная жизнь на планете,
замерзая, будет биться в мучительной агонии, поскольку температура дальнего
космоса близка к абсолютному нулю, а при такой температуре даже молекулы еле
«шевелятся». В какой-то момент, спустя триллионы триллионов лет, звезды
перестанут испускать свет, их ядерный реактор погаснет, израсходовав все топливо,
и Вселенная погрузится в вечную ночь. Космическое расширение приведет к тому,
что останется лишь холодная мертвая Вселенная, состоящая из черных звезд-
карликов , нейтронных звезд и черных дыр. А в еще более далеком будущем даже
черные дыры отдадут всю свою энергию, останется лишь безжизненная холодная
туманность парящих элементарных частиц. В такой блеклой холодной Вселенной
разумная жизнь физически невозможна в принципе. Железные законы термодинамики
пресекут любую передачу информации в этой ледяной среде, и вся жизнь, вне
всяких сомнений, прекратится.
В XVIII веке люди впервые осознали, что Вселенная может погибнуть от
холода. Комментируя гнетущую концепцию о том, что законы физики, по-видимому, об-
рекают на смерть всю разумную жизнь, Чарльз Дарвин писал: «Та вера, которую я
питаю в то, что человек в далеком будущем будет намного более совершенным
существом, делает невыносимой даже саму мысль о том, что он и все сознательные
существа обречены на полное вымирание после такого продолжительного
медленного прогресса». К несчастью, последние данные спутника WMAP, видимо,
подтверждают самые худшие опасения Дарвина.
Побег в гиперпространство
Существует закон физики, согласно которому разумная жизнь во Вселенной, в
конце концов, непременно погибнет. Но существует и закон эволюции, согласно
которому при изменении окружающей среды жизнь должна либо покинуть ее, либо
адаптироваться к ней, либо погибнуть. Поскольку адаптироваться ко Вселенной,
несущей ледяную смерть, невозможно, то остаются лишь два варианта — либо
умереть, либо покинуть эту Вселенную. Возможно ли, что, столкнувшись лицом к
лицу с неотвратимой смертью Вселенной, цивилизации, отстоящие от нас на
триллионы лет, достигнут успеха в разработке технологий, которые позволят
покинуть нашу Вселенную и на суперкосмической «спасательной шлюпке» отправиться в
другую вселенную, намного более молодую и «горячую»? Или же они используют
свои высочайшие технологии для построения «временного кольца» и отправятся в
свое прошлое, в котором температура на планетах была намного выше?
Некоторые физики, привлекая новейшие достижения науки, построили несколько
правдоподобных, хотя и в высшей степени гипотетических схем, которые должны
подтвердить реальность создания космических порталов или ворот в другую
вселенную. Доски физических аудиторий по всему миру испещрены абстрактными
уравнениями: физики вычисляют, возможно ли использование «экзотической энергии» и
черных дыр для поисков туннеля, ведущего в другую вселенную. Может ли
развитая цивилизация, по технологическим разработкам обгоняющая нашу на миллионы и
миллиарды лет, воспользоваться известными законами физики для перехода в
другую вселенную?
Космолог Стивен Хокинг из Кембриджского университета однажды пошутил: «Если
бы пространственно-временные туннели существовали, они были бы идеальным
средством быстрого перемещения в Космосе. Можно было бы с утра пройти таким
туннелем в другой конец галактики и вернуться к обеду».
Если же пространственно-временные туннели и порталы окажутся слишком
тесными для массового переселения в другую вселенную, то есть еще один вариант:
свести все информационное содержание развитой разумной цивилизации до
молекулярного уровня и пропустить через туннель, а там оно снова организуется в
самое себя. Таким образом, целая цивилизация сможет перенести свои «семена»
через этот коридор и на новой почве снова расцвести во всей своей красе.
Гиперпространство перестанет быть игрушкой в руках физиков-теоретиков и вполне
сможет стать единственным спасением для разумной жизни, оказавшейся в
умирающей вселенной.
Но для того, чтобы полностью разобраться в последствиях подобного шага, для
начала необходимо понять, как мучительно космологи и физики шли к этим
поразительным выводам. В книге «Параллельные миры» мы рассмотрим историю
космологии, уделяя особое внимание парадоксам, веками наводнявшим эту область науки.
В конце концов, они породили инфляционную теорию, которая, не противореча
никаким экспериментальным данным, заставляет нас поддержать концепцию
существования многочисленных вселенных.
Глава 2.
Парадоксальная Вселенная
Черт бы побрал эту Солнечную систему!
Плохое освещение, планеты слишком
далеко , полно комет, задумка слабовата. Я
бы сотворил [Вселенную] получше.
Лорд Джеффри
Присутствуй я при сотворении мира, дал
бы пару советов, как получше обустроить
Вселенную.
Альфонс Мудрый
В пьесе «Как вам это понравится» Шекспир написал бессмертные слова3: «Весь
мир — лишь сцена, Где женщины, мужчины — лишь актеры. У них свои есть выходы,
уходы».
В Средние века мир был поистине сценой, но сценой маленькой, статичной,
состоящей из крошечной плоской Земли, вокруг которой небесные тела следовали по
своим совершенным орбитам. На кометы смотрели как на недобрые знамения,
предвещающие смерть королей. Когда в 1066 году яркая комета появилась над
Англией, она привела в ужас саксонскую армию короля Гарольда, и саксы стремительно
отступили, проиграв сражение наступающей победоносной армии Вильгельма
Завоевателя, тем самым, подготовив сцену и все декорации для становления
современной Англии.
Та же комета проплыла над Англией во второй раз в 1682 году, вновь став
причиной восторга и ужаса в Европе. Казалось, каждый человек, от короля до
крестьянина, был зачарован этой нежданной небесной гостьей, пронесшейся в
небесах. Откуда появилась комета? Куда она направлялась и предвестием каких
событий служила?
Один богатый джентльмен, астроном-любитель Эдмунд Галлей, был настолько
заинтригован кометой, что решил поинтересоваться мнением одного из величайших
ученых того времени, сэра Исаака Ньютона. Когда он спросил Ньютона, какая
сила управляет движением кометы, ученый спокойно ответил, что комета двигалась
по эллипсообразной орбите согласно закону обратных квадратов (то есть сила
притяжения, действующая на комету, менялась обратно пропорционально квадрату
ее расстояния от Солнца). Ньютон объяснил, что на самом деле он давно
наблюдал за кометой при помощи изобретенного им телескопа (того самого телескопа-
рефлектора, которым в наше время пользуются астрономы всего мира) и та
двигалась в полном соответствии с законом всемирного тяготения, который он,
Ньютон, открыл еще 20 лет назад.
Галлей был невероятно поражен.
— Откуда вам это известно?
— Я вычислил это, — ответил Ньютон.
Галлей даже не подозревал, что тайну небесных тел, волновавшую еще первых
людей, обративших взор к небесам, можно разъяснить с помощью нового закона
всемирного тяготения.
Пораженный значительностью этого монументального прорыва, Галлей предложил
щедро финансировать публикацию новой теории. В 1687 году с помощью Галлея и
3 В классическом переводе Т.Г. Цепкнной-Куперннк эти слова Звучат следующим образом: «Весь
мир — театр. В нем женщины, мужчины — все актеры. У них свои есть выходы, уходы», но,
поскольку слово stage означает не только «театр», но и «сцену», а автор на протяжении книги
проводит аналогию Вселенной именно со сценой, мы дали именно такой перевод.
при его финансовой поддержке Ньютон опубликовал свою грандиозную работу
«Математические начала натуральной философии» (Philosophiae Naturalis Principia
Mathematical). Эта работа была провозглашена тогда (и признается сейчас)
одной из самых важных из когда-либо опубликованных в мире. Разом все ученые, не
имеющие понятия о других законах Солнечной системы, оказались в состоянии
самостоятельно предсказывать с величайшей точностью траекторию движения
небесных тел.
«Начала» стали настолько популярны в салонах и при королевских дворах
Европы, что поэт Александр Поуп писал: «Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да
будет свет! И вот явился Ньютон.»
(Галлей понял, что, поскольку орбита кометы представляет собой эллипс, то
можно вычислить, когда она снова появится над Лондоном. Просмотрев старые
записи, он обнаружил, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов были на самом деле
одной и той же кометой. Комету, оказавшую столь сильное влияние на становление
современной Англии в 1066 году, на протяжении всей истории видели многие
люди, в том числе Юлий Цезарь. Галлей предсказал, что комета вновь вернется в
1758 году. Когда же комета уже через годы после кончины Галлея и Ньютона
действительно вернулась в предсказанный год на Рождество, ее назвали кометой
Галлея.)
Ньютон открыл закон всемирного тяготения тогда, когда в связи с эпидемией
чумы закрылся Кембриджский университет и ученый был вынужден уехать в свое
поместье в Вульсторп. Ньютон с нежностью вспоминал прогулку в тамошнем парке,
когда увидел, как упало яблоко. Тут он задал себе вопрос, которому, в
конечном счете, суждено было изменить ход человеческой истории: если падает
яблоко, падает ли также и Луна? В момент гениального озарения Ньютон понял, что
яблоки, Луна, вообще все планеты подчиняются одному и тому же закону
всемирного тяготения, что их падение (точнее, их движение) связано с законом
обратных квадратов. Когда Ньютон обнаружил, что математика XVII века слишком
примитивна, чтобы описать этот закон, он изобрел новое направление в математике
— вычислительную математику, — чтобы определить скорость падения яблок и лун.
В «Началах» Ньютон изложил также законы механики, которые определяют
траектории всех земных и небесных тел. Эти «Начала» легли в основу теории
конструирования машин, использования энергии пара, а также создания локомотивов,
которые, в свою очередь, способствовали промышленной революции и развитию
современной цивилизации. В наши дни все небоскребы, мосты и ракеты строятся с
учетом ньютоновских законов механики.
Ньютон не только дал нам вечные законы механики; он также перевернул наше
видение мира, представил совершенно новую картину Вселенной, где таинственные
законы, управляющие движением небесных тел, были идентичны законам,
действующим на Земле. Сцена жизни отныне уже не была окружена наводящими ужас
небесными знамениями; актеры подчинялись тем же законам, что и декорации.
Парадокс Бентли
Поскольку «Начала» были работой революционной, они вызвали к жизни первые
парадоксы в теориях о строении Вселенной. Если весь мир — сцена, то насколько
она велика? Конечен мир или бесконечен? Это извечный вопрос, которым
задавался еще римский философ Лукреций Кар. «Вселенная не ограничена ни в одном
направлении, — говорил он. — Ведь совершенно ясно, что вещь может иметь предел
лишь в том случае, если вне ее существует что-либо. Поэтому во всех
измерениях, будь то вперед или назад, вверх или вниз, Вселенной нет конца».
Но теория Ньютона раскрыла и парадоксы, присущие любой теории конечной или
бесконечной Вселенной. Простейшие вопросы ведут к целой бездне противоречий.
Еще греясь в лучах славы, которую принесла ему публикация «Начал», Ньютон об-
наружил, что его теория гравитации изобилует парадоксами. В 1692 году
священник, преподобный отец Ричард Бентли, написал обезоруживающе простое, но
огорчительное для Ньютона письмо. Тот факт, что гравитация всегда притягивала и
никогда не отталкивала, написал Бентли, означает, что звезды, входящие в
какое-либо скопление, естественным образом столкнутся друг с другом. Если
Вселенная конечна, то ночное небо вместо того, чтобы быть неизменным и
статичным, должно было бы представлять собой сцену невероятного побоища, поскольку
звезды при столкновении друг с другом сливались бы в огненные суперзвезды. Но
Бентли также обратил внимание на то, что если бы Вселенная была бесконечна,
то сила, действующая на любой предмет, также была бы бесконечной и тянула бы
и вправо, и влево, что стало бы причиной того, что звезды разорвало бы в
клочья в результате огненных катаклизмов.
Поначалу казалось, что Бентли разгромил теорию Ньютона в пух и прах. Либо
Вселенная конечна (и слилась в огненный шар), либо она бесконечна (в таком
случае все звезды должны разлететься в стороны). Оба варианта разрушали новую
теорию Ньютона. Эта проблема впервые в истории обнаружила едва различимые
внутренние парадоксы, свойственные любой теории гравитации при применении ее
ко всей Вселенной.
Поразмыслив, Ньютон написал Бентли, что обнаружил слабое место в его
аргументации. Ученый писал, что считает Вселенную бесконечной, но совершенно
однородной. Таким образом, если звезду тянет в какую-то сторону бесконечное
количество звезд, то эту силу уравновешивает тяготение в противоположном
направлении другого бесконечного количества звезд. Все силы во всех
направлениях сбалансированы, и это создает статичную Вселенную. Таким образом, если
сила гравитации всегда только притягивает, то единственным решением парадокса
Бентли будет существование однородной бесконечной Вселенной.
Ньютон действительно нашел слабое место в аргументации Бентли. Однако он
был достаточно умен, чтобы сознавать неубедительность своего ответа. Он
признал в письме, что предлагаемое им решение, несмотря на техническую
правильность , было нестабильным внутренне. Однородная, но бесконечная Вселенная
Ньютона была похожа на карточный домик: на вид устойчивая, она могла
рассыпаться, стоило ее чуть потревожить. Можно рассчитать, что, даже если одна-
единственная звезда чуть-чуть качнется, это станет началом цепной реакции, и
скопления звезд начнут разрушаться. Своим ответом Ньютон отсылал к
«божественной силе», которая якобы не дает развалиться его карточному домику.
«Необходимо воздействие непрерывного чуда, чтобы Солнце и звезды,
находящиеся в покое, не устремились друг к другу под действием силы тяготения», —
писал он.
Ньютону Вселенная представлялась как гигантские часы, запущенные Господом в
начале времен и идущие с тех пор, повинуясь трем законам механики и не требуя
божественного вмешательства. Но временами Господу все же приходилось
вмешиваться и слегка настраивать механизм Вселенной, чтобы она не разрушилась.
(Иными словами, иногда Господу приходилось вмешиваться, чтобы декорации на
сцене творения не развалились и не рухнули на головы актеров.)
Парадокс Ольберса
Кроме парадокса Бентли, существовал еще более интересный парадокс, который
не могла обойти ни одна теория бесконечной Вселенной. Ольберс задался
вопросом, почему ночное небо черное. Еще во времена Иоганна Кеплера астрономы
знали, что если бы Вселенная была однородной и бесконечной, то, куда бы мы ни
бросили взгляд, мы видели бы небо, освещенное бесконечным количеством звезд.
В какую бы точку ночного неба ни был устремлен наш взгляд, он, в конце
концов , натыкался бы на бесконечное количество звезд и мы видели бы небо, зали-
тое бесконечным количеством звездного света. Тот факт, что ночное небо —
черное, а не яркое, веками считался глубоким космическим парадоксом.
Парадокс Ольберса, подобно парадоксу Бентли, обманчиво прост, но он терзал
душу многим поколениям философов и астрономов. И один парадокс, и второй
опираются на наблюдении, что в бесконечной Вселенной гравитационные силы и
световое излучение могут слагаться, что приведет к бесконечным значениям и того,
и другого. За сотни лет было предложено множество неверных объяснений. Кеплер
был настолько обеспокоен этим парадоксом, что просто постулировал: Вселенная
конечна, находится в оболочке, а потому лишь ограниченное количество
звездного света достигает наших глаз.
Замешательство, вызванное этим парадоксом, было столь массовым (если массой
считать ученое сообщество), что, согласно результатам исследования,
проведенного в 1987 году, 70% учебников по астрономии давали неверный ответ на этот
вопрос, 30% от ответа воздержались.
Можно было попытаться решить парадокс Ольберса, предположив, что звездный
свет поглощается пылевыми облаками. Именно такой ответ в 1823 году дал сам
Генрих Вильгельм Ольберс, когда впервые точно сформулировал парадокс. Ольберс
написал: «Очень удачно, что Земля не получает свет из каждой точки небесного
свода! Однако при такой невообразимой яркости и температуре, которые в 90 ООО
раз выше тех, каким мы подвергаемся сейчас, Всевышний легко мог создать
организмы, способные адаптироваться и к таким экстремальным условиям». В
объяснение того "факта, что Землю не заливает «свет столь же яркий, как и солнечный
диск», Ольберс предположил, что, должно быть, пылевые облака поглощают
сильный жар, делая жизнь на Земле возможной. Например, огненный центр нашей
Галактики Млечный Путь, который по справедливости должен «сжигать» все небо, в
действительности скрыт пылевыми облаками. Если мы посмотрим в направлении
созвездия Стрельца, где находится центр Млечного Пути, вместо ослепительного
огненного шара нашим глазам предстанет лишь темное пятно.
Но и пылевые облака не могут служить убедительным объяснением парадокса
Ольберса. За достаточно длительное (чтобы не сказать — бесконечное) время
пылевые облака поглотят свет бесконечного количества звезд и, в конце концов,
засверкают сами подобно звездной поверхности. Таким образом, даже пылевые
облака должны бы сиять в ночном небе.
По этой логике можно предположить, что чем дальше находится звезда, тем
слабее ее свет. Факт по сути своей верен, но он не может служить ответом.
Если мы взглянем на участок ночного неба, то увидим, что самые далекие звезды
действительно тусклые, но чем дальше мы устремляем взгляд, тем больше звезд
мы видим. Такого в однородной Вселенной не должно было бы быть — там небо
казалось бы белым. (Это объясняется тем, что интенсивность звездного света,
обратно пропорциональная квадрату расстояния до звезды, компенсировалась бы
количеством звезд, прямо пропорциональным квадрату расстояния.)
Как ни странно, первым в истории человеком, решившим парадокс Ольберса,
стал американский автор детективов Эдгар Аллан По, который увлекался
астрономией. Перед самой смертью он опубликовал многие из своих наблюдений в
неоднозначной философской поэме под названием «Эврика: Прозаическая поэма». Вот
замечательный отрывок: Будь множество звезд бесконечным, небесный свод был бы
полностью залит светом, таким же, как мы видим в Галактике, — поскольку не
было бы ни единой точки на всем этом фоне, где не было бы звезды.
Единственным способом, с помощью которого мы могли бы объяснить пустоты, которые в
большом количестве наблюдаем при помощи телескопов, было бы предположение,
что расстояние до невидимой части небесного свода настолько велико, что еще
ни один луч света оттуда не был в состоянии достичь нас.
В заключение По писал о том, что эта мысль «слишком прекрасна, чтобы не
содержать в себе Истину как неотъемлемую свою составляющую».
Это и есть ключ к верному ответу. Возраст Вселенной не бесконечен. Рождение
мира было. Нашему взгляду доступна лишь некая часть звездного света. Свету
наиболее отдаленных от нас звезд не хватило времени, чтобы достичь наших
взоров . Космолог Эдвард Харрисон, впервые обнаруживший, что По разрешил парадокс
Ольберса, написал: «Когда я впервые прочел слова По, я был поражен: как мог
поэт, в лучшем случае ученый-любитель, 140 лет назад уловить верное
объяснение, в то время как в наших колледжах до сих пор преподают объяснение
неправильное?»
В 1901 году шотландский физик лорд Кельвин также нашел верное решение. Он
осознал, что, глядя на ночное небо, мы видим его в прошлом, а не таким,
каково оно сейчас, поскольку скорость света, хоть и гигантская по земным меркам
(299792458 м/с) , все же конечна и свету отдаленных звезд необходимо время,
чтобы достичь Земли. По подсчетам Кельвина, для того, чтобы ночное небо было
белым, Вселенная должна бы растянуться на сотни триллионов световых лет. Но
поскольку Вселенной не триллионы лет, небо будет только черным. (Существует
также второй фактор, который способствует решению вопроса, почему ночное небо
черное; и этот фактор — конечный жизненный цикл звезд, измеряющийся
миллиардами лет.)
Недавно появилась возможность экспериментально проверить правильность этого
решения при помощи таких спутников, как космический телескоп Хаббла. Эти
телескопы, в свою очередь, позволяют нам ответить на вопрос, который задают
даже дети: «Как далеко от нас самая далекая звезда? И что лежит за самой
далекой звездой?» Чтобы ответить на эти вопросы, астрономы запрограммировали
космический телескоп Хаббла для решения исторической задачи — заснять самую
отдаленную точку Вселенной. Для того чтобы уловить чрезвычайно слабые сигналы
из отдаленнейших уголков Космоса, телескопу предстояло выполнить
беспрецедентную работу: быть направленным в одну и ту же точку в небе, рядом с
созвездием Ориона, на протяжении нескольких сотен часов, что требовало
точнейшей настройки телескопа на протяжении четырех сотен оборотов Земли. Проект
был столь сложен, что его выполнение растянулось более чем на четыре месяца.
В 2004 году на первых полосах газет всего мира была опубликована
ошеломляющая фотография. На ней — скопление десяти тысяч ранних галактик, возникших из
хаоса Большого Взрыва. «Возможно, нам довелось увидеть конец начала», —
заявил Антон Коукемоур из Научного института космического телескопа. На
фотографии изображено беспорядочное скопление рождающихся галактик на расстоянии
более 13 млрд. световых лет от Земли — то есть понадобилось более 13 млрд.
световых лет для того, чтобы их свет достиг Земли. Поскольку самой Вселенной
лишь 13,7 млрд. лет, это означает, что галактики сформировались примерно
через полмиллиарда лет после возникновения Вселенной, когда первые звезды и
галактики рождались из «кипящего бульона» газов, оставшихся после Большого
Взрыва. «Хаббл переносит нас на расстояние, откуда камнем докинуть до
Большого Взрыва», — заявил астроном Массимо Стивавелли из того же института.
Но тут возникает вопрос: что лежит за пределами самой далекой галактики?
При внимательном рассмотрении этой замечательной фотографии становится
понятно, что между галактиками — лишь тьма. Именно эта тьма является причиной
того , что ночное небо — черное. Это последняя граница, за которой мы не видим
света дальних звезд. Однако эта «тьма» и сама является реликтовым
микроволновым излучением. Таким образом, окончательный ответ на вопрос, почему ночное
небо черное, таков: на самом деле ночное небо совсем не черное. (Если бы наши
глаза каким-то образом могли воспринимать микроволновое излучение, а не
только видимый спектр, мы бы увидели излучение, порожденное Большим Взрывом и
наполняющее ночное небо. В каком-то смысле, излучение Большого Взрыва
появляется каждую ночь. Если бы наши глаза могли улавливать микроволны, мы бы
увидели, что за самой далекой звездой обретается само творение.)
Эйншт ейн-мятежник
Законы, открытые Ньютоном, так хорошо объясняли мир, что науке понадобилось
более двухсот лет, чтобы сделать очередной серьезный шаг. Этот шаг был связан
с работой Альберта Эйнштейна. Начало его карьеры никак не предвещало такой
революции в науке. Получив степень бакалавра в Политехническом институте в
Цюрихе (Швейцария), в 1900 году, Эйнштейн обнаружил, что получить работу нет
никакой надежды. Его карьеру разрушили его же преподаватели, не любившие
самонадеянного дерзкого студента, который часто срывал занятия. Тоскливые
безысходные письма свидетельствуют о тяжелой депрессии. Альберт считал себя
неудачником и тяжелой обузой для родителей. В одном горьком письме он
признавался, что даже собирался свести счеты с жизнью: «Несчастье моих бедных
родителей, у которых за столько лет не было ни единой минуты счастья, тяжелее
всего давит на мои плечи... Я лишь обуза для родственников... Наверняка было бы
лучше, если бы я вообще не жил», — с горечью писал он.
В отчаянии Альберт подумывает о том, чтобы бросить науку и поступить в
страховую компанию. Он даже взялся за частные уроки, но поспорил с
работодателем и его уволили. Когда подруга Эйнштейна Милева Марик неожиданно
забеременела, он сознавал, что ребенок останется незаконнорожденным, потому что на
женитьбу у него нет средств. (Никто не знает, что в конце концов стало с его
незаконнорожденной дочерью Лизераль.) Глубокое потрясение, которое испытал
Эйнштейн, когда внезапно умер его отец, оставило в душе незаживающую рану, от
которой он так никогда и не излечился. Ученый всегда помнил, что отец умер,
считая сына неудачником.
Хотя 1901-1902 годы были самым трудным периодом в жизни Эйнштейна, от
забвения его спасла рекомендация сокурсника, Марселя Гроссмана, который, потянув
«за кое-какие ниточки», обеспечил Эйнштейну работу скромного клерка в
Швейцарском патентном бюро в Берне.
Парадоксы относительности
На первый взгляд, патентное бюро было не самым перспективным местом, где
могла начаться величайшая со времен Ньютона революция в физике. Но были у
этой службы и свои преимущества. Быстро разделавшись с заявками на патенты,
загромождавшими его стол, Эйнштейн откидывался на стуле и погружался в
детские воспоминания. В молодости он прочел «Естественнонаучные книги для
народа» Аарона Бернштейна, «работу, которую я прочел, затаив дыхание», вспоминал
Альберт. Бернштейн предлагал читателю представить, что тот следует
параллельно с электрическим током, когда тот передается по проводам. В 16 лет Эйнштейн
задал себе вопрос: на что был бы похож луч света, если бы его можно было
догнать? Он вспоминал: «Такой принцип родился из парадокса, на который я
натолкнулся в 16 лет: если я гонюсь за лучом света со скоростью с (скорость света в
вакууме), я должен наблюдать такой луч света как пространственно колеблющееся
электромагнитное поле в состоянии покоя. Однако, кажется, такой вещи не может
существовать — так говорит опыт, и так говорят уравнения Максвелла». В
детстве Эйнштейн считал, что если двигаться параллельно лучу света со скоростью
света, то свет будет казаться замерзшим, подобно застывшей волне. Однако
никто не видел замерзшего света, так что тут явно что-то было не так.
В начале нового века существовали в физике два столпа, на которых покоилось
все: ньютоновская теория механики и гравитации, и теория света Максвелла. В
1860-е годы шотландский физик Джеймс Кларк Максвелл доказал, что свет состоит
из пульсирующих электрических и магнитных полей, постоянно переходящих друг в
друга. Эйнштейну же предстояло открыть, к его великому потрясению, что эти
два столпа противоречат друг другу, и одному из них предстояло рухнуть.
В уравнениях Максвелла он обнаружил решение загадки, которая преследовала
его на протяжении 10 лет. Эйнштейн нашел в них то, что упустил сам Максвелл:
уравнения доказывали, что свет перемещается с постоянной скоростью, при этом
было совершенно неважно, с какой скоростью вы пытались догнать его. Скорость
света с была одинаковой во всех инерциальных системах отсчета (то есть
системах отсчета, двигающихся с постоянной скоростью). Стояли ли вы на месте,
ехали ли на поезде или примостились на мчащейся комете, вы бы обязательно
увидели луч света, несущийся впереди вас с постоянной скоростью. Неважно,
насколько быстро вы двигались бы сами, — обогнать свет вам не под силу.
Такое положение дел быстро привело к появлению множества парадоксов.
Представьте на миг астронавта, пытающегося догнать луч света. Астронавт стартует
на космическом корабле, и вот он несется голова в голову с лучом света.
Наблюдатель на Земле, ставший свидетелем этой гипотетической погони, заявил бы,
что астронавт и луч света двигаются бок о бок. Однако астронавт сказал бы
нечто иное, а именно: луч света уносился от него вперед, как если бы
космический корабль находился в состоянии покоя.
Вопрос, вставший перед Эйнштейном, заключался в следующем: как могут два
человека настолько по-разному интерпретировать одно и то же событие? По
теории Ньютона, луч света всегда можно догнать; в мире Максвелла это было
невозможно . Эйнштейна внезапно озарило, что уже в фундаментальных основах физики
таился фундаментальный же изъян. Эйнштейн вспоминал, что весной 1905 года «в
моей голове разразился шторм». Он наконец нашел решение: время движется с
различными скоростями в зависимости от скорости движения. По сути, чем
быстрее двигаться, тем медленнее движется время. Время не абсолютно, как когда-то
считал Ньютон. По Ньютону, время однородно во всей Вселенной и длительность
одной секунды на Земле будет идентична одной секунде на Юпитере или Марсе.
Часы абсолютно синхронизированы со всей Вселенной. Однако, по Эйнштейну,
различные часы во Вселенной идут с различными скоростями.
Эйнштейн понял, что если бы время могло меняться в зависимости от
скорости4, то другие величины, такие, как длина, масса и энергия, также должны
меняться. Он обнаружил, что чем быстрее тело двигается, тем более оно
сокращается в направлении движения (что иногда называют «сокращением Лоренца-
Фицджеральда»). Подобным образом, чем быстрее вы двигаетесь, тем тяжелее вы
становитесь. (По сути, когда вы приблизитесь к скорости света, время
замедлится до полной остановки, ваши размеры сократятся до полного нуля, а ваша
масса возрастет до бесконечности — все это полный абсурд. Это причина того,
что нельзя превысить световой барьер, который является скоростным пределом во
Вселенной.)
Это странное искажение пространства-времени склонило некоего поэта написать
следующее:
Жил-был парень по имени Фиск,
Фехтуя, он был крайне быстр,
И так был он быстр во владении,
Сжатие объектов, движущихся с околосветовой скоростью, в действительности было открыто
Хендриком-Лоренцом и Джорджем Френсисом Фитцджеральдом незадолго до Эйнштейна, но они не
поняли этого эффекта. Они пытались анализировать этот эффект в рамках исключительно ньютониан-
ской системы, предположив, что это сжатие представляет собой электромеханическое сжатие
атомов , создающееся вследствие прохождения сквозь «эфирный ветер». Сила идей, предложенных
Эйнштейном, состояла в том, что он не только получил всю специальную теорию относительности из
одного принципа (постоянства скорости света), — он также интерпретировал его как
универсальный природный принцип, противоречащий теории Ньютона. Таким образом, эти искажения являлись
свойствами, присущими пространству-времени, а не электромеханическими искажениями вещества.
Великий французский математик Анри Пуанкаре, вероятно, подошел ближе всех к выводу тех же
уравнений, что получил Эйнштейн. Но лишь у одного Эйнштейна был полный набор уравнений и
глубокое понимание физической подоплеки проблемы.
Что Фицджёральдово сокращение
Превратило рапиру в диск.
Подобно тому, как прорыв Ньютона объединил земную и небесную физику,
Эйнштейн объединил время и пространство. Но он также показал, что материя и
энергия взаимосвязаны, и потому могут переходить друг в друга. Если объект
становится тем тяжелее, чем быстрее он движется, это означает, что энергия
движения трансформируется в материю. Обратное также справедливо — материя
может быть преобразована в энергию. Эйнштейн подсчитал, сколько энергии будет
преобразовано в материю, и вывел формулу Е = тс2, то есть даже крошечное
количество материи m умножается на огромное число (квадрат скорости света) при
превращении в энергию Е. Таким образом, был обнаружен таинственный источник
энергии звезд — им оказалось преобразование материи в энергию согласно
уравнению, которое справедливо для всей Вселенной. Тайну звезд оказалось
возможным раскрыть благодаря простому утверждению, что скорость света одинакова во
всех инерциальных системах отсчета.
Так, как когда-то Ньютон, Эйнштейн изменил наш взгляд на подмостки жизни. В
мире Ньютона все актеры точно знали, который час и как измеряется расстояние.
Ход времени и размеры сцены никогда не менялись. Но относительность принесла
нам причудливое понимание пространства и времени. Во Вселенной Эйнштейна
наручные часы каждого актера показывают свое время. Это означает, что сверить
все часы, тикающие на сцене, невозможно. На репетицию, назначенную в полдень,
разные актеры явятся в разное время. И вообще, когда актеры бегают по сцене,
происходят вещи необыкновенные. Чем быстрее они двигаются, тем медленнее
тикают их часы и тем более тяжелыми и плоскими становятся их тела.
Потребовались годы, чтобы широкое научное сообщество приняло взгляды
Эйнштейна. Но сам Эйнштейн не стоял на месте; он хотел применить свою новую
теорию относительности к самой гравитации. Он осознавал всю сложность своего
предприятия — в одиночку заниматься самой прогрессивной и «тяжеленной»
теорией своего времени, точнее, опережающей свое время. Макс Планк, создатель
квантовой теории, предостерегал Эйнштейна: «Как старший друг я должен
предупредить тебя, чтобы ты не делал этого, ибо, во-первых, ты не добьешься
успеха, а даже если и добьешься, никто тебе не поверит».
Эйнштейн понимал, что его новая теория относительности разрушала теорию
гравитации Ньютона. По Ньютону, гравитация распространялась во Вселенной
мгновенно. Но тут возникает вопрос, который иногда задают даже дети: «Что
будет, если Солнце исчезнет?» По Ньютону, вся Вселенная тут же станет
свидетельницей исчезновения Солнца. Но по теории относительности это невозможно,
поскольку информация об исчезновении звезды ограничена скоростью света.
Согласно теории относительности, внезапное исчезновение Солнца вызвало бы
сферическую ударную волну гравитации, распространяющуюся во все стороны со
скоростью света. Наблюдатели, находящиеся с внешней стороны ударной взрывной
волны, сказали бы, что Солнце продолжает светить, поскольку гравитация еще не
успела достичь их. Но наблюдатель внутри волны сказал бы, что Солнце исчезло.
Для разрешения этой проблемы Эйнштейн ввел совершенно новые понятия
пространства и времени.
Сила как
искривление
пространства
Ньютон понимал пространство и время как огромную пустую арену, где события
происходят в соответствии с его законами механики. Когда-то сцена была полна
чудес и тайн, но, по существу, оставалась инертной и неподвижной, лишь
пассивной свидетельницей ритуального танца природы. Однако Эйнштейн перевернул
это представление. Для Эйнштейна сама сцена становится важной составляющей
жизни. Во Вселенной Эйнштейна пространство и время уже не были статичной
сценой, как предполагал (и предписывал) Ньютон, — они приобрели динамичность,
изгибались и извивались причудливым образом. Представьте, что сцену жизни
заменил батут, на котором все актеры мягко проседают под собственным весом. При
таком положении дел мы увидим, что сцена становится столь же важной, как и
актеры.
Представьте, что на кровать положили шар для игры в боулинг, и он мягко
утопает в матрасе. Теперь подтолкните небольшой шарик по искривленной
поверхности матраса. Шарик будет двигаться. Ньютонианец, увидев с большого
расстояния шарик, огибающий большой шар, пришел бы к выводу, что существует некая
таинственная сила, с которой шар для игры в боулинг воздействует на маленький
шарик. Он сказал бы, что шар для боулинга мгновенно воздействует на маленький
шарик, притягивая его к центру.
Для релятивиста, который наблюдает движение шарика с близкого расстояния,
совершенно ясно, что никакой силы не существует вообще. Есть лишь искривление
матраса, которое и заставляет шарик двигаться по кривой. Он говорит: «При чем
тут притяжение? Есть лишь давление, которое оказывает матрас на маленький
шарик. Теперь возьмем вместо шарика Землю, вместо большого шара — Солнце, а
вместо матраса — Космос, и мы поймем, что Земля движется вокруг Солнца не из-
за гравитационного притяжения, а потому, что Солнце искажает космическое
пространство вокруг Земли и тем создает давление, заставляющее Землю двигаться
по окружности.
Таким образом, Эйнштейн пришел к выводу, что гравитация больше похожа на
материю, нежели на невидимую силу, действующую мгновенно в пределах всей
Вселенной. Если быстро встряхивать материю, то образовавшиеся волны побегут по
ее поверхности с определенной скоростью. Это разрешает парадокс исчезнувшего
Солнца. Если гравитация — побочный продукт искривления материи пространства-
времени, то исчезновение Солнца можно сравнить (вернемся к матрасу) с резким
подскоком с постели шара для игры в боулинг. Когда матрас резко возвращает
себе первоначальную форму, по поверхности простыни бегут волны, двигающиеся с
определенной скоростью. Таким образом, сведя гравитацию к искривлению
пространства и времени, Эйнштейн смог примирить ее с теорией относительности.
Представьте себе муравья, пытающегося бежать по смятому листу бумаги. Он
будет передвигаться, раскачиваясь, будто пьяный матрос, влево и вправо.
Муравей горячо возразил бы, что он не пьян, утверждая, что его качает
таинственная сила, дергая то влево, то вправо.
Для муравья это ничем не заполненное пространство полно таинственных сил,
мешающих ему идти прямо. Однако, глядя на муравья с близкого расстояния, мы
видим, что никакая сила его не тянет. Его «толкают» складки мятого листа
бумаги. Силы, воздействующие на муравья, — это всего лишь иллюзия, вызванная
искривлением пространства. Воздействие силы — на самом деле лишь «толчок»,
когда он перешагивает через складку бумаги. Другими словами, не гравитация
притягивает, а пространство отталкивает.
В 1915 году Эйнштейну наконец удалось завершить то, что он назвал общей
теорией относительности, и это стало фундаментом, на котором покоится вся
космология. В этой удивительной картине мира гравитация выступает не как
независимая сила, заполняющая Вселенную, а как видимый эффект искривления
материи пространства-времени. Теория Эйнштейна была так всеобъемлюща, что
подытожить ее ему пришлось в длиннющем уравнении. В этой блестящей новой теории
степень искривления пространства и времени определялась количеством материи и
энергии, содержащихся в них. Представьте, что в пруд бросили камень. По
поверхности пруда пойдет рябь, вызванная падением камня. Чем больше камень, тем
более неровной станет поверхность пруда. Похожим образом, чем больше звезда,
тем сильнее искривление пространства-времени, окружающего звезду.
Рождение космологии
Эйнштейн попытался использовать подобный принцип для описания Вселенной как
целостного образования. Его ожидало столкновение с парадоксом Бентли. В 1920-
е годы большинство астрономов верило в то, что Вселенная однородна и
статична. Поэтому Эйнштейн отталкивался от предположения, что Вселенная однородно
заполнена пылью и звездами. В одной из моделей Вселенная сравнивается с
большим воздушным шаром или мыльным пузырем. Мы живем на его поверхности. Звезды
и галактики, которые мы видим вокруг себя, можно сравнить с точками,
нарисованными на поверхности воздушного шарика.
К своему удивлению, всякий раз, когда Эйнштейн пытался решить собственные
уравнения, он приходил к выводу, что Вселенная динамична. Ученый столкнулся с
той самой проблемой, которую сформулировал Бентли более чем за два столетия
до того. Поскольку гравитация всегда притягивает и никогда не отталкивает,
ограниченное количество звезд должно взорваться в огненном катаклизме. Однако
это противоречило господствующему в начале XX века мнению, гласившему, что
Вселенная как раз статична и однородна.
Несмотря на всю свою революционность, Эйнштейн не мог поверить, что
Вселенная может двигаться. Подобно Ньютону и множеству остальных ученых, Эйнштейн
верил в статичную Вселенную. Так, в 1917 году Эйнштейн был вынужден ввести в
свои уравнения новый член, некий «поправочный множитель», он вводил в свою
теорию новую, «антигравитационную» силу, которая толкала звезды прочь друг от
друга. Эйнштейн назвал ее «космологической константой», и она выглядела
«гадким утенком», запоздалым дополнением к его теории. Эйнштейн без достаточных
на то оснований, чтобы полностью нейтрализовать силы гравитации, ввел
антигравитацию, создавая тем самым статичную Вселенную. Другими словами,
Вселенная стала статичной просто по воле Эйнштейна: внутреннее сокращение Вселенной
благодаря гравитации нейтрализовалось внешней силой темной энергии. (На
протяжении 70 лет эта антигравитационная сила считалась в физике чем-то вроде
сироты, вплоть до открытий последних лет.)
В 1917 году голландский физик Биллем де Ситтер предложил еще одно решение
для уравнений Эйнштейна, где Вселенная была бесконечной и полностью лишенной
всякой материи. По сути, Вселенная состояла только из энергии, содержащейся в
вакууме, — космологической константы. Этой чистой антигравитационной силы
было достаточно, чтобы вызвать стремительное экспоненциальное расширение
Вселенной. Даже без всякой материи эта темная энергия могла создать
расширяющуюся Вселенную.
Теперь перед физиками встала дилемма. Во Вселенной Эйнштейна существовала
материя, но не было движения. Во Вселенной де Ситтера было движение, но не
существовало материи. Во Вселенной Эйнштейна космологическая константа
оказалась необходимой для нейтрализации гравитационного притяжения и создания
статичной Вселенной. Во Вселенной де Ситтера одной космологической константы
было достаточно для создания расширяющейся Вселенной.
Таким образом, гравитация не «притягивает». Это пространство звездного
света , проходящего вблизи Солнца. Величину искривления звездного света можно
было точно подсчитать, подобно тому, как можно вычислить, насколько стекло
искривляет свет. Но поскольку днем сияние Солнца скрывает все звезды, для
проведения решающего эксперимента ученым пришлось ждать наступления солнечного
затмения.
Группа, возглавляемая британским астрофизиком Артуром Эддиштоном,
отправилась на остров Принсипи в Гвинейском заливе (у побережья Западной Африки),
чтобы запечатлеть искривление света звезд вокруг Солнца во время будущего
солнечного затмения. Другая команда под руководством Эндрю Кроммелина
отправилась в деревню Собраль в Северной Бразилии. Собранные ими данные
свидетельствовали, что средняя величина отклонения звездного света равняется 1,79
секунды дуги, что вполне соотносилось с предсказанной Эйнштейном 1,74 дуговой
секунды (неточность объяснялась погрешностью измерений в ходе эксперимента).
Иными словами, свет действительно искривлялся вблизи Солнца. Позднее Эддинг-
тон заявил, что проверка теории Эйнштейна стала одним из величайших моментов
его жизни.
54 Параллельные миры
В 1919 году две команды ученых подтвердили предсказание
Эйнштейна, что свет далекой звезды будет искривляться, проходя вблизи
Солнца. Таким образом, будет казаться, что звезда несколько
изменила свое положение в пространстве, притягиваемая Солнцем. Это
происходит потому, что Солнце искривляет пространство-время,
окружающее его.
б ноября 1919 года на совместном заседании Королевского общества и
Королевского астрономического общества в Лондоне нобелевский лауреат и президент
Королевского общества Дж. Дж. Томсон торжественно объявил, что это «одно из
величайших достижений в истории человеческой мысли. Это открытие не отдаленного
острова, а целого континента новых научных идей. Это величайшее открытие в
области гравитации с тех пор, как Ньютон сформулировал свои законы».
(По легенде, позднее некий репортер спросил Эддингтона: «Ходят слухи, что
во всем мире лишь трое понимают теорию Эйнштейна. Вы, должно быть, один из
них». Эддингтон стоял, ни говоря ни слова, и репортер добавил: «Не
скромничайте, Эддингтон». Эддингтон пожал плечами и ответил: «Я вовсе не скромничаю.
Я просто задумался, кто же может быть третьим».)
На следующий день лондонская «Тайме» вышла с сенсационным заголовком:
«Научная революция — Новая теория Вселенной — Идеи Ньютона низвергнуты». Этот
заголовок определил момент, когда Эйнштейн стал фигурой мирового значения,
посланцем звезд.
Заявление было настолько ошеломляющим, а отход Эйнштейна от идей Ньютона
настолько радикален, что в обществе возникла негативная реакция — даже
выдающиеся физики и астрономы осудили эту теорию. В Колумбийском университете
Чарльз Лейн Пуэр, преподаватель астрономии, возглавил кампанию по критике
теории относительности. Он объявил: «Я чувствую себя так, будто прогулялся с
Алисой по стране чудес и побывал на чаепитии у Безумного Шляпника».
Причина, по которой теория относительности противоречит здравому смыслу,
заключается не в том, что теория относительности неверна, а в том, что наш
здравый смысл не в состоянии представить реальность. Мы — странноватое
произведение природы. Мы заселяем необычный объект недвижимости, где температура,
плотность и скорости довольно умеренны. Однако в «настоящей Вселенной»
температуры могут быть невероятно высокими в центре звезды или чрезвычайно низкими
в открытом космосе, а субатомные частицы проносятся в космическом
пространстве со скоростью, близкой к скорости света. Другими словами, наш здравый смысл
сформировался в крайне необычной темной части Вселенной, на Земле, а потому
неудивительно, что наш рассудок не может постичь истинные размеры Вселенной.
Проблема не в теории относительности, а в нашем убеждении, что наш рассудок в
состоянии объяснить реальность.
Будущее Вселенной
Хотя теория Эйнштейна успешно объясняла такие астрономические явления, как
искривление звездного света вокруг Солнца и легкое смещение орбиты Меркурия,
все же космологические прогнозы были не совсем ясны. Положение вещей в
значительной степени прояснил русский физик Александр Фридман, открывший самые
общие и реалистичные решения уравнений Эйнштейна. И в наши дни эти решения
изучаются в курсе общей теории относительности. (Он открыл их в 1922 году, умер
через три года, и о его работе вспомнили лишь спустя много лет.)
Теория Эйнштейна в общем случае описывается рядом чрезвычайно сложных
уравнений, для решения которых зачастую необходим компьютер. Однако Фридман
предположил, что Вселенная динамична, а затем привел два упрощающих допущения
(называемые «космологическим принципом»): Вселенная изотропна (она выглядит
одинаково вне зависимости от того, в каком направлении мы смотрим из данной
точки) и гомогенна (она однородна, в какой бы точке Вселенной мы ни
находились) .
Если применить эти упрощающие допущения, видно, что уравнения обретают
решения. (По сути, и решение Эйнштейна, и решение де Ситтера представляли собой
лишь частные случаи более общего решения Фридмана.) Примечательно, что его
решения зависели лишь от трех параметров:
1. Н, определяющая скорость расширения Вселенной (сегодня ее называют
постоянной Хаббла в честь астронома, который действительно измерил
расширение Вселенной).
2. Q (омега), которая определяет среднюю плотность материи во Вселенной.
3. А (лямбда), энергия пустого космоса, или темная энергия.
Многие космологи всю свою профессиональную жизнь провели в попытках
определить точное значение этих трех величин. Неуловимое взаимодействие между этими
тремя постоянными определяет будущее развитие нашей Вселенной. Например,
поскольку гравитация выражается силами притяжения, то плотность Вселенной Q
действует в качестве некоего тормоза, замедляющего расширение Вселенной.
Представьте, что вы подбросили камень. В обычных условиях гравитация
достаточно велика, чтобы изменить движение камня, который падает обратно на Землю.
Однако если подбросить камень с достаточной силой, то он преодолеет действие
гравитации и навсегда вырвется в открытый космос. Подобно камню, Вселенная
первоначально расширилась в результате Большого Взрыва, но материя, действует
на расширение Вселенной как тормоз, точно также, как земная гравитация
воздействует в качестве тормоза на подброшенный камень.
Теперь допустим, что А, энергия пустого космоса, равна нулю. Пусть Q —
плотность Вселенной, разделенная на критическую плотность. (Критическая
плотность Вселенной равна приблизительно, 10 атомам водорода на кубический метр.
Она в среднем соответствует одному атому водорода в объеме трех баскетбольных
мячей — настолько пустынна Вселенная.)
Ученые считают, что если величина Q меньше единицы, то во Вселенной
недостаточно материи, чтобы обратить вспять первоначальное расширение, вызванное
Большим Взрывом. (Подобно примеру с подброшенным камнем: если масса Земли
недостаточно велика, то камень преодолеет земную гравитацию и улетит прочь.) В
результате Вселенная будет расширяться вечно, погружаясь в леденящий холод —
температуры ее приблизятся к абсолютному нулю. (Это принцип работы
холодильника или кондиционера. Расширяясь, газ охлаждается. Например, газ,
циркулирующий в трубке вашего кондиционера, расширяется, охлаждая трубку и вашу
комнату. )
Если величина Q больше 1, то во Вселенной достаточно материи и гравитации,
чтобы в конце концов изменить направление космического расширения. В
результате расширение Вселенной прекратится, а затем она начнет сжиматься. (Так же
как в случае с подброшенным камнем: если масса Земли достаточно велика, то
камень в конце концов достигнет наивысшей точки, а затем снова упадет на
Землю.) Когда звезды и галактики устремятся навстречу друг другу, температуры
начнут расти. (Каждый, кто хоть раз накачивал велосипедную шину, знает, что
при сжатии газ нагревается.
Существует три варианта возможного развития Вселенной. Если Q
меньше 1 (а А равна 0), то Вселенная будет продолжать
расширяться вечно вплоть до Большого Охлаждения. Если Q больше 1, то
Вселенная придет к Большому Сжатию. Если Q равна 1, то Вселенная —
плоская и будет продолжать расширяться вечно. (Данные со
спутника WMAP показывают, что Q и А в сумме дают единицу, а это
означает, что Вселенная плоская.
Механическая работа накачивания воздуха преобразует энергию гравитации в
Размер
Вселенной
тепловую энергию.) В конце концов температуры станут настолько высокими, что
всякая жизнь исчезнет, а во Вселенной начнется процесс «Большого Сжатия».
(Астроном Кен Кросвелл называет этот процесс «от создания к сжиганию».)
Третий вариант заключается в том, что Q равняется 1. Иными словами,
плотность Вселенной равна критической плотности. В таком случае Вселенная
балансирует на грани между двумя крайностями, но при этом она будет продолжать
расширяться вечно. (Как мы увидим, этот сценарий развития вписывается в
инфляционную картину.)
Если Q меньше 1 (а А равна 0) , то Вселенная открыта, а ее
кривизна отрицательна, как кривизна седла. Параллельные линии
никогда не сходятся, а внутренние углы треугольника в сумме дают
меньше 180 градусов.
И, наконец, существует возможность, что Вселенная после Большого Сжатия
снова возникнет при очередном Большом Взрыве. Эту теорию называют теорией
пульсирующей Вселенной.
Фридман доказал, что каждый из описанных сценариев развития определяет
кривизну пространства-времени. В случае, если Q меньше 1 и Вселенная расширяется
вечно, то, по Фридману, бесконечно не только время, но и пространство. Такую
Вселенную называют «открытой», то есть бесконечной во времени и в
пространстве . Когда Фридман подсчитал кривизну такой Вселенной, он обнаружил, что она
отрицательна. (Это похоже на поверхность седла или изогнутой трубы. Если бы
жучок жил на этой поверхности, он бы обнаружил, что параллельные линии
никогда не пересекаются, а внутренние углы треугольника в сумме дают меньше 180
градусов.)
Если Q больше 1, то Вселенная в конце концов придет к Большому Сжатию.
Время и пространство конечны. Фридман открыл, что кривизна такой Вселенной
положительна (она похожа на сферу). И, наконец, если Q равняется 1, то
пространство плоское, а время и пространство границ не имеют.
Фридман не только первым применил комплексный подход к космологическим
уравнениям Эйнштейна, он также представил наиболее реалистичную версию
Судного Дня, конца Вселенной: исчезнет ли она в леденящем холоде, сгорит ли в
Большом Сжатии или же будет продолжать пульсировать вечно. Ответ определяется
ключевыми параметрами: плотностью Вселенной и энергией вакуума.
Если Q больше 1, то Вселенная замкнута и ее кривизна
положительна, как в сфере. Параллельные линии всегда сходятся, а
внутренние углы треугольника в сумме дают больше 180 градусов.
Но в картине, нарисованной Фридманом, зияет дыра. Если Вселенная
расширяется, это означает, что у нее должно было быть начало. Теория Эйнштейна
ничего не сообщает о моменте этого начала. Отсутствовал именно момент создания —
Большой Взрыв. И вот, в конце концов, трое ученых представили нам
убедительнейшую картину Большого Взрыва.
Глава 3.
Большой Взрыв
Вселенная не просто удивительнее, чем
мы предполагаем; она удивительнее, чем
мы можем предположить.
Дж. Б. С. Холдейн
Что мы, люди, ищем в истории создания,
— так это способ познания мира, который
откроет нам нечто, выходящее за пределы
данных опыта, что дает нам знания и
одновременно формирует нас в своих
пределах. Вот что нужно людям. Вот чего
просит душа.
Джозеф Кэмпбелл
Данные, полученные с помощью космического телескопа Хаббла, явно указывали
на то, что Вселенная моложе, чем ее старейшая звезда, а это с научной точки
Зрения невозможно. Данные показывали, что возраст Вселенной от 8 до 12 млрд.
лет, в то время как некоторые ученые придерживались мнения о том, что
старейшие звезды насчитывают 14 млрд. лет. «Вы не можете быть старше вашей
мамочки», — прокомментировал этот факт Кристофер Импей из Аризонского
университета .
Но раз уж вы прочитали заголовок, выделенный жирным шрифтом, то вы
понимаете, что теория Большого Взрыва пребывает в добром здравии. Доказательства,
оспаривающие теорию Большого Взрыва, основывались на данных одной-
единственной галактики М100, а такой метод научных исследований весьма
сомнителен. В статье утверждалось, что бреши в теории «столь велики, что сквозь
них легко прошел бы космический корабль «Энтерпрайз» из телесериала "Стар
Трек"». С опорой на необработанные данные космического телескопа Хаббла
возраст Вселенной можно было вычислить не точнее, чем с 10-20-процентной
погрешностью .
Я считаю, что теория Большого Взрыва основывается не на догадках, а на
результатах обработки сотен данных из нескольких источников, которые все вместе
подтверждают единую непротиворечивую теорию. (В науке не все теории
равнозначны. Каждый может предложить свою версию создания Вселенной, но при этом
необходимо, чтобы такая теория могла объяснить результаты обработки множества
собранных данных, которые легко вписываются в теорию Большого Взрыва.)
Три великих «доказательства» теории Большого Взрыва основаны на работе
троих невероятно талантливых ученых, каждый из которых занимал ведущее положение
в той области науки, которой занимался. Это Эдвин Хаббл, Георгий Гамов и Фред
Хойл.
Эдвин Хаббл,
астроном-аристократ
Теоретические основы космологии были заложены Эйнштейном, что же касается
современной экспериментальной космологии, то своим созданием она практически
полностью обязана Эдвину Хабблу — возможно, величайшему астроному XX
столетия .
Хаббл родился в глухом местечке Маршфилд (штат Миссури). У скромного
деревенского парня были, тем не менее, большие амбиции. Отец, адвокат и страховой
агент, убеждал его заняться юриспруденцией. Однако Эдвин был покорен романами
Жюля Верна и... очарован звездами. Он жадно глотал классические произведения
научной фантастики, такие, как «Двадцать тысяч лье под водой» и «Из пушки на
Луну». Он прекрасно боксировал, тренеры уговаривали юношу профессионально
заниматься боксом, чтобы со временем выйти на поединок с чемпионом мира в
тяжелом весе Джеком Джонсоном.
Хаббл сумел получить престижную стипендию имени Родса для изучения
юриспруденции в Оксфорде, где начал осваивать манеры британской аристократической
элиты. (Он стал носить твидовые костюмы, курить трубку, добиваться
безукоризненного британского выговора и рассказывать о дуэльных шрамах, хоть и
поговаривали, что он нанес их себе сам.)
Однако счастья Хаббл не испытывал. Его не вдохновляли гражданские
правонарушения и судебные процессы — сердце его с детства принадлежало звездам. Он
набрался храбрости и круто изменил жизнь, отправившись из Чикагского
университета в обсерваторию Маунт Уилсон в Калифорнии, где находился самый большой
в мире телескоп со 100-дюймовым зеркалом. Начав карьеру так поздно, Хаббл
очень торопился. Наверстывая упущенное время, он стремился как можно быстрее
найти ответы на глубочайшие и древнейшие вопросы в астрономии.
В 1920-е годы Вселенная была удобным местечком. Люди верили, что она
состоит лишь из Галактики Млечный Путь, туманной полосы света в ночном небе,
напоминающей разлитое молоко. (Вообще, слово «галактика» происходит от греческого
слова, обозначающего молоко.) В 1920 году состоялся «Великий спор» между
астрономами Харлоу Шейпли и Хебером Кертисом из Ликской обсерватории. Спор шел
на тему «Размер Вселенной» и касался размеров Галактики Млечный Путь и всей
Вселенной в целом. Шейпли отстаивал точку зрения, что Млечный Путь — это и
есть вся Вселенная. Кертис считал, что за пределами Млечного Пути находятся
«спиральные туманности», странные, но очень красивые образования вращающейся
туманной материи. (Еще в XVIII в. Иммануил Кант высказывал предположение, что
эти туманности являются «островными Вселенными».)
Хаббл заинтересовался этим спором. Основной проблемой было то, что
определение расстояния до звезд (и до сегодняшнего дня) является для астрономов
дьявольски сложной задачей. Яркая, но очень далекая звезда может выглядеть
точно так же, как тусклая, но ближняя звездочка. Эта путаница послужила
источником многих серьезных споров и противоречий в астрономии. Для решения
проблемы Хабблу требовалась так называемая «стандартная свеча», объект,
который испускает одно и то же количество света в любой точке Вселенной. (Вообще,
значительная часть усилий в современной астрономии направлена именно на поиск
и калибровку таких «стандартных свечей». Многие споры в астрономии ведутся
именно о том, насколько в действительности надежны эти «свечи».) Если бы
действительно существовала такая свеча, которая горит однородно и с одинаковой
интенсивностью в любой точке Вселенной, то звезда, скажем, в четыре раза
менее яркая, чем стандартная, просто находилась бы вдвое дальше от Земли.
Однажды вечером, когда Хаббл анализировал фотографию спиральной туманности
Андромеды, у него наступил момент озарения. Он обнаружил в пределах
туманности Андромеды разновидность переменной звезды (цефеиду), их изучением ранее
занималась Генриетта Ливитт. Было известно, что цефеиды постоянно
«разгорались» и меркли через определенные промежутки времени, при этом время одного
полного цикла зависело от яркости звезды. Чем она ярче, тем дольше цикл
пульсации. Таким образом, измерив продолжительность этого цикла, можно определить
яркость звезды и вычислить расстояние до нее. Хаббл подсчитал, что период
изменения блеска звезды составляет 31,4 дня, что, к его большому удивлению,
соответствовало расстоянию в миллион световых лет, а значит, звезда находилась
далеко За пределами Галактики Млечный Путь. (Светящийся диск Млечного Пути
насчитывает лишь 100 ООО световых лет в поперечнике. Дальнейшие подсчеты
показали, что Хаббл даже недооценил действительное расстояние до Андромеды,
которое приближается к двум миллионам световых лет.)
Проведя такой эксперимент с другими спиральными туманностями, Хаббл
обнаружил , что они тоже находятся далеко За пределами Галактики Млечный Путь. Иначе
говоря, ему стало ясно, что спиральные туманности представляют собой
полноправные «островные вселенные», а Млечный Путь — лишь одна из многих галактик
на небесном своде.
Размер Вселенной вырос буквально на глазах. Оказалось, что она вовсе не
состоит из одной галактики, а заполнена миллионами, а возможно, и миллиардами
сестер-галактик. Вместо 100 ООО световых лет в поперечнике Вселенная вдруг
стала измеряться миллионами, а возможно, и миллиардами световых лет.
Уже одно это открытие обеспечило бы Хабблу законное место в пантеоне
великих астрономов. Но ему самому этого было мало. Хаббл намеревался не просто
определить расстояние до галактик, но и вычислить, насколько быстро они
движутся .
Эффект Доплера и
расширяющаяся Вселенная
Хаббл знал, что простейшим способом вычислить скорость отдаленных объектов
является анализ изменений в звуке или свете, который они испускают, так
называемого эффекта Доплера. Машины издают звук, проносясь по шоссе. Полицейские
пользуются эффектом Доплера для вычисления скорости, с которой вы едете. Они
направляют на вашу машину луч лазера, который отражается обратно к
полицейской машине. Проанализировав изменение частоты света лазера, полицейские мо-
гут вычислить скорость вашего движения.
Скажем, если звезда движется по направлению к вам, то световые волны,
которые она испускает, складываются подобно мехам аккордеона. В результате длина
волн испускаемого ею света становится короче. Желтая звезда будет казаться
слегка синеватой (потому что волны синего цвета короче, чем желтого).
Подобным образом, если звезда удаляется от вас, то ее световые волны
растягиваются, становятся длиннее, и желтая звезда будет казаться уже красноватой. Чем
больше искажение, тем больше скорость звезды. Таким образом, если мы знаем
смещение частоты звездного света, мы можем определить скорость звезды.
В 1912 году астроном В. Слайфер обнаружил, что галактики удаляются от Земли
с огромной скоростью. Вселенная не просто была изначально намного больше, чем
ранее предполагалось, она еще и расширялась с огромной скоростью. Он
обнаружил, что галактики имеют красное смещение, а не синее, что вызвано удалением
галактик от нас. Открытие Слайфера показало, что Вселенная действительно
динамична, а не статична, как предполагали Ньютон и Эйнштейн.
В те столетия, что ученые изучали парадоксы Бентли и Ольберса, никто не
принимал всерьез тезис, что Вселенная расширяется.
В 1928 году Хаббл совершил, можно сказать, судьбоносную поездку в
Голландию, где встретился с Виллемом де Ситтером. Хаббла заинтересовало
предположение де Ситтера, что чем дальше находится галактика, тем с большей скоростью
она должна двигаться. Представьте воздушный шарик, на поверхности которого
нарисованы галактики. По мере увеличения шарика в объеме «галактики»,
расположенные недалеко друг от друга, разносятся (разлетаются) в стороны
сравнительно медленно. Чем ближе они друг к другу, тем медленнее они взаимно
удаляются. Но галактики, находящиеся далеко друг от друга, разлетаются значительно
быстрее.
Де Ситтер посоветовал Хабблу найти подтверждение этого явления в собранных
им данных, что могло быть достигнуто анализом красного смещения галактик. Чем
значительнее красное смещение галактики, тем быстрее она уносится прочь, а
значит, тем дальше находится. (По теории Эйнштейна, красное смещение было
вызвано не удалением галактики от Земли, а, напротив, расширением пространства
между галактикой и Землей. Происхождение красного смещения он объяснял тем,
что световые волны, испускаемые далекой галактикой, удлиняются в связи с
расширением пространства, а потому сдвигаются в красную сторону спектра.)
Закон Хаббла
Вернувшись в Калифорнию, Хаббл последовал совету де Ситтера и приступил к
поискам доказательств этого положения. Проанализировав 24 галактики, он
обнаружил, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она отдаляется от
Земли, как и доказал Эйнштейн своими расчетами. Соотношение скорости и
расстояния было приблизительно постоянным. Эта величина известна как постоянная
Хаббла, или Н. Возможно, постоянная Хаббла является важнейшим космическим
критерием, поскольку она выражает скорость расширения Вселенной.
Ученые задумались над тем, что если Вселенная расширяется, то у нее
непременно должно было быть начало. Величина, обратная постоянной Хаббла,
позволяет нам определить приблизительный возраст Вселенной. Представьте, что вы
смотрите видеозапись взрыва. Вы видите осколки, улетающие прочь от места
взрыва, и можете примерно вычислить скорость расширения. Но это также
означает, что можно отмотать пленку назад, до того момента, когда все осколки еще
составляют единое целое. Зная скорость расширения Вселенной, мы можем
перенестись назад и вычислить примерно время, когда произошел Большой Взрыв.
(По первоначальной оценке Хаббла, возраст Вселенной — около 1,8 млрд. лет,
что добавило головной боли целым поколениям космологов, поскольку эта цифра
меньше, чем предполагаемый возраст Земли и звезд. Годы спустя астрономы
поняли, что ошибки, допущенные при измерении света от переменных цефеид в
туманности Андромеды, стали причиной неверного вычисления значения постоянной
Хаббла. По сути, «Хаббловы войны» по поводу уточненного значения постоянной
Хаббла бушевали на протяжении последних 70 лет. На сегодняшний день наиболее
точную цифру дают данные, полученные спутником WMAP.)
В 1931 году в ходе триумфального посещения Эйнштейном обсерватории Маунт
Уилсон он впервые встретился с Хабблом. Признавая, что Вселенная
действительно расширяется, Эйнштейн назвал космологическую константу своей «величайшей
ошибкой». (Однако ошибка Эйнштейна способна поколебать до основания всю
космологию, в чем мы убедимся в дальнейшем, когда будем говорить о данных,
полученных со спутника WMAP.) Когда жена Эйнштейна осматривала огромную
обсерваторию Маунт Уилсон, ей сказали, что благодаря этому гигантскому телескопу
можно определить первоначальный вид Вселенной. Миссис Эйнштейн весело
ответила : «Мой муж делает это на обороте старого конверта».
Большой Взрыв
Бельгийский священник Жорж Леметр, узнавший о теории Эйнштейна, был
очарован идеей, что из этой теории логически вытекает вывод о расширяющейся,
имеющей начало Вселенной. Он понял, что, поскольку газы нагреваются при сжатии,
Вселенная «начала времен» должна была быть невероятно горячей. В 1927 году
Леметр заявил, что Вселенная, должно быть, возникла из невероятно горячего и
сверхплотного «первоатома», который внезапно взорвался, дав начало
расширяющейся Вселенной Хаббла. Он писал: «Эволюцию мира можно сравнить с только что
закончившимся фейерверком: несколько огненных облаков, пепел и дым. Стоя на
остывшей золе, мы видим, как медленно угасают солнца, и пытаемся воссоздать
исчезнувшее сияние начала миров5».
Леметр посещал физические конференции и донимал ученых своей теорией. Они
благодушно выслушивали его, а затем спокойно отвергали его теорию. Артур Эд-
дингтон, один из ведущих физиков своего времени, сказал: «Как ученый, я
просто не верю в то, что существующий порядок вещей произошел из Взрыва... Понятие
«внезапного начала» для существующего порядка в Природе мне противно».
Но настойчивость Леметра постепенно преодолела сопротивление физического
сообщества. Ученый, которому предстояло стать важнейшим представителем и
популяризатором теории Большого Взрыва, в конце концов, представил самое
убедительное доказательство этой теории.
Георгий Гамов,
космический шутник
Работу Хаббла, утонченного аристократа от астрономии, продолжил не менее
талантливый ученый, Георгий (Джордж) Гамов. Во многом Гамов являл собой
противоположность Хабблу: шутник, карикатурист, прославившийся розыгрышами и
двадцатью занимательными научными книгами, многие из которых были
предназначены для молодежи. Несколько поколений физиков (включая и меня) было
воспитано на его занимательных и содержательных книгах по физике и космологии. В то
время, когда теория относительности и квантовая теория производили переворот
в науке и обществе, книги Гамова занимали особое место, потому что они были
достоверным источником информации в вопросах передовой науки, вполне доступ-
5 Первым человеком, предложившим идею «первоатома» начала времен, был Эдгар Аллан По. Он
утверждал , что материя притягивает другие формы материи, а Значит, в начале времен должно было
существовать космическое скопление атомов.
ным даже подросткам.
Ученые менее крупные часто бывают не слишком богаты идеями, они
довольствуются разработкой чужих. Гамов же был одним из самых плодовитых гениев своего
времени, эрудитом, стремительно выдававшим на-гора идеи, изменившие ход
развития ядерной физики, космологии и даже исследований ДНК. Возможно, не
случайно автобиография Джеймса Уотсона, который вместе с Фрэнсисом Криком
раскрыл тайну молекулы ДНК, называется «Гены, Гамов и девушки». Коллега-физик
Эдвард Теллер вспоминал: «90% теорий Гамова были неправильны, очень легко
было понять, что они неправильны. Но он никогда не возражал. Он был одним из
тех, кто не испытывает особой гордости за свои открытия. Он выдавал последнюю
идею, а затем рассматривал ее как шутку». Но оставшиеся 10% его теорий
продолжали развиваться, изменяя всю мировую науку.
Гамов родился в Одессе (Россия) в 1904 году, когда страна стояла на пороге
социального переворота. Он вспоминал, что «уроки часто отменяли во время
стрельбы или штыковых атак греческих, французских или британских
экспедиционных войск на главных улицах города против красных, белых или даже зеленых или
когда русские разных цветов сражались друг против друга».
Решающий момент в жизни Гамова наступил в тот день, когда он пошел в
церковь и после службы тайком унес домой кусочек просфоры. Глядя в микроскоп, он
не смог разглядеть разницы между хлебом причастия, символизирующим тело
Христово , и обычным хлебом. Он заключил: «Я считаю, что именно этот эксперимент
сделал меня ученым».
Гамов получил образование в Ленинградском университете, где физику
преподавал Александр Фридман. Позднее в Копенгагенском университете он встретился со
светилами науки, такими, как Нильс Бор. (В 1932 году он и его жена совершили
неудачную попытку оставить Советский Союз, отплыв на плоту из Крыма в Турцию.
Позднее ему удалось покинуть страну благодаря поездке на конференцию по
физике в Брюссель, что обеспечило ему смертный приговор в Советском Союзе.) Гамов
прославился тем, что посылал шуточные стишки своим друзьям. Большинство из
них непечатные, в одном описывается беспокойство космологов, когда они
встречаются лицом к лицу с огромностью астрономических чисел и глядят в лицо
бесконечности :
Жил-был парень в прекрасном Манчестере,
Взял он корень из бесконечности,
От количества знаков
Чуть не умер от страха,
Бросил числа, стал думать о Вечности.
В 1920-е годы в России Гамов впервые добился большого успеха, разрешив
загадку радиоактивного распада. Благодаря работам мадам Кюри и других ученых
стало известно, что атом урана нестабилен и излучает радиацию в виде альфа-
лучей (ядро атома гелия). Но согласно механике Ньютона загадочная ядерная
сила сцепления, сохраняющая ядро целым, должна была предотвращать расщепление
атома. Как же это было возможно?
Гамов (а независимо от него — Р. Герни и Э. Кондон) понял, что
радиоактивный распад стал возможен потому, что принцип неопределенности в квантовой
механике гласит: нельзя одновременно узнать точное местоположение и скорость
частицы; следовательно, существовала ничтожно малая вероятность того, что она
может «туннелировать», или проникать сквозь барьер. (Сегодня теория
«квантового туннелирования» частиц занимает центральное место в физике и
используется для объяснения свойств электронных устройств, черных дыр и Большого
Взрыва . Сама Вселенная могла быть создана подобным туннелированием.)
Проводя аналогию, Гамов говорил об узнике, который заточен в темницу,
окруженную высокими тюремными стенами. В классическом мире Ньютона побег
невозможен. Но в мире квантовой теории вы не знаете точно, где находится узник в лю-
бой момент времени, так же, как не знаете и скорость его перемещения. Если
узник станет биться о стены с достаточной частотой, возникнет некоторая
вероятность того, что однажды он пройдет сквозь них, хотя это будет прямым
противоречием здравому смыслу и ньютоновской механике. Существует конечная,
поддающаяся вычислению вероятность того, что узник окажется за пределами
тюремных стен. В случае с объектом «узник», имеющим большие размеры и малую
энергию, для такого чуда может понадобиться время, превышающее время жизни всей
Вселенной. Но с альфа-частицами и субатомными частицами так происходит почти
все время, потому что они часто бьются о стены ядра, используя огромные
энергии. Многие считали, что эта работа Гамова заслуживает Нобелевской премии.
В 1940-е годы интересы Гамова от теории относительности переместились в
сторону космологии, которую он рассматривал как неизведанную ранее сферу
деятельности. Что было известно в то время? То, что небо черное, а Вселенная
расширяется. Гамов руководствовался единственной целью: найти любые
свидетельства, или «окаменелости», доказывающие, что миллиарды лет тому назад
произошел Большой Взрыв. Это было бесперспективно, поскольку космология не
экспериментальная наука в истинном смысле этого слова. Не существует таких
экспериментов , которые бы доказали Большой Взрыв. Космология больше похожа на
криминальную дедукцию — науку, основанную на наблюдениях, где нужно искать
«следы» или «свидетельства» на месте преступления, — чем на науку, где можно
ставить точные эксперименты.
Ядерная кухня Вселенной
Очерёдным вкладом Гамова в физическую науку стало открытие ядерных реакций,
в результате которых образуются легчайшие элементы, существующие ныне во
Вселенной. Ему нравилось называть это «доисторической кухней Вселенной», в
которой все элементы изначально возникли из жаркого пламени Большого Взрыва.
Сегодня этот процесс носит название «нуклеосинтез», или установление
относительного содержания элементов во Вселенной. Суть теории Гамова в том, что
существует нерушимая цепочка элементов, начинающаяся с водорода, которая может
быть построена путем последовательного добавления частиц к атому водорода.
Гамов утверждал, что вся периодическая таблица элементов Менделеева могла
быть создана в пекле Большого Взрыва.
Гамов и его последователи доказывали, что в момент творения Вселенная
представляла собой невообразимо горячее скопление протонов и нейтронов; затем,
видимо, произошло слияние — атомы водорода образовали атомы гелия. Подобное
происходит в водородной бомбе или звезде: температуры настолько велики, что
протоны — ядра водорода — с огромной скоростью сталкиваются друг с другом и
сливаются, превращаясь в ядро гелия. По этому сценарию последующие
столкновения водорода с гелием рождают набор следующих элементов, включая литий и
бериллий. Гамов предположил, что элементы более высокого порядка могут быть
образованы последовательно путем добавления все большего количества субатомных
частиц к ядру, — иначе говоря, он предположил, что сотня или более того
элементов, составляющих всю видимую Вселенную, были «испечены» в огненном жару
Большого Взрыва.
В свойственной ему манере Гамов в общих чертах нарисовал свою претенциозную
идею и предоставил своему аспиранту Ральфу Альферу доработать детали. Когда
работа была закончена, Гамов не смог удержаться от розыгрыша. Он поставил имя
физика Ганса Бете на титуле своей работы без его ведома, и она стала известна
как «альфа-бета-гамма» теория.
Гамов обнаружил, что Большой Взрыв был действительно настолько мощным, что
его жара хватило для образования гелия, который составляет около 25% массы
Вселенной. Работая в другом направлении, «доказательство» теории Большого
Взрыва можно обнаружить лишь при взгляде на многочисленные звезды и галактики
нашего времени — мы понимаем, что они состоят примерно на 75% из водорода, а
на 25% — из гелия и некоторых других микроэлементов. (Как сказал астрофизик
Дэвид Спергель из Принстона: «Каждый раз, покупая воздушный шарик,
наполненный гелием, вы покупаете атомы, многие из которых образовались в первые
несколько минут после Большого Взрыва».)
Однако у Гамова появились проблемы с расчетами. Его теория была абсолютно
верна лишь для очень легких элементов. Но элементы с 5 и 8 нейтронами и
протонами чрезвычайно неустойчивы, а потому не могут служить «мостом» для
создания элементов с большим количеством нейтронов и протонов. Мост смыло на пяти
и восьми частицах. Поскольку Вселенная состоит из тяжелых элементов с гораздо
большим количеством частиц, чем 5 и 8 протонов и нейтронов, то как же они
образовались при взрыве, осталось космической тайной. Неудача Гамова в попытках
преодолеть разрыв на пяти и восьми частицах на долгие годы поставила перед
физиками нерешенную проблему, отрезая путь его идее о том, что все элементы
Вселенной возникли в момент Большого Взрыва.
Микроволновое
реликтовое излучение
В то же время Гамовым овладела другая идея: если Большой Взрыв был так
невообразимо горяч, то, возможно, часть его остаточного «жара» все еще
циркулирует во Вселенной. Если так, то этот жар предоставил бы «ископаемую запись» о
Большом Взрыве. Возможно, интенсивность Большого Взрыва была настолько
невообразимой, что Вселенная до сих пор наполнена однородной туманностью его
излучения .
В 194 6 году Гамов предположил, что Большой Взрыв — это взрыв сверхгорячего
ядра нейтронов. То было вполне разумное предположение, поскольку о других
субатомных частицах (помимо электрона, протона и нейтрона) известно было
очень мало. Гамов понял, что если бы он смог оценить температуру нейтронного
шара, то смог бы подсчитать количество и природу излучения, которое тот
испускал . Через два года Гамов доказал, что излучение этого сверхгорячего ядра
действовало бы как «излучение абсолютно черного тела». Это совершенно особый
вид излучения, отдаваемого горячим объектом: свет, падающий на него, объект
поглощает полностью, испуская излучение особым образом. Например, Солнце,
расплавленная лава, горячие угли в огне и горячая глина в печи светятся
желто-красным и испускают излучение «абсолютно черного тела». (Излучение
абсолютно черного тела было впервые открыто известным фабрикантом фарфора Томасом
Веджвудом в 1792 году. Он заметил, что при обжиге в печи свежеизготовленных
изделий они меняют свой цвет от красного к желтому, затем к белому по мере
того, как повышается температура.)
Это важный момент, поскольку, зная цвет горячего объекта, примерно знаешь
его температуру, и наоборот. Точная формула, связывающая температуру горячего
объекта и испускаемого им излучения, была впервые получена Максом Планком в
1900 году, что привело к рождению квантовой теории. (Это, по сути, одна из
теорий, при помощи которой ученые определяют температуру Солнца. Солнце
излучает в основном желтый цвет, что соответствует температуре абсолютно черного
тела в 6000°К. Таким образом, нам известна температура внешних слоев
атмосферы Солнца. Подобным образом рассчитывалась температура поверхности красной
звезды-гиганта Бетельгейзе — 3000°К, — температура абсолютно черного тела,
соответствующая красному излучению: такую температуру имеет раскаленный кусок
угля.)
В своей работе 1948 года Гамов впервые предположил, что излучение Большого
Взрыва может иметь характерную особенность — это излучение абсолютно черного
тела. Важнейшей характерной особенностью излучения абсолютно черного тела
является его температура. Теперь Гамову необходимо было вычислить температуру
излучения абсолютно черного тела.
Аспирант Гамова Ральф Альфер и другой ученик, Роберт Херман, попытались
завершить расчеты Гамова, вычислив точную температуру излучения. Гамов написал:
«Экстраполируя от первых дней Вселенной до настоящего времени, мы обнаружили,
что за прошедшие эпохи Вселенная должна была охладиться до температуры 5
градусов выше абсолютного нуля».
В 1948 году Альфер и Херман опубликовали работу, где были представлены
аргументы в пользу того, что температура излучения, сохранившегося после
Большого Взрыва, сегодня должна составлять 5 градусов выше абсолютного нуля (их
оценка была поразительно близка к той цифре, которая известна нам сейчас —
2,7 градуса Кельвина). Они постулировали, что излучение, которое они
определили как излучение микроволнового диапазона, должно до сих пор циркулировать
по Вселенной, наполняя космос однородным «послесвечением».
(Аргументация следующая. В течение многих лет после Большого Взрыва
температура Вселенной была настолько высока, что всякий раз, когда образовывался
атом, его снова разрывало на части; поэтому образовалось множество свободных
электронов, которые и могут рассеивать свет. Таким образом, Вселенная была
темной, не прозрачной. Любой луч света, двигающийся в этой сверхгорячей
Вселенной, поглощался, пройдя короткое расстояние, поэтому Вселенная выглядела
облачной. Однако через 380 ООО лет температура упала до 3000 градусов. При
более низкой температуре атомы уже, сталкиваясь, больше не разрывались. В
результате стало возможным формирование устойчивых атомов, а лучи света смогли
перемещаться в течение световых лет, не будучи поглощенными. Таким образом,
впервые пустое пространство стало прозрачным. Излучение же, которое больше не
поглощалось сразу же, как только возникло, продолжает циркулировать во
Вселенной и в наши дни.)
Когда Альфер и Херман показали Гамову свои окончательные расчеты
температуры Вселенной, их учитель был разочарован. Температуру настолько низкую
измерить было чрезвычайно трудно. Гамову понадобился целый год, чтобы, в конце
концов, согласиться с тем, что их расчеты верны. Но он отчаялся когда-либо
измерить столь слабое поле излучения. Приборами 1940-х годов безнадежно было
измерять слабое эхо Большого Взрыва. (В более поздних вычислениях,
отталкиваясь от неверного предположения, Гамов поднял температуру излучения до 50
градусов .)
Они прочитали цикл лекций для популяризации своей теории. Но, к несчастью,
их пророческие выводы были проигнорированы. Альфер писал: «Мы потратили уйму
энергии на лекции о нашей работе. Никто не клюнул; никто не сказал, что
температура может быть измерена... И вот где-то в период с 1948 по 1955 год мы,
наверное, сдались».
Непоколебимый Гамов благодаря своим лекциям и книгам стал ведущей фигурой в
области теории Большого Взрыва. Но он встретил достойного соперника —
яростного противника его взглядов. Гамов был способен очаровать слушателей шутками
и остротами, зато Фред Хойл мог потрясти слушателей ослепительным блеском
своего красноречия и агрессивной дерзостью.
Фред Хойл, оппонент
Микроволновое реликтовое излучение — это второе «доказательство» Большого
Взрыва. Но то, что третье серьезное доказательство Большого Взрыва (через
нуклеосинтез) даст Фред Хойл, трудно было себе представить: по иронии судьбы,
в течение всей своей профессиональной карьеры он пытался оспорить теорию
Большого Взрыва.
Хойла можно было бы назвать олицетворением человека, не способного к
научной деятельности. Он был блестящим оппонентом, и ему ничего не стоило в
несколько агрессивной манере отрицать традиционную мудрость. В то время как
Хаббл был изысканным аристократом с манерами оксфордского преподавателя, а
Гамов — остроумным шутником и эрудитом, привлекающим слушателей остротами,
стишками и шутками, Хойл напоминал неотесанного деревенского бульдога; он
казался странным образом не на своем месте в древних стенах Кембриджского
университета, старинной альма-матер Исаака Ньютона.
Фред Хойл родился в 1915 году в Северной Англии. Он жил в районе, где
суконная промышленность занимала ведущее место, был сыном торговца тканями. С
детства в нем проснулся интерес к науке. В те времена радио еще только-только
появилось в сельской местности. Хойл вспоминал, что человек 20-30 с большим
энтузиазмом установили у себя дома радиоприемники. Но поворотный момент
наступил в его жизни, когда родители подарили ему телескоп.
Воинственный стиль Хойла сформировался в глубоком детстве. В возрасте трех
лет он знал таблицу умножения, а затем учитель показал ему римские цифры.
«Как может быть кто-то настолько глуп, чтобы писать VIII вместо 8?» —
вспоминал он с презрением. Но когда ему сказали, что закон требует от него
посещения школы, Хойл написал: «Я сделал вывод, что, к несчастью, я родился в мире,
где господствует яростное чудовище, называемое «закон», всесильное и безмерно
тупое».
Пренебрежению Хойла к авторитетам способствовала стычка с учительницей,
которая сказала всему классу, что у цветка (назвала его) пять лепестков. Как
доказательство ее неправоты Фред принес в класс именно этот цветок, но с
шестью лепестками. За эту дерзость она сильно ударила его по левому уху.
(Позднее Хойл на это ухо оглох.)
Теория
стационарной
Вселенной
В 1940-е годы Хойл не принял теорию Большого Взрыва. Одним из недостатков
этой теории было то, что из-за ошибок в измерении интенсивности излучения
далеких галактик Хаббл неправильно рассчитал возраст Вселенной — 1,8 млрд. лет.
Геологи же утверждали, что Земля и Солнечная система, вполне возможно,
насчитывают миллиарды лет. Как же могла Вселенная быть моложе собственных планет?
Вместе с коллегами, Томасом Голдом и Германом Бонли, Хойл начал работу над
созданием собственной теории. По легенде, их теория стационарной Вселенной
была навеяна триллером «Глубокой ночью» с Майклом Редгрейвом в главной роли.
Фильм состоит из нескольких рассказов о страшных историях, но в последней
сцене происходит неожидаемый виток: фильм заканчивается точно так же, как и
начался. Таким образом, события замыкаются в круг, не имея ни начала, ни
конца . Как утверждают, именно фильм вдохновил трех ученых на разработку теории
Вселенной, у которой также не было ни начала, ни конца. (Позднее Голд внес
немного ясности в эту историю. Он вспоминал: «Кажется, несколькими месяцами
ранее мы смотрели фильм, и когда я предложил рассмотреть теорию устойчивой
Вселенной, я сказал: «А не напоминает ли это фильм "Глубокой ночью"?»)
По этой теории части Вселенной действительно расширялись, но новая материя
постоянно создавалась из ничего, так что плотность Вселенной оставалась
неизменной . Хотя Хойл не мог объяснить, каким же именно таинственным образом эта
материя появлялась ниоткуда, теория незамедлительно привлекла сторонников,
которые вступили в борьбу с приверженцами теории Большого Взрыва. Хойлу
казалось нелогичным, что огненный катаклизм возник ниоткуда, став причиной того,
что галактики разлетелись во все стороны. Он предпочитал спокойное создание
вещества из ничего. Иными словами, такая Вселенная была бы безвременной. У
нее не было ни начала, ни конца. Она просто была всегда.
(Противостояние «Стационарная Вселенная — Большой Взрыв» походило на
противостояния разных теорий в геологии и других науках. В геологии существовал
затянувшийся спор между теорией однородности (мнение о том, что Земля
приобрела свою теперешнюю форму в результате постепенных изменений в прошлом) и
теорией катастроф (которая постулировала, что изменения произошли в
результате ужасных катаклизмов) . Несмотря на то что теория однородности и до сих пор
объясняет многие из геологических и экологических особенностей Земли, никто
не станет отрицать влияния комет и астероидов, которые становились причинами
массовых вымираний или разрушения и смещения континентов в результате
тектонических сдвигов.)
Лекции Би-Би-Си
Хойл всегда любил хорошую драку. В 194 9 году его и Гамова пригласила
Британская радиовещательная корпорация (Би-Би-Си) для проведения дискуссии о
происхождении Вселенной. Во время этих передач Хойл, оспаривая теорию
Большого Взрыва, и дал ей, собственно, такое название. Он сказал следующее: «Эти
теории основывались на гипотезе о том, что вся материя во Вселенной была
создана в результате одного Большого Взрыва, происшедшего в определенное время в
далеком прошлом». Это название пристало. Теория Гамова отныне была официально
названа теорией Большого Взрыва, и название это придумал ее величайший враг.
(Позднее Хойл заявил, что не имел в виду унизить противника. «Я ни в коем
случае не выдумал это название для уничижения. Оно было выбрано в качестве
аргумента в споре», — признался он.)
(В течение многих лет сторонники теории Большого Взрыва героически пытались
это название изменить. Они недовольны этой, почти вульгарной коннотацией
названия теории, а также тем фактом, что его изобрел основной ее противник.
Языковых пуристов особенно раздражало то, что название и по сути-то абсолютно
неверно. Во-первых, Большой Взрыв не был большим (поскольку это был взрыв
некоего крошечного образования, намного меньшего, чем атом), а во-вторых,
взрыва как такового не было (поскольку в открытом космосе не было воздуха). В
августе 1993 года журнал «Небо и Телескоп» объявил конкурс на новое название
теории Большого Взрыва. На конкурс было представлено тринадцать тысяч
предложений , но жюри не смогло выбрать из них вариант лучше первоначального.)
Чем Хойл поистине прославился в народе, так это своими знаменитыми
радиолекциями на Би-Би-Си, посвященными науке. В 1950-х годах Би-Би-Си планировала
транслировать научные лекции в субботу вечером. Однако, когда изначально
приглашенный гость отказался прийти, продюсеры вынуждены были искать замену. Они
связались с Хойлом, и тот согласился. И только потом они проверили досье
ученого, где было написано: «Этого человека мы опасаемся приглашать».
К счастью, они проигнорировали неприятное предостережение предыдущего
продюсера, и Хойл прочитал миру пять захватывающих лекций. Эти классические
передачи Би-Би-Си очаровали всю нацию и даже вдохновили молодое поколение
будущих астрономов. Астроном Уоллес Сарджент вспоминает, что эти передачи оказали
на него сильное воздействие: «Когда мне было пятнадцать, я послушал лекции
Фреда Хойла по Би-Би-Си под названием «Природа Вселенной». Сама мысль о том,
что вы знаете, какова температура и плотность в центре Солнца, чудовищно
шокировала. В пятнадцатилетнем возрасте казалось, что такие вещи лежат за
пределами возможного знания. Шокировали не просто сами цифры, а тот факт, что их
вообще можно узнать».
Звездный синтез
Хойл, который презирал праздные размышления, взялся за проверку своей
теории. Он был в восторге от идеи, что элементы Вселенной испеклись не в топке
Большого Взрыва, как считал Гамов, а в звездном ядре. Если около сотни
химических элементов возникло в ядре звезд, то потребность в существовании
Большого Взрыва вообще отпадала.
В ряде работ, содержащих плодотворные идеи и опубликованных в 1940-е —
1950-е годы, Хойл и его коллеги описали в подробностях, как ядерные реакции в
ядре звезд, а не в пламени Большого Взрыва присоединяли все больше и больше
протонов и нейтронов к ядрам водорода и гелия до тех пор, пока не были
созданы все тяжелые элементы, во всяком случае до железа. (Они решили загадку, как
создать элементы с массовым числом выше 5, которая поставила в тупик Гамова.
В гениальном озарении Хойл понял, что если существовала ранее незамеченная
неустойчивая форма углерода, состоящая из трех ядер гелия, то она могла бы
просуществовать достаточно долго, чтобы послужить «мостом» для создания
элементов высшего порядка. В ядрах звезд эта новая неустойчивая форма углерода
могла продержаться достаточно долго для того, чтобы можно было путем
последовательного добавления все большего количества нейтронов и протонов создать
элементы с массовым числом выше 5 и 8. Когда эта неустойчивая форма углерода
действительно была обнаружена, это открытие блестяще продемонстрировало, что
нуклеосинтез происходит в ядрах звезд, а не при Большом Взрыве. Хойл даже
создал большую компьютерную программу, определяющую почти с первых шагов
относительное содержание элементов во Вселенной.)
Но даже сильного жара внутри звезд недостаточно, чтобы «испечь» такие
элементы, как медь, никель, цинк и уран. (Извлекать энергию при слиянии
элементов тяжелее железа чрезвычайно сложно в силу различных причин, в том числе
отталкивания протонов в ядре и нехватки связующей энергии.) Для тяжелых
элементов понадобилась бы печка побольше — взрыв массивных, или сверхновых
звезд. При грандиозном взрыве гигантской звезды температура ее предсмертной
агонии может достигать триллионов градусов, и эта энергия оказывается
достаточной для «приготовления» элементов тяжелее железа. По сути, это означает,
что большинство элементов тяжелее железа — результат взрыва сверхновых звезд.
В 1957 году Хойл в соавторстве с Маргарети Джефри Бербиджами и Уильямом
Фаулером опубликовал, возможно, наиболее значительную, работу, где в
подробностях были представлены все этапы, необходимые для создания элементов во
Вселенной и для определения их распространенности. Аргументы авторов были так
точны, вески и убедительны, что даже Гамову пришлось признать, что Хойл
представил убедительнейшую картину нуклеосинтеза. Гамов, в присущей ему манере,
даже сочинил следующий экспромт в библейском стиле:
В самом начале, когда Бог создавал элементы, волнуясь при счете, Он не
назвал массу пять, а потому, естественно, не могли образоваться тяжелые
элементы. Бог был очень разочарован и поначалу хотел снова взорвать Вселенную, а
затем начать все сначала. Но это было бы слишком просто. Тогда всемогущий Бог
решил исправить свою ошибку самым невероятным образом. И сказал Бог: Да будет
Хойл. И появился Хойл. И посмотрел Бог на Хойла... И велел ему сотворить
тяжелые элементы так, как ему вздумается. И Хойл решил сотворить тяжелые элементы
в ядрах звезд и распространять их по Вселенной с помощью взрывов сверхновых.
Аргументы против теории
стационарной Вселенной
Однако в течение десятилетий во всех направлениях науки накапливалось все
больше доказательств, опровергающих «теорию стационарной Вселенной». Хойл об-
наружил, что его борьба обречена на верный проигрыш. По его теории, поскольку
Вселенная не эволюционировала, а постоянно создавала новую материю, ранняя
Вселенная должна была выглядеть очень похожей на Вселенную наших дней.
Видимые нам сегодня галактики тоже должны были походить на те галактики, что
существовали миллиарды лет назад. Теория стационарной Вселенной могла быть
опровергнута, если бы были обнаружены признаки значительных эволюционных
изменений Вселенной на протяжении миллиардов лет.
В 1960-е годы в космическом пространстве обнаружили загадочные источники
невероятной энергии, названные «квазарами», или квазизвездными объектами.
(Название было таким броским, что позднее его использовали в качестве марки
телевизора.) Квазары генерировали невероятные количества энергии и
характеризовались красным смещением огромной величины, что означало, что они находятся
на расстоянии миллиардов световых лет от нас, а также что они освещали
Вселенную еще в раннем ее детстве (сегодня астрономы считают, что квазары — это
гигантские молодые галактики, ведомые энергией огромных черных дыр) . У нас
нет доказательства существования каких-либо квазаров сегодня, хотя согласно
теории стационарной Вселенной они должны существовать. За миллиарды лет они
исчезли.
В теории Хойла крылась еще одна проблема. Ученые доказали, что во Вселенной
слишком много гелия, чтобы это вписывалось в теорию стационарной Вселенной.
Гелий, известный как газ, используемый для надувания воздушных шаров и
небольших дирижаблей, в действительности довольно редок на Земле, но он
является вторым по относительному содержанию элементом во Вселенной после водорода.
Вообще, он настолько редок, что впервые был обнаружен не на Земле, а на
Солнце. (В 1868 году ученые анализировали свет Солнца, проходящий через призму.
Преломленный луч света распадался на обычную радугу цветов и спектральных
линий, но ученые обнаружили нечеткие спектральные линии, вызванные загадочным
элементом, никогда не виденным ранее. Они ошибочно посчитали, что это металл,
а названия металлов (в английской терминологии) оканчиваются на «лит»,
например lithium (литий), uranium (уран). Они дали этому загадочному металлу
название helium (гелий) от греческого названия Солнца, «Helios». Когда же в
1895 году гелий был найден на Земле в залежах урана, ученые с большим
смущением обнаружили, что это газ, а не металл. Так название гелия, впервые
открытого на Солнце, изначально оказалось неправильным.)
Если первичный гелий в основной своей массе рождался в звездных ядрах, как
считал Хойл, он должен был быть довольно редким и находиться в недрах звезд.
Но астрономические данные показали, что относительное содержание гелия во
Вселенной довольно высоко и составляет 25% от всей массы атомов во Вселенной.
Было обнаружено, что гелий однородно распространен по всей Вселенной (как и
предполагал Гамов).
Сегодня мы знаем, что и в теории Гамова, и в теории Хойла были зерна истины
относительно нуклеосинтеза. Гамов считал, что все химические элементы были
побочным результатом, или золой, Большого Взрыва. Но его теорию убили провалы
на пяти и восьми частицах. Хойл же считал, что смог зачеркнуть теорию
Большого Взрыва, показав, что в звездах «пекутся» все элементы — к Большому Взрыву
прибегать нет никакой потребности. Но его теории не удалось объяснить
огромный процент гелия, существующий, как нам известно, во Вселенной.
По существу, Гамов и Хойл дали нам взаимодополняющую картину нуклеосинтеза.
Очень легкие элементы с массой до 5 и 8 действительно возникли в результате
Большого Взрыва, как и предполагал Гамов. Сегодня в результате последних
физических открытий стало известно, что во время Большого Взрыва действительно
возникла большая часть дейтерия, гелия-3, гелия-4 и лития-7, которые
присутствуют в природе. Но более тяжелые элементы были, в основном, созданы в ядрах
звезд, как утверждал Хойл. Если мы прибавим элементы тяжелее железа (медь,
цинк и золото), которые возникли из обжигающего жара сверхновых звезд, то мы
получим завершенную картину, объясняющую соотношение всех элементов во
Вселенной. (Любая теория, соперничающая с нынешними взглядами космологов,
столкнулась бы с задачей немыслимой сложности: объяснить возникновение более сотни
элементов во Вселенной и множества их изотопов.)
Как рождаются звезды
Одним из неожиданных результатов жаркого спора по поводу нуклеосинтеза
стало довольно полное описание жизненного цикла звезд. Стандартная звезда,
такая, как наше Солнце, начинает жизнь как огромный шар разреженного водорода,
называемый протозвездой; постепенно шар сжимается под воздействием силы
гравитации. Начиная сжиматься, этот шар ускоряет вращение (что часто влечет за
собой образование двойной звездной системы, где две звезды следуют друг за
другом по эллиптическим орбитам, или образование планет в плоскости вращения
звезды). Ядро звезды очень сильно разогревается, достигая температуры
приблизительно в 10 млн. градусов и более, при которой происходит нуклеосинтез
водорода с образованием гелия.
Когда звезда раскаляется, ее называют звездой главной последовательности.
Она может гореть около 10 млрд. лет, сначала сгорает водород, а потом гелий.
Наше Солнце сейчас находится в срединной точке этого процесса. По окончании
периода сгорания водорода начинает гореть гелий, вследствие чего звезда
невероятно расширяется — до размеров орбиты Марса — и становится «красным
гигантом». После того как гелиевое топливо истощается, внешние слои звездного ядра
рассеиваются, обнажая ядро — «белый карлик» размером с Землю. Такими-то
белыми карликами и встретят свою смерть звезды небольшого размера — вроде нашего
Солнца.
В звездах же, масса которых превосходит массу Солнца в 10-40 раз, процесс
нуклеосинтеза протекает намного быстрее. Когда звезда становится красным
сверхгигантом, в ее ядре стремительно синтезируются легкие элементы, и
поэтому звезда выглядит как некий гибрид: белый карлик внутри красного гиганта. В
этом белом карлике могут синтезироваться легкие элементы (с атомным весом
ниже железа), составляющие периодическую таблицу элементов. Когда процесс
нуклеосинтеза достигает этапа, на котором создается железо как элемент, энергия
в процессе нуклеосинтеза больше не вырабатывается, и по прошествии миллиардов
лет ядерные меха наконец прекращают свою работу. В этот момент звезда
внезапно коллапсирует, создавая огромные давления, которые фактически вталкивают
электроны в ядра. (Создаваемая плотность может в 400 миллиардов раз
превосходить плотность воды.) В результате температура подскакивает до триллионов
градусов. Энергия гравитации, сконцентрированная в этом крошечном объекте,
вызывает взрыв, создавая сверхновую звезду. Высокая температура взрыва снова
вызывает нуклеосинтез и синтезируются элементы с атомным весом выше железа по
периодической таблице.
Например, красная звезда-сверхгигант Бетельгейзе, легко различимая в
созвездии Ориона, неустойчива; она может в любой момент взорваться как
сверхновая, испуская огромные количества гамма-лучей и рентгеновских лучей. Когда
это случится, сверхновая будет видна даже днем, а ночью, возможно, затмит
Луну. (Когда-то считалось, что колоссальная энергия, освободившаяся при взрыве
сверхновой, уничтожила динозавров 65 млн. лет тому назад — вообще,
сверхновая, находись она на расстоянии около 10 световых лет от нас, могла бы
уничтожить всю жизнь на Земле. К счастью, звезды-кандидаты в сверхновые — Спика и
Бетельгейзе — находятся на расстоянии 260 и 430 световых лет соответственно:
это слишком далеко от нас, чтобы причинить какие-либо серьезные повреждения
Земле, когда они, в конце концов, взорвутся. Но некоторые ученые считают, что
вымирание некоторых морских организмов два миллиона лет тому назад было
вызвано именно взрывом сверхновой на расстоянии 120 световых лет от Земли.)
Это означает, что Солнце не является истинной «матерью» Земли. Хотя многие
народы Земли почитали Солнце как бога, сотворившего Землю, такой подход верен
лишь отчасти. Хотя изначально Земля произошла от Солнца (будучи частью
эклиптической плоскости звездных обломков и пыли, циркулировавших вокруг Солнца 4-
5 млрд. лет назад), температура нашего Солнца высока лишь настолько, чтобы
был возможен процесс нуклеосинтеза водорода с образованием гелия. Это
означает, что нашей истинной «матерью»-солнцем была безымянная звезда (или
скопление звезд), погибшая миллиарды лет назад при взрыве сверхновой, в результате
которого близлежащие туманности оказались насыщены элементами с атомным весом
выше железа, из которых состоят наши тела.
Точнее, наши тела состоят из звездной пыли, из звезд, которые погибли
миллиарды лет назад.
После взрыва сверхновой остается лишь то, что сегодня называется нейтронной
звездой, которая состоит из плотного ядерного вещества, сжатого до размеров
Манхэттена — почти 30 км. (Впервые существование нейтронных звезд было
предсказано в 1933 году Фрицем Цвикки, но это казалось настолько фантастичным,
что на протяжении десятилетий ученые не обращали на его слова внимания.)
Поскольку нейтронная звезда испускает излучение нерегулярно, а также вращается
с огромной скоростью, она похожа на вращающийся маяк, испускающий вспышки
света в процессе вращения. При наблюдении с Земли кажется, что нейтронная
звезда пульсирует, отсюда и ее название — пульсар.
Чрезвычайно большие звезды, имеющие массу, возможно, в 40 раз превышающую
массу Солнца, взорвавшись, в конце концов, как сверхновые, могут оставить
после себя нейтронную звезду, масса которой больше трех солнечных масс.
Гравитация этой нейтронной звезды настолько велика, что она может
противодействовать силе отталкивания, возникающей между нейтронами, и звезда совершит свой
заключительный коллапс и превратится в самый необычный, скорее всего, объект
Вселенной — черную дыру, о которой я поведу речь в пятой главе.
Птичий помет и
Большой Взрыв
Смертельным ударом в самое сердце теории стационарной Вселенной стало
открытие Арно Пензиаса и Роберта Вильсона в 1965 году. Работая с шестиметровым
радиотелескопом в лаборатории Белл в городе Холмдел, они, ловя радиосигналы
из космоса, поймали странный радиошум. Сначала они решили, что этот шум —
результат какого-то отклонения в работе системы, поскольку получалось, что шум
поступает равномерно со всех направлений, а не от конкретной звезды или
галактики. Чтобы исключить возможное влияние грязи и мусора, они тщательно
отчистили рупор телескопа от того, что Пензиас деликатно назвал «слоем белого
диэлектрического вещества» (популярное его название у астрономов — «птичий
помет»). В результате сила радиошума только возросла. Они и не подозревали,
что случайно наткнулись на микроволновое реликтовое излучение, существование
которого было предсказано Георгием Гамовым и его коллегами еще в 1948 году.
Довольно долго история космологии напоминала старые фильмы о кистоунских
полицейских, в которых три группы копов пытаются раскрыть преступление, даже
не подозревая о существовании друг друга. С одной стороны, Гамов, Альфер и
Херман заложили основы теории микроволнового реликтового излучения в 1948
году; они предсказали, что температура этого излучения составляет 5 градусов
выше абсолютного нуля. Идею об измерении микроволнового космического
излучения они оставили, поскольку приборы, имевшиеся тогда в их распоряжении, не
обладали достаточной чувствительностью даже для того, чтобы его обнаружить. В
1965 году Пензиас и Вильсон все-таки обнаружили излучение абсолютно черного
тела, но не поняли этого. В то же время третья группа под руководством
Роберта Дикке из Принстонского университета вновь обратилась к теории Гамова и его
коллег и теперь активно занималась вопросом улавливания микроволнового
реликтового излучения, но существовавшее оборудование было до прискорбия
примитивным, чтобы его уловить.
Эта комическая ситуация нашла свое завершение, когда астроном Бернард Берк,
общий друг Пензиаса и Дикке, рассказал первому о работе второго. Когда две
группы исследователей наконец объединились, стало ясно, что Пензиас и Вильсон
уловили сигналы, оставшиеся после того самого Большого Взрыва. За это важное
открытие Пензиас и Вильсон в 1978 году были удостоены Нобелевской премии.
Оглядываясь на прошлое, можно вспомнить, как Хойл и Гамов, два самых
знаменитых автора противоречащих друг другу теорий, встретились в 1956 году в
«кадиллаке» : эта судьбоносная встреча могла изменить весь ход развития
космологии. «Я помню, как Георгий возил меня в белом кадиллаке», — вспоминал Хойл.
Гамов тогда напомнил Хойлу о своем утверждении, что после Большого Взрыва
осталось излучение, которое можно увидеть даже сегодня. Однако, согласно
последним расчетам Гамова, температура этого излучения была около 50 градусов.
Тогда Хойл поделился с Гамовым информацией, которая стала для последнего
шокирующим открытием. Хойлу была известна не нашедшая признания работа,
написанная в 1941 году Эндрю Маккеларом, в которой автор утверждал, что
температура открытого космоса не может превышать трех градусов по Кельвину. При
более высоких температурах происходили бы новые реакции, которые создали бы
соединения углерода с водородом (CN) и азотом (СН) в возбужденном состоянии в
открытом космосе. Измерив спектр этих химических элементов, можно было
определить температуру открытого космоса. По сути, он выяснил, что плотность
молекул CN, обнаруженных им в космосе, указывает на температуру в 2,3° К.
Другими словами, микроволновое излучение с температурой в 2,7 ° К уже было как бы
открыто в 1941 году, о чем Гамов не имел понятия.
Хойл вспоминал: «Случилось ли это потому, что «кадиллак» был слишком
удобен, или потому, что Георгий настаивал на температуре выше 3°, а я — на
равной нулю, мы упустили свой шанс сделать открытие, которое девятью годами
позже сделали Арно Пензиас и Боб Вильсон». Если бы группа Гамова не сделала
ошибку в расчетах и пришла к более низкой температуре или если бы Хойл не
относился столь враждебно к теории Большого Взрыва, то история космологии,
возможно, оказалась бы иной.
Большой Взрыв
и психология
Открытие микроволнового фона Пензиасом и Вильсоном решающим образом
повлияло на карьеру Гамова и Хойла. Хойла их работа чуть не вогнала в гроб. В конце
концов в 1965 году на страницах журнала «Нэйчер» (Nature) Хойл официально
признал свое поражение, приводя в качестве аргументов отказа от теории
стационарной Вселенной микроволновое реликтовое излучение и относительное
содержание гелия. Но что его действительно беспокоило, так это тот факт, что
теория стационарной Вселенной потеряла свою прогностическую силу: «Всем
известно, что существование микроволнового реликтового излучения убило космологию
"стационарной Вселенной", но что действительно убило теорию "стационарной
Вселенной" — так это психология... Здесь, в микроволновом излучении,
заключалось важное явление, которого она не предсказала за многие годы, и это сбило
с меня спесь». (Позднее Хойл вернулся на прежние позиции, безуспешно пытаясь
работать с другими версиями теории стационарной Вселенной, но каждый новый
вариант был все менее правдоподобным.)
К несчастью, вопрос о первенстве открытия оставил в душе Гамова неприятный
осадок. Гамов, если читать между строк, был недоволен тем, что его
собственная работа, а также работы его сотрудников так мало упоминались, если вообще
упоминались. Неизменно вежливый, он помалкивал о своих чувствах, но в личных
письмах отмечал несправедливость того, что физики и историки науки полностью
проигнорировали их работу.
Хотя работа Пензиаса и Вильсона нанесла сокрушительный удар по теории
стационарной Вселенной и обеспечила твердую экспериментальную основу теории
Большого Взрыва, в понимании структуры расширяющейся Вселенной существовали
огромные пробелы. Например, в модели Вселенной Фридмана для того, чтобы
понять, как эволюционирует Вселенная, необходимо знать значение Q, средней
плотности Вселенной. Однако определение ее оказалось довольно проблематичным,
когда ученые обнаружили, что Вселенная состоит не только из известных нам
атомов и молекул, а еще и из незнакомой новой субстанции, называемой «темным
веществом», которая весит в 10 раз больше обычного вещества. И снова
блестящие достижения в этой области не были восприняты всерьез астрономическим
сообществом .
Омега и темная материя
История темной материи, возможно, одна из самых необыкновенных историй
космологии. В далекие 1930-е годы независимый швейцарский астроном Фриц Пвикки
из Калифорнийского технологического института заметил, что движение галактик
в скоплении галактик Кома не соответствовало теории гравитации Ньютона. Он
обнаружил, что скорость движения галактик такова, что, по законам движения
Ньютона, они должны были разлететься в стороны, а скопление — распасться.
Пвикки решил, что единственным возможным объяснением того, что скопление Кома
удерживается, а не разлетается в стороны, могло служить лишь то, что в
скоплении — в сотни раз больше материи, чем можно было увидеть в телескоп. Либо
законы Ньютона действовали как-то неверно на межгалактических расстояниях,
либо существовало огромное количество невидимой материи в скоплении Кома,
которая не давала ему распасться.
Это стало первым свидетельством в истории, что чего-то крайне недоставало в
отношении распространения материи по Вселенной. К несчастью, астрономы во
всем мире либо не заметили пионерскую работу Цвикки, либо дружно отвергли его
выводы по нескольким причинам.
Первая из них заключалась в том, что астрономы не склонны были верить в то,
что теория гравитации Ньютона, занимавшая ведущее положение в физике на
протяжении нескольких веков, может быть неправильной. Уже существовал прецедент
такого кризиса в астрономии. Во время исследования орбиты Урана в XIX веке
было обнаружено, что она раскачивается — очень немного, но отклоняясь от
уравнений Исаака Ньютона. Так что, либо Ньютон ошибался, либо должна была
существовать новая планета, чья гравитация воздействовала на Уран. Именно
второе предположение оказалось верным, и при первой же попытке, совершенной в
184 6 году при анализе предполагаемого положения планеты согласно законам
Ньютона, была обнаружена планета Нептун.
Во-вторых, существовала такая проблема, как личность самого Цвикки и то,
как астрономы относились к «аутсайдерам». Цвикки был фантазером, на
протяжении жизни над ним часто смеялись или просто не обращали на него внимания. В
1933 году вместе с Вальтером Бааде он придумал термин «сверхновая звезда» и
предсказал, что после взрыва останется крошечная нейтронная звезда около 22
км в поперечнике. Эта идея показалась всем настолько абсурдной, что ее 19
января 1943 года даже высмеяли в комиксе на страницах «Лос-Анджелес тайме».
Цвикки страшно обозлился на маленькую элитарную группу астрономов, которые,
как он думал, отказывали ему в признании, крали его идеи и не давали ему
времени для наблюдений на 250-сантиметровом и 500-сантиметровом телескопах.
(Незадолго до своей смерти в 1974 году Цвикки на собственные средства
опубликовал каталог галактик. Каталог открывался заголовком «Напоминание корифеям
американской астрономии и их подхалимам». В очерке была яростная критика
узкой, закоренелой в своих традиционных взглядах элиты астрономов, которые
стремились изо всех сил препятствовать работе таких независимых астрономов,
как он сам. «Сегодняшние подхалимы и самые настоящие воры, особенно в
Американском астрономическом обществе, кажется, совершенно свободно присваивают
открытия и изобретения, сделанные волками-одиночками и инакомыслящими», —
писал он. Пвикки назвал этих людей «сферическими ублюдками», потому что «они
ублюдки, с какой стороны на них ни глянь». Он был разъярен, потому что его
обошли вниманием и Нобелевскую премию за открытие нейтронной звезды дали
кому-то другому.)
В 1962 году астроном Вера Рубин заново открыла любопытную проблему
галактического движения. Она изучала вращение Галактики Млечный Путь и столкнулась с
той же самой проблемой: астрономическое сообщество не приняло ее выводы.
Обычно, чем дальше от Солнца находится планета, тем медленнее она вращается.
Чем ближе, тем быстрее она вращается. Именно поэтому Меркурий назван по имени
бога скорости — он располагается очень близко к Солнцу, и именно поэтому
скорость Плутона в 10 раз меньше скорости Меркурия — Плутон располагается дальше
всех планет от Солнца. Однако когда Вера Рубин внимательно изучила голубые
звезды нашей Галактики, она обнаружила, что звезды вращаются с неизменной
скоростью, вне зависимости от расстояния до центра Галактики (плоского
вращающегося диска), тем самым, нарушая принципы механики Ньютона. По сути, она
обнаружила, что Галактика Млечный Путь вращалась настолько быстро, что, по
справедливости, ее звезды должны бы были разлететься в разные стороны. Но
Галактика пребывала во вполне устойчивом состоянии на протяжении приблизительно
10 млрд. лет; оставалось загадкой, почему ее вращающийся диск плоский. Чтобы
— не развалиться, она должна бы быть в 10 раз тяжелее, чем считали ученые в
то время. Было очевидно, что не учтено 90% массы всей Галактики!
Работу Веры Рубин проигнорировали, может быть, потому, что автором ее была
женщина. С некоторой болью Рубин вспоминала, что, когда она поступала в
колледж на специальность «естественные науки» и случайно обмолвилась
преподавателю в приемной комиссии, что ей нравится рисовать, тот спросил: «А вы
никогда не рассматривали возможность сделать карьеру, делая зарисовки
астрономических объектов?» Она писала: «Это стало ключевой фразой у нас в семье: на
протяжении многих лет, когда что-то у кого-то из родственников шло не так, мы
говорили: «А вы никогда не рассматривали возможность сделать карьеру, делая
зарисовки астрономических объектов?» Когда Вера сказала своему школьному
преподавателю физики, что ее приняли в Вассарский колледж, тот ответил: «У тебя
все получится, только держись подальше от науки». Позднее она вспоминала:
«Необходима невероятно высокая самооценка, чтобы выслушивать подобные вещи и
не сломаться».
По окончании учебы Рубин подала заявление о принятии ее на вакантную
должность преподавателя в Гарвард, и ее приняли, но она отказалась, потому что
вышла замуж и уехала вместе с мужем-химиком в Корнелл. (Она получила ответ из
Гарварда, где внизу были от руки приписаны следующие слова: «Черт побери этих
женщин! Каждый раз, как я нахожу то, что нужно, они уезжают и выходят
замуж» .) Недавно она приняла участие в астрономической конференции в Японии,
где была единственной женщиной. «Я, правда, долгое время не могла об этом
рассказывать без слез, потому что, конечно, за одно поколение... немногое
изменилось», — признавалась Вера Рубин.
Тем не менее, несомненная значимость ее работы, а также работы других уче-
ных постепенно начали убеждать астрономическое сообщество в существовании
проблемы «отсутствующей» массы. К 1978 году Вера Рубин и ее коллеги тщательно
изучили вращение 11 галактик; все они вращались слишком быстро, чтобы законы
Ньютона позволили им оставаться единым целым. В том же году голландский
радиоастроном Альберт Бозма опубликовал самый подробный анализ десятков
спиральных галактик: почти все они демонстрировали то же самое аномальное
поведение. Казалось, что это, наконец, убедило астрономическое сообщество в
существовании темного вещества.
Простейшим решением этой удручающей проблемы было предположение, что
галактики окружены невидимым ореолом, который содержит в себе в 10 раз больше
вещества, чем звезды. С тех пор появились более совершенные приборы для
определения наличия этой «темной» материи. Одной из наиболее впечатляющих является
возможность измерения искривления звездного света при его прохождении сквозь
невидимое вещество. Подобно линзе очков, темная материя может преломлять свет
(благодаря своей невероятной массе, а следовательно, и силе гравитации).
Недавно при тщательном компьютерном анализе фотографий, сделанных при помощи
космического телескопа Хаббла, ученые смогли создать карту распределения
темной материи во Вселенной.
И сейчас продолжаются ожесточенные споры о том, из чего состоит темная
материя . Некоторые ученые считают, что она может состоять из обычного вещества,
которое просто плохо различимо (то есть из коричневых звезд-карликов,
нейтронных звезд, черных дыр и так далее, которые практически невидимы). Такие
объекты рассматриваются в целом как «барионное вещество», то есть вещество,
состоящее из известных барионов (таких, как нейтроны и протоны). Все вместе
они называются МАСНО (сокращение, обозначающее «массивные компактные объекты
гало»).
Другие считают, что, возможно, темная материя состоит из очень горячего не-
барионного вещества, такого, как нейтрино (его так и называют — горячим
темным веществом). Однако нейтрино движутся настолько быстро, что на их счет
нельзя списывать все скопление темной материи в галактиках, наблюдаемое в
природе. Третьи опускают руки и считают, что темная материя представляет
собой принципиально новый вид вещества, называемого «холодное темное вещество»,
или WIMPS («слабо взаимодействующие массивные частицы»), и, пожалуй, это
лучшая «кандидатура» для объяснения темной материи.
Спутник СОВЕ
При помощи обычного телескопа, рабочей лошадки астрономии еще со времен
Галилея, видимо, невозможно разрешить загадку темной материи. Астрономия
продвинулась очень далеко, используя обычные оптические средства, имеющиеся на
Земле. Однако в 1990-е годы появилось новое поколение астрономических
приборов, сконструированных с использованием новейших спутниковых технологий,
лазеров и компьютеров, которые полностью изменили лицо космологии.
Одним из первых плодов богатого урожая стал спутник СОВЕ (космический
аппарат для изучения реликтового излучения), запущенный в ноябре 1989 года. Если
работа Пензиаса и Вильсона подтвердила лишь некоторые данные, вписывающиеся в
теорию Большого Взрыва, спутник СОВЕ измерил множество параметров, которые в
точности соответствовали прогнозам Гамова и его сотрудников, выдвинутым в
1948 году, об излучении абсолютно черных тел.
В 1998 году на собрании Американского астрономического общества 1500 ученых
внезапно вскочили и разразились бурными аплодисментами при виде фотографий,
сделанных спутником СОВЕ, которые практически полностью согласовывались с тем
фактом, что температура микроволнового реликтового излучения составляет
2,728° К.
Принстонский астроном Джереми Острайкер заметил: «Когда были обнаружены
окаменелости в скалах, это совершенно четко обозначило происхождение видов.
Что ж, спутник СОВЕ нашел окаменелости [Вселенной]».
Однако фотографии, сделанные со спутника СОВЕ, были довольно размытыми.
Например, ученые хотели проанализировать «горячие точки», или флуктуации
космического фонового излучения, флуктуации, которые должны были составлять около
одного градуса в поперечнике. Но оборудование спутника СОВЕ было способно
уловить флуктуации только семи и более градусов в поперечнике, оно не было
достаточно чувствительным, чтобы обнаружить эти маленькие горячие точки.
Ученые были вынуждены ждать результатов работы спутника WMAP, запуск которого
ожидался в начале века; они надеялись, что новые данные помогут разрешить
массу вопросов и загадок.
Глава 4. Расширение и
параллельные вселенные
Ничего не происходит из ничего.
Лукреций
Я допускаю, что наша Вселенная и в
самом деле появилась ниоткуда около 1010
лет назад... Я выдвигаю скромное
предположение о том, что возникновение нашей
Вселенной является одним из тех
событий, что происходят время от времени.
Эдвард Трайон
Вселенная — это полностью бесплатный
ланч.
Алан Гут
В классическом научно-фантастическом романе Пола Андерсона «Тау Ноль»
космический корабль под названием «Леонора Кристин» запускают в Космос с
заданием достичь близлежащих звезд. На борту корабля находятся 50 человек; во время
путешествия к новой звездной системе корабль может развивать околосветовую
скорость. Что еще более важно, в корабле действует принцип теории
относительности, который гласит, что чем быстрее движется корабль, тем больше
замедляется время внутри корабля. А потому путешествие к близлежащим звездам,
которое заняло бы десятилетия с точки зрения людей на Земле, для астронавтов
длится лишь несколько месяцев.
Корабль представляет собой чудо техники; он приводится в действие
прямоточными воздушно-реактивными двигателями, которые черпают водород из космоса, а
затем сжигают его, получая неограниченное количество энергии. Корабль
движется настолько быстро, что экипаж даже может наблюдать допплеровское смещение
звездного света; звезды впереди кажутся голубоватыми, а звезды позади —
красноватыми .
Затем происходит катастрофа. На расстоянии 10 световых лет от Земли корабль
проходит сквозь межзвездное пылевое облако и попадает в область
турбулентности, в результате чего временно перестает функционировать система торможения.
Перепуганный экипаж оказывается в плену на вышедшем из-под контроля корабле,
который все сильнее и сильнее разгоняется, приближаясь к скорости света.
Члены экипажа беспомощно наблюдают за тем, как неуправляемый корабль за какие-то
минуты пересекает целые звездные системы. За год корабль проносится сквозь
половину Галактики Млечный Путь. Бесконтрольно ускоряясь, корабль мчится мимо
галактик; на это уходят месяцы, в то время как на Земле проходят миллионы
лет. Вскоре скорость корабля настолько приближается к световой, «тау ноль»,
что члены экипажа становятся свидетелями космических катастроф, на их глазах
старится сама Вселенная.
В конце концов, они видят, что изначальное расширение Вселенной
прекращается и обращается вспять — Вселенная сжимается. Температура резко возрастает, и
члены экипажа понимают, что корабль движется навстречу Большому Сжатию. Они
молятся про себя, видя, что температура растет, галактики начинают сливаться
в единое целое — космический первоатом. Кажется, что они неминуемо встретят
свою смерть в огненном катаклизме.
Их единственная надежда на то, что вещество взорвется и разлетится в
пределах ограниченной области, а они на большой скорости проскользнут мимо. Чудом
их защита срабатывает, когда они пролетают мимо первоатома и оказываются
свидетелями творения новой Вселенной. Когда Вселенная вновь расширяется, их
восхищенным взорам предстает картина творения новых звезд и галактик. Им удается
отремонтировать корабль, они тщательно рассчитывают курс, направляясь к
достаточно взрослой галактике, которая содержит элементы высшего порядка,
делающие жизнь в ней возможной. Наконец им удается обнаружить планету, где жизнь
возможна, и основывают там колонию, давая начало новому человечеству.
Эта история была написана в 1967 году, когда среди астрономов бушевали
яростные споры о том, какова же конечная судьба Вселенной: погибнет ли она от
Большого Сжатия или Большого Охлаждения, будет ли она бесконечно пульсировать
или продолжит свое существование в стационарном состоянии бесконечно? С тех
пор спор, кажется, нашел свое разрешение, и появилась новая теория — теория
инфляции (расширения).
Рождение теории инфляции
«Волнующее открытие», — такую запись сделал Алан Гут в своем дневнике в
1979 году. Он был воодушевлен сознанием того, что, возможно, натолкнулся на
одну из величайших теорий космологии. Гут впервые за 50 лет подверг
основательному пересмотру теорию Большого Взрыва, сделав конструктивное наблюдение:
он смог решить некоторые из глубочайших загадок космологии, предположив, что
Вселенная подверглась гиперинфляции (ускоренному расширению) в момент своего
рождения, расширению гораздо более быстрому, чем считало большинство физиков.
Гут обнаружил, что с учетом этого гиперрасширения он может безо всяких усилий
разрешить массу глубоких космологических вопросов, которые не поддавались
никакому объяснению. Этой теории предстояло произвести революцию в космологии.
(Последние космологические данные, включая результаты, полученные со спутника
WMAP, согласуются с прогнозами, которые дает эта теория.) Это не только
единственная действенная космологическая теория — она же простейшая и наиболее
надежная.
Замечательно, что столь простая теория оказалась в состоянии разрешить так
много сложных космологических вопросов. Одной из проблем, которые так
элегантно разрешала теория инфляции, была проблема плоскостности Вселенной.
Астрономические данные показали, что кривизна Вселенной очень близка к нулю: по
сути, она намного ближе к нулю, чем до этого считали многие астрономы. Это
могло бы объясняться тем фактом, что Вселенная, подобно шарику, который
быстро надувают, стала более плоской за период расширения. Мы подобны муравьям,
ползающим по поверхности шарика, — мы слишком малы, чтобы заметить очень
маленькую кривизну шарика. Инфляция настолько «вытянула» пространство-время,
что оно кажется плоским.
Историческим в открытии Гута было то, что он применил физику элементарных
частиц, занимающуюся анализом мельчайших частиц в природе, к космологии,
изучению Вселенной во всей ее целостности, включая происхождение. Теперь мы
понимаем, что глубочайшие загадки Вселенной нельзя решить без физики
чрезвычайно малого — мира квантовой теории и физики элементарных частиц.
Поиски объединения
Гут родился в 1947 году в Нью-Брансуике (штат Нью-Джерси). В отличие от
Эйнштейна, Гамова и Хойла, в жизни Гута не было судьбоносного момента,
толкнувшего его в мир физики. Ни его отец, ни мать не получили высшего
образования и не проявляли интереса к науке. Но по собственному признанию Алана, его
всегда восхищала связь математики с законами природы.
В Массачусетском технологическом институте в 1960-е годы он серьезно
рассматривал возможность заняться физикой элементарных частиц. В особенности его
восхищало всеобщее возбуждение, причиной которого стало новое течение в
физике , поиски объединения всех основных сил. Святым Граалем физики были
объединяющие мотивы, которые могли бы объяснить все тонкости строения Вселенной
самым простым и связным образом. Целую вечность физики блуждали в поисках этого
Грааля. Со времен древних греков ученые считают, что Вселенная, которую мы
видим сегодня, представляет собой обломки чего-то гораздо более простого, и
наша цель — раскрыть суть этого простого.
За две тысячи лет исследований природы вещества и энергии физики открыли,
что механизм Вселенной приводят в действие всего четыре основные силы.
(Ученые пытались и пытаются найти возможную пятую силу, но до сих пор все
результаты исследований в этом направлении были отрицательными или
неубедительными .)
Первая сила — гравитационное взаимодействие, которое удерживает Солнечную
систему как единое целое и движет планеты по их небесным орбитам в Солнечной
системе. Если гравитацию неожиданно «выключить», то звезды в небесах
взорвутся, Земля рассыплется и нас всех выбросит в открытый космос со скоростью
около полутора тысяч километров в час.
Вторая сила — электромагнитное взаимодействие, которое освещает наши
города, заполняет мир телевизорами, сотовыми телефонами, радиоприемниками,
лазерными лучами и сетью Интернет. Если внезапно выключить электромагнитное
взаимодействие, то цивилизацию тут же отбросит на век-другой в прошлое, в темноту
и безмолвие. Это наглядно продемонстрировала авария энергосистемы в 2003
году, парализовавшая весь северо-восток США. Если мы рассмотрим
электромагнитную силу в микроскоп, то увидим, что она состоит из крошечных частиц, или
квантов, называемых фотонами.
Третья сила — слабое ядерное взаимодействие, отвечающее за радиоактивный
распад. Это слишком слабый фактор, чтобы удерживать атом как единое целое, он
позволяет ядру разделиться на более мелкие составляющие, или распасться.
Радиоактивные приборы в больницах во многом основываются на слабом ядерном
взаимодействии. Слабое ядерное взаимодействие также способствует разогреву
земного ядра посредством радиоактивных веществ, что становится причиной
извержения вулканов. Слабое ядерное взаимодействие, в свою очередь,
основывается на взаимодействии электронов и нейтрино (призрачные частицы, практически
не имеющие массы и способные проходить сквозь триллионы километров твердого
свинца, ни с чем не сталкиваясь). Эти электроны и нейтрино взаимодействуют,
обмениваясь частицами, W- и Z-бозонами.
Сильное ядерное взаимодействие скрепляет ядра атомов. Без этой силы ядра бы
разделились на части, атомы бы распались, а вся наша реальность «расползлась»
бы. Сильное ядерное взаимодействие отвечает за примерно сотню элементов,
которые заполняют Вселенную. Вместе с тем сильное и слабое ядерные взаимодейст-
вия отвечают за свет, который испускают звезды согласно уравнению Эйнштейна
Е = тс2. Без ядерного взаимодействия Вселенная погрузилась бы во тьму,
температура на Земле резко упала бы, а океаны превратились бы в ледники.
Удивительной чертой этих четырех сил является то, что все они принципиально
отличаются друг от друга, обладая различными свойствами и имея свои
достоинства. Например, гравитация намного слабее трех остальных сил, она в 1036 раз
слабее электромагнитного взаимодействия. Земля весит 6 триллионов
килограммов, и все же огромный вес и гравитация могут быть легко уравновешены с
помощью электромагнитной силы. Даже ваша расческа может поднять клочки бумаги с
помощью статического электричества, тем самым, преодолевая силу гравитации. К
тому же гравитация только притягивает свои объекты, электромагнитная же сила
может, как притягивать, так и отталкивать, в зависимости от заряда частиц.
Объединение на уровне
теории Большого Взрыва
Один из фундаментальных вопросов, с которым столкнулась физика, таков:
почему Вселенная должна приводиться в действие четырьмя различными
взаимодействиями? И почему эти четыре взаимодействия должны быть столь непохожими друг
на друга, обладать различными качествами, различной физикой и различным
образом взаимодействовать?
Эйнштейн первым поставил перед собой цель объединить эти четыре силы при
помощи единой связной теории поля, начав с объединения гравитации с
электромагнитным взаимодействием. Он не добился успеха, потому что обогнал свое
время: тогда слишком мало было известно о сильном взаимодействии, чтобы создать
абсолютно реалистичную объединенную теорию поля. Но пионерская работа
Эйнштейна раскрыла глаза целому миру физиков на возможность существования
«теории всего».
Цель объединенной теории поля казалась в высшей степени недостижимой в
1950-е годы, особенно в момент, когда в физике элементарных частиц царил
полный хаос: ускоритель атомных частиц расщеплял ядро с целью обнаружить
«элементарные составляющие» вещества, а на выходе при эксперименте обнаруживались
лишь сотни новых частиц. «Физика элементарных частиц» стала терминологическим
противоречием, космической шуткой. Древние греки считали, что при расщеплении
субстанции на основные составляющие все упрощается. Но все получилось с
точностью до наоборот: физики изо всех сил пытались найти достаточно букв
греческого алфавита для обозначения всех новых частиц. Дж. Р. Оппенгеймер пошутил,
что Нобелевскую премию по физике должен получить физик, который не открыл в
этом году новую частицу. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг начал
сомневаться, способен ли человеческий разум вообще постичь секрет ядерного
взаимодействия .
Эта неразбериха несколько улеглась, когда Марри Гелл-Манн и Джордж Цвейг из
Калифорнийского технологического института предложили теорию кварков —
составляющих протонов и нейтронов. Согласно теории кварков, три кварка
составляют протон или нейтрон, а кварк и антикварк составляют мезон (частицу,
удерживающую частицы ядра). Это было лишь частным решением (поскольку сегодня нас
затопляют различные виды кварков), но тогда это влило новую струю энергии в
пребывающую в спячке область науки.
В 1967 году физики Стивен Вайнберг и Абдус Сапам совершили ошеломляющий
прорыв, доказав, что возможно объединение слабого ядерного и
электромагнитного взаимодействий. Они создали новую теорию, согласно которой электроны и
нейтрино (называемые лептонами) взаимодействуют друг с другом путем обмена
новыми частицами, названными W- и Z-бозонами, а также фотонами. Рассматривая
W- и Z-бозоны и фотоны на общем основании, они создали теорию, объединяющую
обе силы. В 1979 году Стивен Вайнберг, Шелдон Глэшоу и Абдус Сапам получили
Нобелевскую премию за совместную работу в области объединения двух из четырех
сил — электромагнитного и слабого ядерного взаимодействий, — а также за
активные исследования в области сильного ядерного взаимодействия.
В 1970-е годы физики провели тщательный анализ данных, полученных на
ускорителе частиц Стэнфордского центра линейного ускорителя (SLAC),
обстреливающем цель мощными зарядами электронов, чтобы исследовать строение протона. Они
обнаружили, что сильное ядерное взаимодействие, удерживающее кварки внутри
протона, можно объяснить, введя новые частицы (названные глюонами), которые
являются квантами сильного ядерного взаимодействия. Природу связующей силы,
удерживающей протон от распада, можно было бы объяснить тем, что составляющие
его кварки обмениваются между собой глюонами. Это привело к созданию новой
теории сильного ядерного взаимодействия, названной квантовой хромодинамикой.
Итак, к середине 1970-х годов стало возможным объединить три взаимодействия
из четырех (кроме гравитации) и получить так называемую Стандартную модель —
теорию кварков, электронов и нейтрино, которые взаимодействовали путем обмена
глюонами, W- и Z-бозонами и фотонами. Эта модель стала результатом
десятилетий мучительной работы и исследований в области физики частиц. В настоящее
время Стандартная модель способна структурировать все без исключения
экспериментальные данные, имеющие отношение к физике частиц.
Хотя Стандартная модель — одна из наиболее успешных физических теорий всех
времен, она весьма безобразна. Сложно поверить, что на фундаментальном уровне
можно оперировать теорией, которая столь топорно описана. Например, в этой
теории существует 19 произвольных параметров, которые вписаны эмпирически (т.
е. различные массы и силы взаимодействия не определяются теорией, их нужно
выводить экспериментальным путем; в идеале же, то есть в подлинно
объединяющей теории, эти константы должны определяться самой теорией, а не зависеть от
внешних экспериментов).
Далее, в ней существуют три точные копии элементарных частиц, называемые
поколениями. Сложно поверить, что природа на самом фундаментальном уровне
будет использовать три точные копии субатомных частиц. Если не считать их
массы, то эти частицы точные копии. (Например, такими копиями электрона являются
мюон, масса которого в 200 раз больше массы электрона, и тау-частица, с
массой в 3500 раз больше.) Наконец, в Стандартной модели нет никакого упоминания
о силе гравитации, хотя гравитация, пожалуй, наиболее всепроникающая сила во
Вселенной.
Поскольку Стандартная модель, несмотря на ее потрясающий экспериментальный
успех, кажется такой надуманной, физики пытались создать еще одну теорию, или
теорию Великого Объединения (ТВО), которая рассматривала бы кварки и лептоны
на общем основании. Она также рассматривала глюон, W- и Z-бозоны и фотон на
одном уровне. (Однако эта разработка не смогла стать «окончательной теорией»,
поскольку гравитация в ней подозрительным образом не учитывалась: ее считали
слишком сложной для слияния с остальными силами, как мы это увидим.)
Программа объединения, в свою очередь, ввела в космологию новую парадигму:
Идея была очень простой и изящной: в момент Большого Взрыва все четыре
основные силы объединились в единую связанную силу, загадочную «сверхсилу». Четыре
силы были равны друг другу по значимости и являлись частью единого связного
целого. Однако, когда Вселенная начала стремительно расширяться и остывать,
изначальная «сверхсипа» начала «расщепляться» и от нее одна за другой начали
«отпадать» различные силы.
Согласно этой теории, остывание Вселенной после Большого Взрыва аналогично
замерзанию воды. Когда вода находится в жидком состоянии, она вполне
однородна и поверхность ее гладкая. Однако при замерзании внутри ее объема
образуются миллионы крошечных ледяных кристалликов. Когда жидкая вода замерзает, ее
изначальная однородность нарушена, поскольку лед содержит трещины, пузырьки и
кристаллы.
Первое поколение
Второе поколение
Третье поколение
Электрон: е~
Мюон: \х~
Тау-лептон:т-
Электронное нейтрино:v е
Мюонное нейтрино: vp
Тау-нейтрино:vx
u-кварк (верхний):и
с-кварк (очарованный): с
t-кварк (истинный):t
d-кварк (нижний): d
s-кварк (странный): s
b-кварк (прелестный):b
Это субатомные частицы, содержащиеся в Стандартной модели —
наиболее успешной теории элементарных частиц. Она построена на
кварках, из которых состоят протоны и нейтроны, лептонах, таких,
как электрон и нейтрино, и многих других частицах. Обратите
внимание, что результатом модели являются три одинаковые копии
субатомных частиц. Поскольку Стандартная модель не может объяснить
гравитацию (и кажется такой нелепой), физики-теоретики считают,
что эта теория не может быть окончательной.
Другими словами, сегодня мы видим, что Вселенная ужасно повреждена. Она
совсем неоднородна и несимметрична, она состоит из неровных горных цепей,
вулканов, ураганов, каменистых астероидов и взрывающихся звезд; при этом
отсутствует всякое единство, — более того, мы видим, что четыре основные силы
никак не связаны друг с другом. Но причина того, что Вселенная так искорежена,
— это то, что она уже старая и холодная.
Хотя Вселенная возникла в состоянии совершенного единства, до сегодняшнего
дня она прошла много «фазовых переходов», или изменений состояния, при
которых вселенские силы одна за другой освобождались от взаимодействия с
остальными по мере остывания Вселенной. Физикам предстоит заглянуть в прошлое,
воссоздать этапы изначального формирования Вселенной (в состоянии совершенного
единства), которые привели к тому повреждению Вселенной, которое мы видим на
сегодняшний день.
Таким образом, чтобы получить ключ к разгадке, необходимо точно понять, как
произошли эти «фазовые переходы» с момента создания Вселенной, которые ученые
называют «спонтанными нарушениями». Будь то таяние льда, кипение воды,
образование дождевых облаков или охлаждение после Большого Взрыва, фазовые
переходы могут соединять два совершенно разных состояния вещества. (Чтобы
показать, насколько мощными могут быть эти фазовые переходы, художник Боб Миллер
Загадал Загадку: «Как можно подвесить 200 ООО кг воды в воздухе без всякой
опоры? Ответ: образовать облако.)
Ложный вакуум
Процесс, когда одна сила отделяется от остальных, можно сравнить с прорывом
плотины. Реки текут по склонам, потому что вода течет в направлении
уменьшения энергии, то есть в сторону уровня моря. Наименьшим энергетическим
состоянием является вакуум. Однако существует и необычный, ложный вакуум. Например,
если мы соорудим плотину на реке, то будет казаться, что она находится в
стабильном состоянии, в то время как в действительности она находится под
огромным давлением. Если в плотине появится малейшая трещина, давление может
разнести плотину, освободить поток энергии из ложного вакуума (перегороженная
плотиной река) и вызвать катастрофический разлив ее в направлении истинного
вакуума (уровень моря). Могут быть затоплены целые населенные пункты, если
вдруг произойдет спонтанное разрушение плотины и внезапный переход от ложного
вакуума к истинному.
Подобным образом, по теории Великого Объединения, Вселенная изначально
возникла в состоянии ложного вакуума, где три силы были объединены в единое
целое . Однако целостность эта была нестабильной, она спонтанно разрушилась, и
произошел переход из ложного вакуума, где были объединены три силы, к
истинному вакууму, где эти силы распались.
Все это было известно еще до того, как Гут начал анализировать теорию
Великого Объединения. Но Гут заметил еще кое-что, что просмотрели другие. В
состоянии ложного вакуума Вселенная расширяется экспоненциально, в точности
так, как предсказывал де Ситтер в 1917 году. Энергия ложного вакуума является
космологической константой, которая заставляет Вселенную расширяться с
невероятной скоростью. Гут задался судьбоносным вопросом: может ли это
экспоненциальное расширение де Ситтера разрешить некоторые космологические проблемы?
Проблема монополя
Одним из прогнозов теорий Великого Объединения было образование в начале
времен множества монополей. Монополь — единичный магнитный полюс, северный
или южный. В природе монополей не бывает: полюса встречаются только в паре.
Если взять молоток и разбить им магнит пополам, то не получится двух
монополей; вместо этого у вас окажется два меньших магнита с парой полюсов,
северным и южным соответственно.
Проблемой, однако, стало то, что ученые, веками экспериментируя, не
обнаружили убедительных доказательств существования монополя. Алан Гут был озадачен
тем фактом, что теории Великого Объединения предсказывали существование
большого количества монополей, хотя никто никогда их не видел. «Подобно
единорогу, монополь и до сих пор продолжает пленять человеческий разум, несмотря на
отсутствие убедительных доказательств его существования», — заметил Гут.
И тут внезапно ему в голову пришла идея. В мгновение ока все кусочки
головоломного пазла встали на свои места. Он понял, что если Вселенная зародилась
в состоянии «ложного вакуума», то она могла расширяться экспоненциально, как
и предполагал де Ситтер несколько десятков лет тому назад. В этом состоянии
ложного вакуума Вселенная могла внезапно инфляционно расшириться до
невероятной степени. Если ученые до сих пор и не встречали монополя, то дело обстоит
так лишь потому, что монополи были разбросаны по всей Вселенной, которая
имела гораздо большие размеры, чем можно было предположить.
Для Гута это осознание стало источником радости и удивления. Такое простое
решение могло бы в момент объяснить проблему монополя. Но Гут понимал, что
последствия этого решения для космологии будут гораздо более существенными,
чем он сам усматривал в своей идее.
Проблема
плоскостности
Вселенной
Алан Гут увидел, что его теория разрешает еще одну проблему, проблему
плоскостности Вселенной, которую мы упоминали ранее. Стандартная картина
Большого Взрыва не могла объяснить, почему Вселенная такая плоская. В 1970-е годы
считалось, что плотность вещества во Вселенной, называемая Q, равнялась
приблизительно 0. Тот факт, что значение было относительно близко к критической
плотности 1,0 через столько миллиардов лет после Большого Взрыва, очень
беспокоил ученых. По мере того как Вселенная расширялась, Q должна была бы со
временем измениться. Ее же значение было неуютно близко к значению 1,0,
которое описывает полностью плоский космос.
Уравнения Эйнштейна для любого разумного значения со в начале времен
показывают , что в наши дни Q должна равняться почти нулю. Потребовалось бы чудо,
чтобы Q находилась так близко к значению 1 через столько миллиардов лет,
прошедших после Большого Взрыва. Это то, что в космологии называют проблемой
точной настройки. Бог, или Творец, должен был «выбрать» значение Q с
фантастической точностью, чтобы в наши дни она равнялась 0,1. Если в наши дни
значение Q находится в диапазоне от 0,1 до 10, то это подразумевает, что через
одну секунду после Большого Взрыва ее значение равнялось 1,00000000000000.
Иными словами, в начале времен значение Q должно было быть «выбрано» равным
единице с точностью до одной стотриллионной, что с трудом укладывается в
голове .
Представьте, что вы стараетесь поставить карандаш на острие. Сколько бы вы
ни искали баланс, карандаш все равно падает. По сути, необходима потрясающая
точность настройки — сбалансировать карандаш таким образом, чтобы он не упал.
А теперь попробуйте сбалансировать карандаш так, чтобы он простоял на острие
грифеля не несколько секунд, а несколько лет! Вот также невероятна и точная
настройка, необходимая для того, чтобы сегодня Q равнялась 0,1. Малейшая
ошибка в настройке стала бы причиной нынешнего значения Q, намного отличного
от единицы. Так почему же плотность столь близка к Первому дню Творения,
если, по справедливости, ее значение должно бы уйти астрономически далеко?
Для Гута ответ был очевиден. Вселенная просто-напросто расширилась до такой
степени, что стала казаться плоской. Подобно человеку, считающему, что Земля
плоская, потому что он не видит горизонта, астрономы заключили, что значение
Q находится в области 1, потому что инфляция сделала Вселенную плоской.
Проблема горизонта
Инфляция не только объясняла факты, свидетельствующие о том, что Вселенная
плоская, — она также решила проблему горизонта. Эта проблема основана на
простом понимании того, что ночное небо кажется относительно однородным, в какую
бы точку вы ни смотрели. Если вы повернете голову на 180°, то увидите, что
Вселенная однородна, хотя только что видели сегменты Вселенной, разделенные
десятками миллиардов световых лет. Мощнейшие телескопы не могут обнаружить
каких-либо заметных отклонений в этой однородности. Наши космические спутники
показали, что космическое фоновое микроволновое излучение также распределено
чрезвычайно однородно. В какую бы точку космоса мы ни проникли, температура
фонового излучения меняется не более чем на одну тысячную градуса.
Но в этом-то и проблема, поскольку скорость света является конечным
скоростным пределом во Вселенной. За время жизни Вселенной свет или информация
никоим образом не могли пройти расстояние от одной части ночного неба к другой.
Если взять, скажем, микроволновое излучение, видимое в одном направлении, то
оно путешествовало более 13 млрд. лет с момента Большого Взрыва. Но если мы
повернем голову на 180°, то увидим такое же микроволновое излучение, которое
тоже пропутешествовало более 13 млрд. лет. Поскольку эти излучения имеют одну
и ту же температуру, это означает, что они находились в термальном контакте
еще в начале времен. Но различные точки в ночном небе, разделенные
расстоянием в 26 миллиардов световых лет, с момента Большого Взрыва никоим образом не
могли обменяться информацией.
Ситуация выглядит еще хуже, если взглянуть на небо через 380 000 лет после
Большого Взрыва, когда впервые образовалось микроволновое фоновое излучение.
Если мы взглянем на противоположные точки небесной сферы (не простым глазом,
естественно), то увидим, что излучение почти однородно. Но, согласно расчетам
в рамках теории Большого Взрыва, между этими противоположными точками лежит
расстояние в 90 миллионов световых лет (из-за космического расширения после
взрыва) . Но свет никак не мог пройти 90 миллионов световых лет за 380 ООО
лет. Информация должна была бы двигаться со скоростью, намного превышающей
скорость света, а это невозможно.
По справедливости, Вселенная должна бы казаться довольно комковатой, при
этом одна ее часть находилась бы слишком далеко от другой, чтобы они могли
контактировать между собой. Как может Вселенная казаться настолько
однородной, когда у света просто-напросто не было достаточно времени, чтобы
перенести и распространить информацию из одной части Вселенной в другую? (Принстон-
ский физик Роберт Дик назвал эту проблему «проблемой горизонта», поскольку
горизонт — самая отдаленная точка, которую мы можем видеть, самая отдаленная
точка, до которой может распространяться свет.)
Однако Гут понял, что инфляция дает ключ к разрешению и этой проблемы. Он
сделал следующий вывод: наша Вселенная, видимо, была крошечным язычком
изначального огненного облака. Температура и плотность этого язычка были
однородны. Но инфляция внезапно расширила этот язычок однородного вещества в 1050
раз, со скоростью, намного превышающей скорость света, а потому видимая
сегодня Вселенная кажется столь однородной. Так что ночное небо и микроволновое
излучение кажутся столь однородными из-за того, что видимая Вселенная была
когда-то крошечным, но однородным язычком изначального облака пламени,
который внезапно расширился, образовав Вселенную.
Реакция на инфляцию
Хотя Гут был уверен в том, что инфляционная теория верна, он несколько
нервничал, когда начал читать первые публичные лекции. Когда в 1980 году он
представил свою теорию, то признался: «Я все еще беспокоился о том, что
некоторые заключения в теории могли быть неверны. И побаивался, что покажусь
незрелым космологом». Но его теория была столь изящна и мощна, что физики всего
мира незамедлительно уяснили всю ее важность. Нобелевский лауреат Марри Гелл-
Манн воскликнул: «Вы решили важнейшую проблему космологии!» Другой
нобелевский лауреат Шелдон Глэшоу по секрету сообщил Гуту, что Стивен Вайнберг был
«взбешен», когда услышал об «инфляции». Гут взволнованно спросил: «У Стива
были какие-то возражения по поводу теории?» Глэшоу ответил: «Нет, просто он
жалел, что сам до нее не додумался». Ученые задавались вопросом, как они
могли упустить такое простое решение. Теорию Гута восторженно приняли физики-
теоретики, пораженные ее размахом.
Новая теория расширила и перспективы Гута на получение работы. Когда-то из-
за большой конкуренции на рынке труда он лицом к лицу столкнулся с
безработицей. «Я находился в критической ситуации в смысле трудоустройства», —
признавался он. Внезапно на него посыпались предложения из лучших университетов, но
Массачусетский технологический институт, который он выбрал с самого начала,
не прислал ему приглашения. Тогда же Гут прочитал записочку-предсказание,
запеченную в печенье, которая гласила: «Если вы не слишком застенчивы, то прямо
перед вами находится волнующая возможность». Это предсказание придало ему
мужества позвонить в Массачусетский технологический институт и осведомиться о
возможности получения работы. Он был ошеломлен, когда через несколько дней
ему перезвонили из института и предложили должность профессора. В следующем
печенье он обнаружил вот такое предсказание: «Не нужно действовать под
влиянием момента». Не обратив внимания на совет, он решил принять предложение
МТИ. «В конце концов, что может знать китайское печенье?» — спросил он себя.
Однако возникли серьезные проблемы. Астрономы были не слишком очарованы
теорией Гута, поскольку в ней зияла пробоина; она давала неверный прогноз Q.
Тот факт, что Q относительно близка к 1, мог объясняться теорией инфляции.
Однако инфляционная теория шла намного дальше и предсказывала, что Q (или Q
плюс А) должна в точности равняться 1, что соответствовало плоской Вселенной.
В следующие годы по мере того, как накапливалось все больше экспериментальных
данных о расположении темной материи во Вселенной, значение Q несколько
сдвинулось , поднявшись с 0,1 до 0,3. Но это значение все еще было потенциально
опасным для теории инфляции. Хотя в течение следующего десятилетия физики
посвятили теории инфляции более трех тысяч работ, для астрономов она оставалась
странной. Им казалось, что имеющиеся у них данные исключают возможность
инфляции Вселенной.
Некоторые астрономы жаловались, что физики, занимающиеся теорией частиц,
настолько захвачены красотой теории инфляции, что готовы пренебречь
экспериментальными фактами. (Астроном Роберт Киршнер из Гарварда писал: «Эта
«инфляционная» теория звучит безумно. Тот факт, что ее серьезно воспринимают люди,
которые пользуются заслуженным авторитетом, не превращает ее автоматически в
правильную». Роджер Пенроуз из Оксфорда назвал теорию инфляции «модой,
которую специалисты, занимающиеся физикой высоких энергий, навязали космологам.
Даже муравьеды думают, что их детеныши прекрасны».)
Сам же Гут верил: рано или поздно подтвердится, что Вселенная плоская. Но
его и вправду беспокоил тот факт, что в изначальной картине наблюдался
маленький, но очень серьезный недостаток, который и до сих пор не до конца
объяснен. Теория инфляции идеально подходила для решения глубоких
космологических проблем. Проблема заключалась в том, что Гут не знал, как «выключить»
инфляцию.
Представьте, что вы поставили на огонь чайник и температура воды в нем
подходит к точке кипения. Как раз перед тем, как закипеть, она мгновенно
переходит в состояние высокой энергии. Она стремится закипеть, но не может, потому
что для образования пузырьков ей требуется какая-то неравномерность,
инородное тело. Но когда пузырек образуется, он быстро переходит в состояние низкой
энергии чистого вакуума, и чайник наполняется пузырьками. В конце концов,
пузырьки становятся такими большими, что сливаются, пока чайник не наполняется
однородным паром. Когда все пузырьки сливаются, фаза перехода воды в пар
завершена .
В изначальной картине Гута каждый пузырек представлял из себя частичку
нашей Вселенной, расширяющейся из вакуума. Но когда Гут провел расчеты, он
обнаружил, что пузырьки не сливаются должным образом, тем самым, оставляя
Вселенную невероятно комковатой. Иными словами, по его теории оставался полный
чайник пузырьков пара, которые никогда не сольются вместе, чтобы образовать
полный чайник однородного пара. Чайник кипящей воды Гута, казалось, никогда
не превратится во Вселенную сегодняшнего дня.
В 1981 году Андрей Линде из Института П.Н. Лебедева в России, а также Пол
Дж. Штайнхардт и Андреас Альбрехт из Пенсильванского университета нашли
способ разрешить эту загадку, поняв, что если одиночный пузырек ложного вакуума
будет расширяться достаточно долго, то, в конце концов, он заполнит весь
«чайник» и создаст однородную Вселенную. Иными словами, наш мир может быть
побочным продуктом одиночного пузырька, который расширился и заполнил
Вселенную. Тогда не понадобилось бы большое количество пузырьков, которые должны
слиться и заполнить чайник однородным паром. Достаточно было бы одиночного
пузырька, при условии, что он расширялся бы достаточно долго.
Вернемся к аналогии с плотиной и ложным вакуумом. Чем шире плотина, тем
больше времени понадобится воде, чтобы ее прорвать. Если стена плотины
достаточно толстая, то время, нужное воде, чтобы пройти сквозь плотину, может быть
произвольно долгим. Если Вселенная может расшириться в 1050 раз, то у
одиночного пузырька достаточно времени решить проблемы горизонта, плоскостной
Вселенной и монополя. Иными словами, если процесс туннелирования достаточно
замедлен, то Вселенная расширяется достаточно долго, чтобы стать плоской и что-
бы по ней распространились монополи. Но это все же не решает вопрос: какой
механизм может продлить инфляцию такого большого масштаба?
В конце концов, эта трудная проблема стала известна как «проблема мягкого
выхода», то есть, как расширять Вселенную достаточно долго, чтобы один-
единственный пузырек смог образовать целиком всю Вселенную. За несколько лет
было предложено по крайней мере 50 различных способов решения «проблемы
мягкого выхода». (Это обманчиво простая задача. Я сам пытался найти несколько
решений. Было относительно легко создать расширение умеренных масштабов в
ранней Вселенной. Но чрезвычайно трудно заставить Вселенную расшириться в
1050 раз. Конечно, можно просто вписать цифру 1050, но это будет искусственно
и натянуто.) Иными словами, общепринятым было мнение, что процесс инфляции
решает проблему монополя, горизонта и плоскостности Вселенной, но никто точно
не знал, что вызвало инфляцию и что ее остановило.
Хаотическое расширение и
параллельные вселенные
Физика Андрея Линде нисколько не беспокоил тот факт, что никто не торопился
с решением проблемы мягкого выхода. Линде признавался: «У меня было такое
чувство, что Бог просто не мог не воспользоваться такой возможностью
упростить свою работу».
В конце концов, Линде предложил новый вариант теории инфляции, который,
казалось , не содержал некоторых недостатков предыдущих версий. Он представлял
Вселенную, в которой в различных временных и пространственных отрезках
происходят спонтанные нарушения. В каждой точке, где происходит нарушение,
возникает, Вселенная, которая расширяется. Большую часть времени расширение
незначительно . Но поскольку процесс беспорядочен, в конце концов, возникает
пузырек, расширение которого длится достаточно долго для того, чтобы создать нашу
Вселенную. Из этого логически вытекает, что расширение является длительным и
вечным, большие взрывы случаются постоянно, одни вселенные отпочковываются от
других вселенных. Согласно этому сценарию, вселенные могут «распускаться
бутонами» других вселенных, создавая тем самым «Мультивселенную».
Согласно этой теории, спонтанное нарушение может произойти где угодно в
нашей Вселенной, став причиной того, что от нашей Вселенной отпочкуется еще
одна . Это также означает, что и наша Вселенная могла отпочковаться от другой
вселенной. Согласно хаотической инфляционной модели, Мультивселенная вечна,
даже если не вечны отдельные вселенные. В некоторых вселенных значение Q
может другим.
Оглядываясь назад, можно сказать, что сама идея существования параллельных
вселенных буквально навязана нам. Инфляционная теория представляет собой
синтез традиционной космологии с достижениями в области физики элементарных
частиц. Будучи квантовой теорией, физика частиц утверждает, что существует
ограниченная вероятность происхождения маловероятных событий, таких, как создание
параллельных вселенных. Таким образом, как только мы признаем возможность
создания одной Вселенной, мы тем самым откроем двери возможности создания
бесконечного множества параллельных вселенных. К примеру, вспомните о том,
как квантовая теория описывает электрон. Вследствие нестабильности электрон
не существует ни в одной отдельно взятой точке, а существует во всех
возможных точках вокруг ядра. Это электронное «облако», окружающее ядро,
представляет электрон, находящийся во многих положениях одновременно. Это основа всей
химии, позволяющая электронам связывать молекулы между собой. Наши молекулы
не растворяются, потому что вокруг них танцуют электроны, удерживая их в
целостности. Подобным образом и наша Вселенная была когда-то меньше электрона.
Применяя квантовую теорию ко Вселенной, мы вынуждены признать, что Вселенная
существует одновременно во многих состояниях. Иными словами, допустив
применение квантовых флуктуации ко Вселенной, мы почти вынуждены признать
возможность существования параллельных Вселенных. Похоже, выбор у нас невелик.
Вселенная из ничего
Можно, конечно, возражать против понятия Мультивселенной, потому что
кажется, что ее существование нарушает известные нам законы, такие, как законы
сохранения вещества и энергии. Однако все энергетическое/материальное
содержимое Вселенной может в действительности оказаться очень малым. Материальное
содержимое Вселенной, включая звезды, планеты и галактики, огромно и имеет
величину положительную. Однако энергия, скрытая в гравитации, может быть
отрицательной. Если добавить положительную энергию вещества к отрицательной
энергии гравитации, то сумма может оказаться близкой к нулю! В каком-то
смысле такие вселенные свободны. Они могут выпрыгнуть из вакуума практически без
всяких усилий. (Если Вселенная является вселенной закрытого типа, то все
энергетическое содержимое Вселенной должно быть в точности равно нулю.)
(Чтобы ухватить суть, представьте осла, падающего в глубокую яму,
выкопанную в земле. Чтобы вытащить его оттуда, мы должны добавить ему энергии. Когда
его вытащат, и он снова будет стоять на земле, его энергия будет считаться
нулевой. Таким образом, нам необходимо добавить энергии ослу, чтобы привести
его в состояние нулевой энергии. Получается, что, пока он был в яме, у него
была отрицательная энергия. Подобным образом, для того, чтобы вытащить
планету из Солнечной системы, необходимо приложить энергию. Как только планета
окажется в открытом космосе, она будет обладать нулевой энергией. Поскольку
нам необходимо добавить энергии для того, чтобы извлечь планету из Солнечной
системы и достичь состояния нулевой энергии, то, находясь внутри Солнечной
системы, планета обладает отрицательной гравитационной энергией.)
По сути, для того, чтобы создать Вселенную, похожую на нашу, может
потребоваться до смешного малое количество вещества — возможно, всего лишь 1 унция
(28,34 95 г). Как любит повторять Гут, «Вселенная может быть бесплатным
завтраком» . Эта идея была впервые предложена физиком Эдвардом Трайоном из Хан-
тер-колледжа Нью-Йоркского университета, в работе, опубликованной журналом
«Нэйчер» (Nature) в 1973 году. Он предположил, что Вселенная — это нечто,
«что происходит время от времени» вследствие квантовых флуктуации в вакууме.
(Хотя общее количество вещества, необходимого для создания Вселенной, может
быть близким к нулю, вещество может быть сжато до невероятной плотности, как
мы увидим в главе 12.)
Подобно мифу о Пань-гу, это является примером космологии creatio ex nihilo.
Хотя теория о Вселенной-из-ничего не может быть доказана традиционными
методами, она все же помогает ответить на практические вопросы о существовании
Вселенной. К примеру, вращается ли Вселенная вокруг своей оси? Все, что мы
видим вокруг, вращается — от волчков, ураганов, планет и галактик до
квазаров. Кажется, это универсальная характеристика вещества во Вселенной. Но сама
Вселенная не вращается. Когда мы смотрим на галактики в небесах, их общее
вращение сводится к нулю. (Это довольно удачно, потому что, как мы увидим в
главе 5, если бы Вселенная действительно вращалась, то путешествие во времени
стало бы делом обычным и запись истории была бы невозможной.) Причиной, по
которой наша Вселенная не вращается, может быть то, что она возникла из
ничего. Поскольку вакуум не вращается, мы не ждем, что в нашей Вселенной
возникнет какое-нибудь суммарное вращение. По сути, все вселенные-пузырьки в
Мультивселенной могут иметь нулевое вращение.
Почему положительный и отрицательный электрические заряды сбалансированы?
Обычно, рассуждая о космических силах, управляющих Вселенной, мы больше дума-
ем о гравитации, нежели о силе этого электромагнитного взаимодействия, хотя
сила гравитации бесконечно меньше силы электромагнитного взаимодействия.
Причиной является совершенный баланс между положительным и отрицательным
зарядами. В результате общий заряд Вселенной, видимо, нулевой, и кажется, что во
Вселенной преобладает гравитация.
Хотя мы принимаем это как должное, явление нейтрализации положительных и
отрицательных зарядов довольно любопытно и было экспериментально проверено с
точностью до 10~21. (Конечно, существует местный дисбаланс зарядов, а потому
мы периодически имеем дело с молниями. Но общее количество зарядов, даже для
гроз, сводится к нулю.) Если бы разница между положительными и отрицательными
зарядами в вашем теле составляла хотя бы 0,00001%, то вас мгновенно разорвало
бы в клочья, а электрическая сила выкинула бы части вашего тела в открытый
космос.
Ответом на эти загадки, в течение долгого времени терзавшие ученых, может
служить то, что Вселенная произошла из ничего. Поскольку у вакуума общее
вращение и заряд равны нулю, то у любой дочерней Вселенной, выпрыгнувшей из
ничего, вращение и заряд также должны быть нулевыми.
Существует одно бесспорное исключение из этого правила. Этим исключением
является тот факт, что Вселенная состоит по большей части из вещества, а не
из антивещества. Поскольку вещество и антивещество противоположны (при этом
антивещество имеет в точности противоположный веществу заряд), мы могли бы
предположить, что при Большом Взрыве возникло равное количество вещества и
антивещества. Однако проблема в том, что при контакте вещество и антивещество
уничтожат друг друга во взрыве гамма-лучей. Таким образом, мы вообще не
должны были бы существовать. Вселенная была бы беспорядочным скоплением гамма-
лучей, а не изобиловала бы обычным веществом. Если бы Большой Взрыв был
полностью симметричен (или произошел из ничего), то нам следовало бы ожидать
образования одинакового количества вещества и антивещества. Так почему же мы
все-таки существуем? Решение, предложенное русским физиком Андреем Сахаровым,
состоит в том, что Большой Взрыв вовсе не был абсолютно симметричным.
Крошечное количество симметрии между веществом и антивеществом было нарушено в
момент создания, а потому вещество стало доминировать над антивеществом и это
сделало возможным существование Вселенной, которую мы видим вокруг себя.
(Симметрия, нарушенная в момент Большого Взрыва, называется СР-симметрией
(CP-symmetry), это симметрия равенства противоположных зарядов и равенства
частиц вещества и антивещества.) Если Вселенная произошла из «ничего», то,
возможно, «ничто» не было совсем пустым, но содержало в себе небольшое
количество нарушения симметрии, что объясняет небольшое преобладание вещества над
антивеществом в наши дни. Происхождение этого нарушения симметрии и до сих
пор неизвестно.
Как могли бы выглядеть
другие вселенные?
Идея Мультивселенной весьма привлекательна, потому что все, что нам нужно
сделать, — это предположить, что спонтанное нарушение происходит
беспорядочно . Не нужно делать никаких других предположений. Каждый раз, как какая-либо
вселенная выбрасывает бутон другой вселенной, физические постоянные уходят от
первоначальных, создавая новые законы физики. Если это действительно так, то
в каждой новой вселенной может возникнуть совершенно новая реальность. Но тут
возникает потрясающий вопрос: как выглядят эти другие вселенные? Ключом к
пониманию физики параллельных вселенных является знание того, как эти вселенные
созданы, то есть точное понимание того, как происходит спонтанное нарушение.
Когда происходит спонтанное нарушение и возникает вселенная, это также на-
рушает симметрию первоначальной теории. Для физика красота — это симметрия и
простота. Если теория совершенна, то это означает, что в ней заложена
абсолютная симметрия, которая может объяснить множество данных наиболее сжатым и
экономичным путем. Точнее, уравнение считается совершенным, если оно остается
неизменным, когда мы меняем его члены местами. Залогом обнаружения скрытой в
природе симметрии оказывается то, что явления, кажущиеся различными, по сути
своей есть проявлениями одного и того же, связаны между собой симметрией.
Например, мы можем показать, что электричество и магнетизм в действительности
разные аспекты одного и того же явления, поскольку существует симметрия,
которая может сделать их взаимозаменяемыми в рамках уравнений Максвелла.
Подобным образом Эйнштейн доказал, что теория относительности может превращать
пространство во время и наоборот, поскольку они являются частью целого,
материи времени-пространства.
Представьте снежинку, в которой мы видим совершенную шестикратную
симметрию, источник бесконечного восхищения. Суть красоты снежинки состоит в том,
что она не изменяется при повороте снежинки на 60 градусов. Это также
означает , что любое уравнение, которое мы составим для описания снежинки, должно
отражать тот факт, что она остается неизменной при повороте на количество
градусов, кратное 60. Математически мы говорим, что снежинка обладает
симметрией Сб.
В симметрии закодирована красота природы. Но в действительности сегодня
симметрии нарушены. Четыре фундаментальных взаимодействия Вселенной совсем не
похожи друг на друга. По сути, Вселенная полна неравномерностей и дефектов;
нас окружают обломки и осколки первоначальной фундаментальной симметрии,
вдребезги расколотые Большим Взрывом. Таким образом, ключом к пониманию
возможных параллельных Вселенных служит понимание «нарушения симметрии» — то
есть того, как эти симметрии могли нарушиться после Большого Взрыва. Как ска-
Зал Дэвид Гросс: «Секрет природы — симметрия, но значительная часть мировой
структуры является следствием нарушения симметрии».
Представьте, что красивое зеркало разбивается на тысячи осколков.
Первоначальное зеркало обладало совершенной симметрией. Но когда оно разбилось,
первоначальная симметрия оказалась утрачена. Определив, как именно нарушена
симметрия, можно понять, как разбилось зеркало.
Нарушение симметрии
Чтобы понять этот факт, задумайтесь о развитии эмбриона. На ранних стадиях,
то есть через несколько дней после зачатия, эмбрион — это совершенная сфера,
состоящая из клеток. Каждая клетка ничем не отличается от остальных. Сфера
выглядит одинаково, с какой бы стороны мы на нее ни взглянули. Физики
утверждают, что в этом случае эмбрион обладает симметрией 0(3), то есть остается
неизменным, по какой бы оси вращения вы его ни поворачивали.
Хотя эмбрион прекрасен и изящен, он довольно бесполезен. Представляя собой
совершенную сферу, он не может выполнять какую-либо полезную функцию или
взаимодействовать с окружающей средой. Однако со временем эмбрион нарушает
эту симметрию: у него развивается крошечная головка и тело, и он становится
похожим на кеглю. Хотя изначальная сферическая симметрия нарушена, эмбриону
все же присуща остаточная симметрия — он остается неизменным при вращении его
вокруг собственной оси. Таким образом, он обладает цилиндрической симметрией.
Математически это означает, что первоначальная симметрия 0(3) сферы свелась к
симметрии 0(2) цилиндра.
Однако нарушение симметрии 0(3) могло бы происходить иначе. Например, у
морской звезды нет ни цилиндрической, ни двусторонней симметрии; вместо этого
при нарушении сферической симметрии у нее появляется симметрия С5 (которая
остается неизменной при повороте на 72 градуса), что придает ей форму
пятиугольной звезды. То есть, то, каким образом нарушается симметрия 0(3),
определяет форму организма при рождении.
Ученые считают, что Вселенная подобным образом зародилась в состоянии
идеальной симметрии, где все взаимодействия были объединены в целое. Вселенная
была совершенной, симметричной, но довольно бесполезной. Та жизнь, которая
нам известна, не могла бы существовать в этом идеальном состоянии. Чтобы
появилась жизнь, при остывании Вселенной ее симметрия должна была нарушиться.
Симметрия и
Стандартная
модель
Подобным же образом для того, чтобы понять, как выглядят параллельные
Вселенные, мы для начала должны понять симметрию сильного, слабого и
электромагнитного взаимодействия. Например, сильное взаимодействие основано на трех
кварках, которые ученые метят, символически приписывая им «цвета» (например,
красный, белый и синий). Мы хотим, чтобы уравнения оставались неизменными,
если поменяем местами эти три цветных кварка. Мы говорим, что уравнения
обладают симметрией SU(3), то есть они останутся неизменными, если мы перемешаем
эти три кварка. Ученые считают, что теория, обладающая симметрией SU(3),
представляет наиболее точное описание сильных взаимодействий (называемое
«квантовой хромодинамикой») . Если бы у нас был гигантский суперкомпьютер, то
только по массам кварков и силе их взаимодействия мы, теоретически, могли бы
вычислить все свойства протона и нейтрона и все характеристики ядерной
физики .
Пусть у нас есть два лептона — электрон и нейтрино. Если мы поменяем их
местами в уравнении, то у нас будет симметрия SU(2). Мы можем добавить свет,
группа симметрии которого U(l) . (Эта группа симметрии меняет местами между
собой различные составляющие, или поляризации света.) Таким образом, группой
симметрии слабого и электромагнитного взаимодействия является SU(2)xU(l).
Если мы просто «склеим» эти три теории, то получим (и это неудивительно)
симметрию SU(3)xSU(2)xU(1), — иными словами, симметрию, которая отдельно
«склеивает» три кварка между собой и отдельно два лептона между собой (но не
смешивает кварки и лептоны). В результате получили теорию Стандартной модели
— возможно, одной из наиболее успешных теорий в истории человечества. Как
утверждает Гордон Кейн из Мичиганского университета: «Все, что происходит в
нашем мире (кроме воздействия гравитации), проистекает из взаимодействия частиц
согласно Стандартной модели». Некоторые из ее положений были экспериментально
проверены в лабораторных условиях и оправдались с точностью до одной
стомиллионной. (Вообще, физики, которые собрали вместе составляющие Стандартной
модели, получили 20 Нобелевских премий.)
В конце концов, можно было бы построить теорию, объединяющую сильное,
слабое и электромагнитное взаимодействие в единую симметрию. Простейшая из
теорий Великого Объединения, которая способна на это, меняет местами все пять
частиц (три кварка и два лептона) одновременно. В отличие от симметрии
Стандартной модели, симметрия Великого Объединения может перемешивать кварки и
лептоны (что означает, что протоны могут распадаться и превращаться в
электроны) . Иными словами, в теории Великого Объединения используется симметрия
SU(5) (которая перетасовывает все пять частиц — три кварка и два лептона —
между собой). За многие годы было проанализировано много других групп
симметрии, но SU(5), видимо, является минимальной группой, которая вписывается в
расчетные данные.
Когда происходит спонтанное нарушение, первоначальная симметрия ТВО может
разрушиться несколькими путями. В одном случае симметрия ТВО разрушается до
SU(3.)xSU(2)xU(1), где есть ровно 19 параметров, которые нам необходимы для
описания свойств Вселенной. Это описывает свойства известной Вселенной.
Однако в действительности есть много различных вариантов разрушения симметрии
ТВО. В других вселенных наверняка будет наблюдаться совершенно иная
остаточная симметрия. Минимальным различием будут отличные от наших значений 19
параметров. Иными словами, действие различных сил будет различаться в разных
вселенных, ведя к огромным изменениям в структуре Вселенной. К примеру,
ослабив силу ядерного взаимодействия, можно предотвратить образование звезд, что
погрузит Вселенную в вечную тьму и сделает невозможной существование в ней.
Если силу ядерного взаимодействия увеличить, то звезды могут израсходовать
свое ядерное топливо слишком быстро, чтобы успела зародиться какая-либо
жизнь.
Группа симметрии может измениться таким образом, что это станет причиной
образования совершенно иной вселенной. В некоторых из таких вселенных протон
может оказаться неустойчивым и быстро распасться на позитроны. В таких
вселенных невозможна известная нам жизнь, они быстро распадутся в безжизненное
облако электронов и нейтрино. В других вселенных распад симметрии ТВО может
пойти иным путем — будет больше устойчивых частиц, таких, как протоны. В
такой вселенной могло бы существовать огромное разнообразие новых неизвестных
химических элементов. Формы жизни в таких вселенных были бы более сложными,
чем в нашей, так как там соединения, подобные ДНК, создавались бы из большего
количества элементов.
Мы можем также разбить изначальную симметрию ТВО таким образом, что в
результате получим несколько симметрии U(l) . Это определит существование
нескольких форм света, а не одной. Подобная Вселенная действительно была бы
удивительной — существа, обитающие в ней, могли бы «видеть», пользуясь не
одной, а несколькими силами. В такой Вселенной глаза любого живого существа
были бы снабжены большим количеством разнообразных рецепторов для улавливания
различных видов излучения, подобных световому.
Неудивительно, что существуют сотни, а возможно, бесчисленное множество
возможностей разбить эти симметрии на составляющие. В свою очередь, каждое из
возможных решений может соответствовать совершенно иной вселенной.
Проверяемые прогнозы
К несчастью, проверка теории Мультивселенной, предполагающей существование
многочисленных вселенных с различным набором физических законов в каждой из
них, в настоящее время не является возможной. Для того, чтобы добраться до
параллельных вселенных, необходимо двигаться со скоростью, превышающей
скорость света. Но одним из преимуществ инфляционной теории является то, что она
делает заключения о природе нашей Вселенной, которые можно проверить.
Поскольку инфляционная теория — теория квантовая, она основывается на
принципе неопределенности Гейзенберга, краеугольном камне квантовой теории.
(Принцип неопределенности гласит, что нельзя произвести измерения с
бесконечной точностью, например такие, как измерение скорости и местоположения
электрона. При этом неважно, насколько чувствительны приборы, — в измерениях все
равно будет присутствовать некоторая неопределенность. Если вам точно
известна скорость электрона, то не может быть известно его местоположение; если вы
точно знаете его местоположение, то вы не можете знать его скорость.)
Применительно к изначальному огненному облаку Большого Взрыва это означает, что
первоначальный космический взрыв не мог быть бесконечно «ровным». (Если бы он
был идеально однородным, то мы бы знали точные траектории субатомных частиц,
разлетевшихся в результате Большого Взрыва, что противоречит принципу неопре-
деленности.) Квантовая теория позволяет нам вычислить размер этих волн, или
флуктуации, в первоначальном облаке огня. Если мы расширим эти крошечные
многочисленные волны, то сможем вычислить минимальное количество волн, которое
должны увидеть в фоновом микроволновом излучении через 380 ООО лет после
Большого Взрыва. (А если мы расширим эту рябь до настоящего времени, то
должны увидеть расположение галактических скоплений. Наша галактика сама
появилась в виде одной из этих крошечных флуктуации.)
Первоначальный поверхностный анализ данных со спутника СОВЕ не обнаружил
отклонений или флуктуации в фоновом микроволновом излучении. Это несколько
озаботило физиков, поскольку идеально гладкий микроволновый фон противоречил
бы не только инфляционной теории, но также и всей квантовой теории, нарушая
принцип неопределенности. Это потрясло бы физическую науку до самого
основания . Возможно, пришлось бы разрушить весь фундамент квантовой физики XX века.
К великому облегчению ученых, доскональное изучение обработанных на
компьютере данных со спутника СОВЕ обнаружило размытую рябь, при этом колебания
температуры не превосходили 10~5 — минимальный размер отклонения, допускаемый
квантовой теорией. Эти бесконечно малые волны ряби вписывались в инфляционную
теорию. Гут признался: «Я совершенно очарован космическим фоновым излучением.
Сигнал был таким слабым, что его обнаружили лишь в 1965 году, а теперь
измеряют флуктуации с точностью до 10~5».
Хотя накапливаемые экспериментальные данные постепенно подтверждали
инфляционную теорию, ученым все еще предстояло решить мучительную проблему
значения Q — объяснить тот факт, что со равнялась 0,3, а не 1,0.
Сверхновые —
возвращение лямбды
Хотя оказалось, что теория инфляции согласуется с данными, полученными со
спутника СОВЕ, все же до 1990-х годов астрономы роптали на то, что она
вопиющим образом нарушает экспериментальные данные, касающиеся значения Q. Впервые
ситуация начала изменяться в девяностых в результате обработки данных,
полученных из совершенно неожиданной области. Астрономы пытались пересчитать
скорость расширения Вселенной в далеком прошлом. Вместо анализа переменных
цефеид (которым в 1920-е годы занимался Хаббл) астрономы начали изучение
сверхновых в далеких галактиках на расстоянии миллиардов световых лет в прошлом. В
частности, они исследовали тип сверхновых 1а. Сверхновые этого типа —
идеальные кандидаты в стандартные свечи.
Астрономам известно, что все сверхновые этого типа характеризуются
приблизительно одинаковой яркостью. (Яркость сверхновых типа 1а изучена настолько
хорошо, что могут быть замечены даже небольшие отклонения: чем ярче
сверхновая , тем медленнее убывает ее яркость.) Такие сверхновые появляются, когда
белый карлик в двойной звездной системе медленно вытягивает вещество из
своего спутника. Кормясь от сестры-звезды, белый карлик постепенно увеличивает
массу, и так до тех пор, пока она не достигает 1,4 солнечной массы,
максимально возможной для белого карлика. Превысив этот предел, они коллапсируют и
взрываются как сверхновые типа 1а. Эта предельная масса и объясняет тот факт,
что все сверхновые типа 1а так однородны в своей яркости — это естественное
следствие того, что белые карлики увеличивают массу ровно до 1,4 солнечной
массы, а затем коллапсируют под воздействием силы гравитации. (Как показал
Субраманьян Чандрасекар в 1935 году, в белом карлике сила гравитации,
разрушающая звезду, уравновешивается силой отталкивания электронов, которая
называется давлением вырожденных электронов. Если белый карлик превосходит 1,4
солнечной массы, то гравитация преодолевает эту силу и звезда разрушается, а
результатом этого разрушения становится сверхновая.) Поскольку взрывы отда-
ленных сверхновых произошли в молодой Вселенной, то посредством их анализа
можно рассчитать скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад.
Две независимые группы астрономов — возглавляемые Солом Перлмуттером
«Проект космологии сверхновых» (Supernova Cosmology Project) и Брайаном П.
Шмидтом «Группа поисков сверхновых с большим красным смещением» (High-Z Supernova
Search Team) — рассчитывали обнаружить, что Вселенная, продолжая расширяться,
все же постепенно замедляет скорость расширения. Для нескольких поколений
астрономов это было догмой, которой учили во всех курсах космологии, —
«изначальное расширение постепенно замедляется».
После того как каждая из групп изучила около дюжины сверхновых, они
обнаружили, что Вселенная расширяется не так быстро, как считалось раньше (то есть
красное смещение сверхновых — а следовательно, и их скорость — было меньше
априорных ожиданий). При сравнении скорости расширения ранней Вселенной и
Вселенной наших дней обе группы астрономов заключили, что в наши дни скорость
расширения Вселенной — не меньше, а больше. К своему большому удивлению, обе
группы пришли к поразительному выводу: расширение Вселенной ускоряется.
В полное смятение их привело то, что ни одно из значений Q не вписывалось в
полученные ими данные. Единственным способом, позволяющим согласовать данные
и теорию, было возвращение лямбды А, энергии вакуума, впервые введенной
Эйнштейном. Более того, астрономы обнаружили, что Q была просто задавлена
необычайно большой А, что вызывало ускорение Вселенной по сценарию де Ситтера. Две
группы совершенно независимо друг от друга пришли к этому потрясающему
выводу, но не торопились публиковать результаты из-за господствующего
предубеждения, что значение А равнялось нулю. Как сказал Джордж Джейкоби из
обсерватории Китт-Пик: «А всегда была донкихотским понятием, и любого, кто был
достаточно не в себе, чтобы сказать, что она не равна нулю, считали спятившим».
Шмидт вспоминает: «Я все еще качал головой, но мы все проверили... Мне не
хотелось говорить об этом людям, потому что нас разорвали бы на части». Однако,
когда в 1998 году обе группы опубликовали свои результаты, целую гору
представленных ими данных было не так-то легко сбросить со счета. «Величайшая
ошибка» Эйнштейна, которую в современной космологии практически и не
вспоминали, возвращалась через 90 лет забвения!
Физики были ошеломлены. Эдвард Виттен из Института передовых исследований в
Принстоне заявил, что это было «самое необычайное экспериментальное открытие
с того момента, как я начал заниматься физикой». Когда значение Q = 0,3
добавили к значению А = 0,7, то сумма оказалась (с учетом погрешности в ходе
эксперимента) равной 1,0, то есть результат совпал с тем, который предсказывала
теория инфляции. Будто бы части головоломки встали на свои места, и космологи
увидели недостающий фрагмент в теории инфляции. Он пришел прямиком из
вакуума .
Этот результат был самым впечатляющим образом подтвержден спутником WMAP,
который показал, что энергия, приписываемая или темная материя, составляет
73% всего вещества и энергии во Вселенной, что отводит ей доминирующее место
в космической головоломке.
Фазы Вселенной
Возможно, основным вкладом спутника WMAP в науку стало то, что он дал
ученым уверенность в правильности Стандартной модели космологии. Хотя и до сих
пор существуют огромные «белые пятна», перед глазами астрофизиков начинают
вырисовываться общие контуры Стандартной теории, рождающейся из общего
количества полученных данных. Согласно картинке, которую мы сейчас складываем из
отдельных элементов, в эволюции Вселенной по мере ее остывания прослеживались
отдельные этапы. Переход от одного этапа к другому означает нарушение симмет-
рии и отсечение одного из фундаментальных природных взаимодействий. Ниже
представлены те фазы и вехи, которые известны нам на сегодняшний день:
1. До 10~43 секунды — эпоха Планка.
Об эпохе Планка точно почти ничего не известно. При энергии Планка (1019
млрд. электронвольт) гравитационное взаимодействие было столь же сильным, как
и остальные многочисленные силы. Как следствие, четыре взаимодействия
Вселенной были, видимо, объединены в единую «сверхсилу». Возможно, Вселенная
существовала в совершенном состоянии «небытия», или пустого пространства с
большим количеством измерений. Та загадочная симметрия, которая смешивает все
четыре взаимодействия, оставляя уравнения неизменными, — скорее всего,
«сверхсимметрия» (см. главу 7) . По неизвестным причинам эта загадочная симметрия,
объединявшая все четыре взаимодействия, была нарушена, и сформировался
крошечный пузырек — эмбрион нашей Вселенной, возникший, возможно, в результате
значительной, но случайной флуктуации. Размеры этого пузырька не превышали
длины Планка, которая составляет 10~33 см.
2. 10~38 секунды — эпоха ТВО.
Произошло нарушение симметрии, что стало причиной образования стремительно
расширяющегося пузырька. По мере того как пузырек расширялся, четыре
фундаментальных взаимодействия стремительно отделились друг от друга. Гравитация
первой отделилась от трех остальных взаимодействий, вызвав ударную волну во
всей Вселенной. Изначальная симметрия сверхсилы была нарушена и превратилась
в симметрию меньшего порядка, которая, возможно, содержала в себе симметрию
ТВО SU(5). Оставшиеся сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия были
все еще объединены симметрией ТВО. На этом этапе Вселенная расширилась в
невероятное количество раз (возможно, в 1050) , и расширение это было вызвано
неизвестными до сих пор причинами; пространство расширялось со скоростью,
астрономически большей, чем скорость света. Температура была 1032 градусов.
3. 10~34 секунды — конец инфляции.
Температура упала до 1027 градусов, когда сильное взаимодействие отделилось
от двух других сил. (Группа симметрии ТВО распалась на SU(3)xSU(2)xU(1).)
Инфляционный период завершился, дав Вселенной возможность идти по пути
стандартного расширения Фридмана. Вселенная состояла из горячего плазменного
«супа» свободных кварков, глюонов и лептонов. Свободные кварки превратились в
нынешние протоны и нейтроны. Наша Вселенная была еще довольно маленькой,
размером всего лишь с сегодняшнюю Солнечную систему. Вещество и антивещество
аннигилировались , но существовал крошечный перевес вещества над антивеществом
(1 миллиардная доля), в результате которого возникла вся материя вокруг нас.
(Это энергетический диапазон, который, как мы надеемся, будет дублирован в
течение нескольких следующих лет ускорителем частиц — Большим адронным кол-
лайдером (the Large Hadron Collider).)
4. 3 минуты — образование ядер.
Температуры упали достаточно низко для образования ядер, которые теперь не
разрывало сильным жаром. Водород синтезировался в гелий (создав сегодняшнее
соотношение: 75 % водорода к 25 % гелия). Образовались ничтожные количества
лития, но синтез более тяжелых элементов прекратился, потому что ядра с 5
частицами были слишком неустойчивы. Вселенная была непрозрачной, свет
рассеивался свободными электронами. Этот момент отмечает конец первозданного
огненного шара.
5. 380 ООО лет — возникновение атомов.
Температура упала до 3000 градусов по Кельвину. Атомы формировались
электронами, окружающими ядра, которые не разрывало жаром. Фотоны теперь могли
свободно передвигаться, не будучи поглощенными. Это и есть то самое
излучение, которое было измерено спутниками СОВЕ и WMAP. Вселенная, когда-то
непрозрачная и наполненная плазмой, стала прозрачной. Небо вместо белого стало
черным.
6. 1 млрд. лет — звезды отвердевают.
Температура упала до 18 градусов. Начали формироваться квазары, галактики и
галактические скопления, в большинстве своем представляющие побочный продукт
многочисленных крошечных волн в первоначальном облаке пламени. В звездах
начали «печься» легкие элементы, такие, как углерод, кислород и азот.
Взрывающиеся звезды извергали в небеса элементы с атомным весом выше железа. Это
самая отдаленная эпоха, которую мы можем исследовать с помощью космического
телескопа Хаббла.
7. 6,5 млрд. лет — расширение де Ситтера.
Расширение Фридмана завершается, и Вселенная постепенно ускоряет свое
расширение и входит в фазу ускорения, которая называется расширением де Ситтера,
вызванным загадочной антигравитационной силой, природа которой не раскрыта и
до сегодняшнего дня.
8. 13,7 млрд. лет — сегодня.
Настоящее. Температура упала до 2,7 градуса. Мы наблюдаем сегодняшнюю
Вселенную, состоящую из галактик, звезд и планет. Расширение Вселенной
продолжает стремительно ускоряться.
Будущее
Хотя сегодня инфляционная теория способна объяснить столько загадок
Вселенной, это еще не служит доказательством того, что она верна. (Кроме того,
недавно были предложены конкурирующие теории, как мы увидим в главе 7. Данные,
касающиеся сверхновых звезд, предстоит еще проверять и проверять, принимая во
внимание такие факторы, как пыль и аномалии, возникающие при образовании
сверхновых. «Дымящимся пистолетом» (то есть последней, явной уликой), который
окончательно подтвердит или опровергнет инфляционный сценарий, являются
«гравитационные волны», возникшие в момент Большого Взрыва. Подобно
микроволновому фону, эти гравитационные волны должны по-прежнему отражаться во Вселенной
и, по сути, могут быть обнаружены при помощи детекторов гравитационных волн,
как мы расскажем в главе 9. Теория инфляции содержит некоторые предположения
относительно природы этих гравитационных волн, и детекторы должны обнаружить
их.
Но один из наиболее интригующих прогнозов теории инфляции не может быть
проверен прямым путем. Этот прогноз — существование в Мультивселенной
«дочерних вселенных», которые живут по несколько иным физическим законам. Чтобы
осознать все, что влечет за собой факт возможного существования
Мультивселенной , необходимо, прежде всего, понять, что теория инфляции полностью
укладывается в причудливые уравнения Эйнштейна и квантовой теории. Согласно теории
Эйнштейна, существование многочисленных вселенных является возможным, а по
квантовой теории у нас даже есть средства для передвижения между ними. И в
рамках новой М-теории мы можем обрести новую, окончательную теорию, которая
поможет раз и навсегда решить вопрос о параллельных вселенных и путешествии
во времени.
Часть II. Мультивселенная
Глава 5. Порталы в
другие измерения и
путешествие во времени
В недрах каждой коллапсирующей черной
дыры могут таиться семена новой
расширяющейся Вселенной.
Карл Саган
Черные дыры могут стать проходами в
какое угодно время. Если бы нам пришлось
прыгнуть в черную дыру, то
предполагается, что мы бы появились в другой
части Вселенной и в другой временной
эпохе... Черные дыры могут быть вратами в
Страны Чудес. Но есть ли там Алисы и
белые кролики?
Сэр Мартин Рис
Общая теория
относительности
подобна троянскому коню
Внешне теория великолепна. Сделав несколько простых допущений, можно
получить основные характеристики космоса, включая искривление звездного света и
сам Большой Взрыв, которые были измерены с поразительной точностью. Даже
теорию инфляции можно подогнать к решению, вписав подобранную космологическую
константу в уравнения юной Вселенной. Эти решения дают нам убедительнейшую
теорию возникновения и смерти Вселенной.
Однако внутри троянского коня мы находим притаившихся демонов и гоблинов, в
том числе черные дыры, белые дыры, пространственно-временные туннели и даже
машины времени, которые находятся за пределами здравого смысла. Эти аномалии
считаются настолько странными, что даже сам Эйнштейн отрицал возможность их
обнаружения в природе. В течение многих лет он напряженно боролся с этими
странными решениями. Сегодня мы знаем, что эти аномалии нельзя просто так
сбрасывать со счетов. Они — неотъемлемая часть общей теории относительности.
И, по сути, могут даже дать шанс на спасение любому разумному созданию,
столкнувшемуся с угрозой Большого Охлаждения.
Но самой странной из этих аномалий, скорее всего, является возможность
существования параллельных вселенных и врат, их соединяющих. Если мы вспомним
шекспировскую метафору о том, что весь мир — сцена, то тогда можно сказать,
что общая теория относительности допускает возможность существования люков на
сцене. Но мы видим, что вместо того, чтобы вести в подвальный этаж, люки
ведут на параллельные сцены, подобные нашей. Представьте себе сцену жизни,
состоящую из многоярусных сцен, одна поверх другой. На каждой сцене актеры
читают свои роли и передвигаются среди декораций, считая, что их сцена —
единственная, и не задумываясь о возможности существования других реальностей.
Однако если однажды они случайно провалятся в люк, то обнаружат себя на
совершенно новой сцене с новыми законами, новыми правилами игры и новым
сценарием.
Но если может существовать бесконечное множество вселенных, то получается,
что жизнь возможна в любой из этих вселенных в соответствии с иными
физическими законами? Это тот самый вопрос, который Айзек Азимов поставил в своей
классическом научно-фантастическом романе «Сами Боги», где создал
параллельную вселенную с ядерным взаимодействием, отличным от нашего. Возникают
захватывающие возможности, когда отменяются обычные законы физики и вводятся
новые .
История Азимова начинается в 2070 году, когда ученый Фредерик Хэллем
обращает внимание на то, что обычный вольфрам-186 странным образом превращается в
Загадочный плутоний-186, у которого слишком много протонов и который поэтому
должен быть неустойчив. Хэллем выдвигает теорию, гласящую, что этот странный
плутоний-186 появляется из параллельной Вселенной, где ядерное взаимодействие
намного сильнее и поэтому оно преодолевает отталкивание протонов. Поскольку
этот странный плутоний-186 выделяет большие количества энергии в виде
электронов , его можно использовать для получения дешевой энергии неслыханных
объемов. Это позволяет создать знаменитый электронный насос Хэллема, который
решает проблему энергетического кризиса на Земле и делает Хэллема богатым
человеком. Но за это нужно заплатить свою цену. Если определенное количество
чужого плутония-186 будет привнесено в нашу Вселенную, то возрастет сила
ядерного взаимодействия в целом. Это означает, что в результате процесса синтеза
будет высвобождаться все больше энергии, Солнце станет светить все ярче и в
конце концов взорвется, уничтожив при этом Солнечную систему!
А тем временем обитатели параллельной вселенной строят совсем другие планы.
Их вселенная умирает. Ядерное взаимодействие в их вселенной довольно сильно,
а это значит, что звездам очень быстро потребуется водород, и они скоро
погибнут. Инопланетяне организуют обмен: бесполезный плутоний-186 отсылается в
нашу Вселенную в обмен на бесценный вольфрам-186, который позволяет создать
позитронный насос, спасающий их умирающий мир. Хотя они понимают, что ядерное
взаимодействие усилится в нашей Вселенной, и из-за этого взорвутся наши
звезды, но их это не волнует.
Кажется, что Земля обречена на катастрофу. Человечество пристрастилось к
«энергии Хэллема» и отказывается верить, что Солнце вскоре взорвется. Еще
один ученый находит гениальное решение этой головоломки. Он убежден в
существовании параллельных вселенных. Он успешно модифицирует мощный ускоритель
частиц для создания дыры в пространстве, которая соединит нашу Вселенную со
многими другими. Он ищет и, наконец, находит среди них одну параллельную
вселенную, которая совершенно пуста, если не считать «космического яйца»,
содержащего неограниченные количества энергии, но с более слабым ядерным
взаимодействием .
При помощи перекачивания энергии из этого космического яйца ученому удается
создать новый энергетический насос и в то же время ослабить ядерное
взаимодействие в нашей собственной Вселенной, что предотвращает надвигающийся взрыв
Солнца. Однако и такое решение событий имеет свою цену: в параллельной
вселенной сила ядерного взаимодействия возрастет, что приведет к взрыву этой
параллельной вселенной. Но ученый рассуждает следующим образом: взрыв лишь даст
возможность этому яйцу «вылупиться», что вызовет новый Большой Взрыв. По
сути, он понимает, что станет акушером, принимающим роды новой расширяющейся
вселенной.
Научно-фантастический роман Азимова — один из немногих, где используются
действующие законы физики для «раскрутки» истории о жадности, интригах и
спасении. Азимов был прав, предполагая, что изменение силы взаимодействий в
нашей Вселенной имело бы катастрофические последствия, что звезды в нашей
Вселенной стали бы гореть ярче, а затем взорвались бы, если бы ядерное
взаимодействие усилилось. Это поднимает неизбежный вопрос: согласуются ли законы
параллельных вселенных с нашими законами физики? А если это так, то что
необходимо для того, чтобы попасть в одну из них?
Чтобы сообразить, о чем идет речь, прежде всего необходимо понять природу
пространственно-временных туннелей, отрицательной энергии и, конечно, природу
загадочных объектов, называемых черными дырами.
Черные дыры
В 1783 году британский астроном Джон Мичелл впервые Задался вопросом, что
же произойдет, если звезда увеличится настолько, что ее не сможет «покинуть»
даже свет. Ему было известно, что у каждого объекта есть «скорость убегания»,
то есть та скорость, которая необходима, чтобы преодолеть гравитационное
притяжение. (Например, для Земли «скорость убегания» составляет 40 ООО км/ч, это
та скорость, которую должна развить ракета, чтобы преодолеть действие
гравитации Земли.)
Мичелл заинтересовался тем, что же случится, если звезда станет настолько
массивной, что ее «скорость убегания» сравняется со скоростью света. Ее
гравитация будет настолько неимоверной, что ничто не сможет освободиться от ее
силы притяжения, даже свет, а потому сам объект будет казаться наблюдателю из
внешнего мира абсолютно черным. Обнаружить такой объект в космосе в каком-то
смысле невозможно, поскольку он невидим.
О «темных звездах» Мичелла не вспоминали полтора столетия. Вопрос снова
всплыл в 1916 году, когда Карл Шварт гиги ль д, немецкий физик, работавший на
армию и находившийся тогда на русском фронте, нашел точное решение уравнений
Эйнштейна для массивной звезды. Даже в наши дни решение Шварцшильда известно
как одно из простейших, изящнейших и точных решений уравнений Эйнштейна.
Эйнштейн был изумлен, узнав, что Шварцшильду удалось найти решение сложных
тензорных уравнений, прячась от артиллерийских снарядов. Он был еще больше
удивлен , обнаружив, что решение Шварцшильда имело свои особые свойства.
На первый взгляд, оно было справедливо для гравитации обычной звезды, и
Эйнштейн быстро использовал решение для вычисления гравитации Солнца и
проверки своих ранних расчетов, в которых допускал приближения. Он всю жизнь был
благодарен Шварцшильду за это. Но в своей второй работе Шварцшильд доказал,
что очень массивную звезду окружает воображаемая «магическая сфера»,
обладающая странными свойствами. Эта «магическая сфера» является критической точкой,
откуда уже вернуться нельзя. Любого проникшего сквозь эту «магическую сферу»
немедленно засосало бы гравитацией в звезду, и никто бы больше никогда его не
увидел. «Даже свет был бы полностью поглощен, если бы прошел сквозь эту
сферу. Шварцшильд не знал того, что заново открыл «темную звезду» Мичелла с
помощью уравнений Эйнштейна.
Затем он вычислил радиус этой «магической сферы» (называемый радиусом
Шварцшильда). Для объекта размером с наше Солнце радиус «магической сферы»
равнялся примерно трем километрам. (Для Земли радиус Шварцшильда равняется
приблизительно 1 см.) Это означало, что, если Солнце сжать до трех
километров, оно превратилось бы в «темную звезду» и пожирало бы любой объект,
пересекающий критическую «точку невозвращения».
Экспериментальным путем доказать существование «магической сферы» не
представлялось возможным: кто возьмется сжимать Солнце? Не существует никаких
известных нам механизмов, способных создать такую фантастическую звезду. Но с
точки зрения теории это было полной катастрофой. Хотя общая теория
относительности Эйнштейна могла принести блестящие результаты, такие, как
искривление звездного света вокруг Солнца, но эта теория не имела никакого смысла при
приближении к «магической сфере», где гравитация возрастала бесконечно.
Голландский физик Иоганнес Дросте доказал позже, что решение было еще более
сумасшедшим. Он утверждал, что, согласно теории относительности, лучи света
значительно искривлялись, приближаясь к объекту подобного рода. По сути, на
расстоянии в 1,5 радиуса Шварцшильдалучи света начинали путешествовать по
орбите вокруг звезды. Дросте показал, что искривления времени, обнаруженные в
общей теории относительности, применительно к таким массивным звездам были
намного больше, чем те, которые обнаруживала специальная теория
относительности . Он также утверждал, что если вы приближаетесь к «магической сфере», то
наблюдатель, находящийся далеко от вас, рассчитал бы, что ваши часы идут все
медленнее и медленнее, и так до тех пор, пока они не остановились бы вовсе, в
момент, когда вы ударитесь о сам объект. По сути, наблюдатель из внешнего
мира уверился бы в том, что вы застыли во времени в тот момент, когда достигли
«магической сферы». Поскольку само время остановилось бы в этой точке,
некоторые физики посчитали, что существование такого странного объекта в природе
невозможно. Математик Герман Вейль подлил еще больше масла в огонь — он
открыл , что если исследовать мир внутри «магической сферы», то, видимо, с
другой стороны ее находится другая вселенная.
Все это звучало настолько фантастично, что даже Эйнштейн не мог в это
поверить. На конференции в Париже в 1922 году математик Жак Адамар спросил
Эйнштейна, что бы произошло, если бы эта «сингулярность» существовала на самом
деле, то есть если бы гравитация становилась бесконечной в пределах радиуса
Шварцшильда. Эйнштейн ответил: «Это стало бы настоящей катастрофой для нашей
теории; было бы очень сложно сказать a priori, что произошло бы с физической
точки зрения, потому что формула больше не действовала бы». Позднее Эйнштейн
назвал эту проблему «катастрофой Адамара». Но он посчитал, что вся эта
полемика по поводу «темных звезд» имеет исключительно умозрительный характер. Во-
первых, никто никогда не видел столь причудливого объекта, и вполне возможно,
что «темных звезд» не существует, то есть их существование невозможно с
физической точки зрения. Более того, если бы кому-то довелось упасть на одну из
них, то он бы разбился насмерть. А поскольку никто никогда не смог бы пройти
сквозь «магическую сферу» (поскольку время в этот момент останавливалось бы),
то никто никогда не смог бы войти и в эту параллельную вселенную.
В 1920-е годы физики были здорово сбиты с толку в этом вопросе. Но в 1932
г. Жорж Леметр, отец теории Большого Взрыва, совершил значительный прорыв. Он
доказал, что «магическая сфера» была вовсе не сингулярностью, где гравитация
стремилась к бесконечности; это была просто математическая иллюзия, вызванная
неудачным выбором математического обоснования. (Если выбрать другой набор
координат или переменных для изучения «магической сферы», то сингулярность
исчезнет .)
Отталкиваясь от этого, космолог X. П. Робертсон еще раз изучил
первоначальные утверждения Дросте, что время останавливается на поверхности «магической
сферы». Он обнаружил, что время останавливается только с точки зрения
наблюдателя, следящего за тем, как ракета пересекает «магическую сферу». С точки
же зрения самой ракеты понадобилась бы доля секунды, чтобы гравитация
засосала ее внутрь «магической сферы». Иными словами, корабль, прошедший к своему
несчастью, сквозь магическую сферу, разбился бы практически мгновенно, но
стороннему наблюдателю показалось бы, что этот процесс занял тысячи лет.
Это было важным открытием. Это означало, что «магической сферы» достичь
можно, а также то, что не нужно было сбрасывать ее со счетов как
математическое уродство. Необходимо было серьезно изучить вопрос, что же могло
случиться с объемом при прохождении через магическую сферу. Физики рассчитали, на
что могло бы быть похоже путешествие сквозь «магическую сферу». (Сегодня
«магическую сферу» называют «горизонтом событий». Слово «горизонт» обозначает
самую далекую точку, которую мы можем увидеть. В данном же контексте оно
относится к самой далекой точке, которой может достичь свет. Радиус этого «го-
ризонта событий» и называется радиусом Шварцшильда.)
Приближаясь в ракете к черной дыре, вы бы увидели свет, захваченный в плен
черной дырой миллиарды лет назад, когда сама черная дыра еще только
образовалась. Иными словами, перед вашими глазами развернулась бы вся история этой
черной дыры. При приближении приливные силы разорвали бы на части атомы,
составляющие ваше тело, и, в конце концов, даже сами ядра атомов напоминали бы
спагетти. Путешествие за горизонт событий стало бы путешествием в один конец,
поскольку сила тяготения была бы настолько велика, что вас неизбежно засосало
бы к самому центру, где бы вы разбились насмерть. Оказавшись за пределами
«горизонта событий», вернуться назад было бы уже невозможно. (Чтобы выбраться
из-за горизонта событий, понадобилось бы развить скорость, большую, чем
скорость света, что невозможно.)
В 1939 году Эйнштейн написал работу, в которой попытался оспорить
существование «темных звезд», утверждая, что они не могли бы образоваться
естественным путем. Он начал с предположения, что звезда образуется из кружащегося
скопления пыли, газа и звездных обломков, вращающихся по окружности и
постепенно притягивающихся друг к другу благодаря силе гравитации. Затем он
показал, что такое скопление кружащихся частиц никогда не сколлапсирует до
радиуса Шварцшильда, а потому никогда не превратится в черную дыру В лучшем случае
эта вращающаяся масса частиц достигла бы величины в 1,5 радиуса Шварцшильда,
а потому образование черной дыры практически невозможно. (Чтобы пересечь
предел в 1,5 радиуса Шварцшильда, пришлось бы опять же развить скорость выше
скорости света.) «Основным результатом данного исследования является ясное
понимание того, почему «сингулярностей Шварцшильда» в физической реальности
не существует», — писал Эйнштейн.
У Артура Эддингтона также были свои глубокие соображения насчет черных дыр,
он всю жизнь сомневался в их существовании. Однажды он сказал, что должен
существовать «закон Природы, чтобы не дать звезде вести себя столь странно».
По иронии судьбы, в том же году Дж. Роберт Оппенгеймер (который позднее
создал атомную бомбу) и его студент Хартленд Снайдер доказали, что черная
дыра и в самом деле могла образоваться, но иным путем. Вместо того чтобы
предположить, что черная дыра появилась из вращающегося скопления частиц,
сжимающегося под воздействием сил гравитации, они в качестве точки отсчета взяли
старую массивную звезду, которая сожгла все свое ядерное топливо и взрывается
вовнутрь под действием силы гравитации. К примеру, умирающая звезда массой в
40 солнечных масс могла бы израсходовать ядерное топливо и сжаться под
действием силы гравитации до радиуса Шварцшильда в 130 км; в этом случае она бы
неизбежно сколлапсировала в черную дыру. Оппенгеймер и Снайдер предположили,
что существование черных дыр не просто возможно, они могли бы быть
естественной конечной точкой эволюции миллиардов умирающих в галактике звезд-гигантов.
(Возможно, именно идея взрыва вовнутрь, предложенная в 1939 году Оппенгейме-
ром, всего через несколько лет вдохновила его на создание механизма
внутреннего взрыва, использующегося в атомной бомбе.)
Мост Эйнштейна-Розена
Хотя Эйнштейн считал, что черные дыры — явление слишком невероятное и в
природе существовать не могут, позднее, такова ирония судьбы, он показал, что
они еще более причудливы, чем кто-либо мог предположить. Эйнштейн объяснил
возможность существования пространственно-временных «порталов» в недрах
черных дыр. Физики называют эти порталы червоточинами, поскольку, подобно червю,
вгрызающемуся в землю, они создают более короткий альтернативный путь между
двумя точками. Эти порталы также называют иногда порталами или «вратами» в
другие измерения. Как их ни назови, когда-нибудь они могут стать средством
путешествий между различными измерениями, но это случай крайний.
Первым, кто популяризовал идею порталов, стал Чарльз Доджсон, который писал
под псевдонимом Льюис Кэрролл. В «Алисе в Зазеркалье» он представил портал в
виде Зеркала, которое соединяло пригород Оксфорда и Страну Чудес. Поскольку
Доджсон был математиком и преподавал в Оксфорде, ему было известно об этих
многосвязных пространствах. По определению, многосвязное пространство таково,
что лассо в нем нельзя стянуть до размеров точки. Обычно любую петлю можно
безо всякого труда стянуть в точку. Но если мы рассмотрим, например, пончик,
вокруг которого намотано лассо, то увидим, что лассо будет стягивать этот
пончик. Когда мы начнем медленно затягивать петлю, то увидим, что ее нельзя
сжать до размеров точки; в лучшем случае, ее можно стянуть до окружности
сжатого пончика, то есть до окружности «дырки».
Математики наслаждались тем фактом, что им удалось обнаружить объект,
который был совершенно бесполезен при описании пространства. Но в 1935 году
Эйнштейн и его студент Натан Розен представили физическому миру теорию порталов.
Они попытались использовать решение проблемы черной дыры как модель для
элементарных частиц. Самому Эйнштейну никогда не нравилась восходящая ко
временам Ньютона теория, что гравитация частицы стремится к бесконечности при
приближении к ней. Эйнштейн считал, что эта сингулярность должна быть
искоренена, потому что в ней нет никакого смысла.
Мост Эйнштейна-Розена. В центре черной дыры находится
«горлышко» , которое соединяется с пространством-временем другой
вселенной или другой точкой в нашей Вселенной. Хотя путешествие сквозь
стационарную черную дыру имело бы фатальные последствия,
вращающиеся черные дыры обладают кольцеобразной сингулярностью,
которая позволила бы пройти сквозь кольцо и мост Эйнштейна-Розена,
хотя это находится еще на стадии предположений.
У Эйнштейна и Розена появилась оригинальная идея представить электрон
(который обычно считался крошечной точкой, не имеющей структуры) как черную
дыру. Таким образом, можно было использовать общую теорию относительности для
объяснения загадок квантового мира в объединенной теории поля. Они начали с
решения для стандартной черной дыры, которая напоминает большую вазу с
длинным горлышком. Затем они отрезали «горлышко» и соединили его с еще одним
частным решением уравнений для черной дыры, то есть с вазой, которая была
перевернута вверх дном. По мнению Эйнштейна, эта причудливая, но уравновешенная
конфигурация была бы свободна от сингулярности в происхождении черной дыры и
могла бы действовать как электрон.
К несчастью, идея Эйнштейна о представлении электрона в качестве черной
дыры провалилась. Но сегодня космологи предполагают, что мост Эйнштейна-Розена
может служить «вратами» между двумя вселенными. Мы можем свободно
передвигаться по Вселенной до тех пор, пока случайно не упадем в черную дыру, где
нас немедленно протащит сквозь портал, и мы появимся на другой стороне
(пройдя сквозь «белую» дыру).
Для Эйнштейна любое решение его уравнений, если оно начиналось с физически
вероятной точки отсчета, должно было соотноситься с физически вероятным
объектом. Но он не беспокоился о том, кто свалится в черную дыру и попадет в
параллельную вселенную. Приливные силы бесконечно возросли бы в центре, и
гравитационное поле немедленно разорвало бы на части атомы любого объекта,
который имел несчастье свалиться в черную дыру. (Мост Эйнштейна-Розена
действительно открывается за доли секунды, но он закрывается настолько быстро, что
ни один объект не сможет пройти его с такой скоростью, чтобы достичь другой
стороны.) По мнению Эйнштейна, хотя существование порталов и возможно, живое
существо никогда не сможет пройти сквозь какой-либо из них и рассказать о
своих переживаниях во время этого путешествия.
Вращающиеся черные дыры
Однако в 1963 году взгляд на вещи стал меняться, когда математик из Новой
Зеландии Рой Керр нашел точное решение уравнений Эйнштейна, описывающее,
возможно, наиболее реалистично умирающую звезду, вращающуюся черную дыру. Из-за
сохранения кинетического импульса, когда звезда коллапсирует под действием
силы гравитации, она начинает вращаться еще быстрее. (Это та же причина, по
которой вращающиеся галактики выглядят подобно флюгерам, и именно поэтому
фигуристы вращаются быстрее, когда прижимают руки к телу.) Вращающаяся звезда
могла бы взорваться, образовав кольцо нейтронов, которое осталось бы
устойчивым из-за большой центробежной силы, толкающей их «наружу» и уравновешивающей
действие силы гравитации. Такая черная дыра обладала бы удивительным
свойством: если бы вы упали в керровскую черную дыру, то вы бы не разбились
насмерть. Наоборот, вас бы протянуло сквозь мост Эйнштейна-Розена в
параллельную вселенную. «Проходишь сквозь это волшебное кольцо и — престо! — ты в
совершенно иной вселенной, где радиус и масса отрицательны!» — обращаясь к
коллеге, воскликнул Керр, обнаруживший это решение.
Иными словами, оправа зеркала Алисы была похожа на вращающееся кольцо Кер-
ра. Но любое путешествие сквозь Керрово кольцо было бы путешествием без
возврата. Если бы вы пересекли «горизонт событий», окружающий кольцо Керра,
гравитация была бы не настолько сильна, чтобы раздавить вас, но ее будет вполне
достаточно, чтобы помешать вам вернуться из-за «горизонта событий». (В черной
дыре Керра, по сути, есть два горизонта событий. Некоторые считают, что для
обратного путешествия может понадобиться второе кольцо Керра, соединяющее
параллельную вселенную с нашей.) В каком-то смысле черную дыру Керра можно
сравнить с лифтом в небоскребе. Лифт представляет мост Эйнштейна-Розена,
который соединяет различные этажи, только каждый этаж — это отдельная
Вселенная. По сути, в этом небоскребе бесконечное количество этажей, и каждый из
них отличается от других. Но лифт никогда не сможет уехать вниз. В нем есть
только кнопка «вверх». Уехав с вашего этажа-вселенной, вернуться назад вы уже
не сможете, поскольку пересечете «горизонт событий».
Мнения физиков по поводу того, насколько устойчиво кольцо Керра,
разделились. Согласно некоторым расчетам, если попытаться пройти сквозь кольцо, то
само присутствие человека дестабилизирует черную дыру и проход закроется.
Например, если бы луч света упал в черную дыру Керра, он бы присоединил к себе
невероятное количество энергии, падая к центру, и приобрел голубое смещение —
то есть его частота и энергия возросли бы. При приближении к «горизонту
событий» он уже будет обладать столь большой энергией, что убьет любого, кто
попытается пройти сквозь мост Эйнштейна-Розена. Кроме того, луч создает свое
собственное гравитационное поле, которое вступило бы во взаимодействие с
первоначальной черной дырой, что, возможно, стало бы причиной закрытия прохода.
Иными словами, в то время, как одни физики считают, что черная дыра Керра —
самая реалистичная из всех черных дыр и действительно может контактировать с
параллельными вселенными, остается невыясненным, насколько безопасно будет
прохождение через этот мост, а также то, насколько устойчив будет проход.
Наблюдение за
черными дырами
Из-за странных свойств черных дыр их существование еще в 1990-е годы
считалось научной фантастикой. «Если бы 10 лет назад вам довелось обнаружить
объект , который вы посчитали бы черной дырой в центре галактики, то половина
ученого мира решила бы, что вы немножко сбрендили», — заметил астроном Дуглас
Ричстоун из Мичиганского университета в 1998 году. С тех пор астрономы
обнаружили в открытом космосе несколько сот черных дыр при помощи космического
телескопа Хаббла, Космической рентгеновской обсерватории «Чандра» (измеряющей
рентгеновское излучение мощных звездных и галактических источников), а также
радиотелескопом в Нью-Мехико — «Очень большой решеткой» (Very Large Array —
VLA), состоящей из серии мощных антенн. Многие астрономы считают, что, по
сути, в центре большинства космических галактик (которые имеют утолщение, или
балдж, в центре своих дисков) находятся черные дыры.
Как и предвиделось, все обнаруженные в космосе черные дыры стремительно
вращаются; некоторые вращаются со скоростью около 1,6 млн. км/ч, как было
вычислено при помощи космического телескопа Хаббла. В самом центре можно
наблюдать плоское округлое ядро, размеры которого зачастую составляют около
светового года в поперечнике. Внутри этого ядра находится горизонт событий и сама
черная дыра.
Поскольку черные дыры невидимы, для их обнаружения астрономы вынуждены
пользоваться методами непрямого наблюдения. На фотографиях они пытаются найти
«аккреционный диск» вращающегося газа, окружающего черную дыру. Сегодня
астрономы собрали коллекцию прекрасных фотографий аккреционных дисков. (Такие
диски обнаружены почти везде у наиболее стремительно вращающихся объектов во
Вселенной. Даже у нашего Солнца наверняка был такой диск, когда оно возникло
4,5 млрд. лет назад, но он сконденсировался, образовав планеты. Причиной
образования таких дисков является то, что они представляют состояние наименьшей
энергии для таких стремительно вращающихся объектов.) Применяя законы
движения Ньютона, астрономы могут вычислять массу центрального объекта, зная
скорость звезд, вращающихся вокруг него. Если масса центрального объекта
настолько велика, что скорость «убегания» для этого объекта равняется скорости
света, то даже сам свет не может «убежать», предоставляя тем самым косвенное
доказательство существования черной дыры.
«Горизонт событий» находится в самом центре аккреционного диска (к
сожалению, он слишком мал, чтобы заметить его при помощи современных приборов.
Астроном Фульвио Мелиа утверждает, что заснять на пленку «горизонт событий» для
науки о черных дырах — все равно, что найти Святой Грааль). Не весь газ,
двигающийся по направлению к черной дыре, проходит «горизонт событий». Часть его
проходит мимо «горизонта событий» и с огромной скоростью выбрасывается в
космос, образуя две длинные газовые струи, извергающиеся из южного и северного
полюсов черной дыры. Это делает черную дыру похожей на вертящийся волчок.
(Причина, по которой струи газа извергаются именно таким образом, возможно,
состоит в том, что линии магнитного поля коллапсирующей звезды, по мере того
как поле становится все более напряженным, концентрируются над северным и
южным полюсами. По мере того как звезда продолжает сжиматься, эти магнитные
линии конденсируются в два пучка, исходящие из северного и южного полюсов.
Когда ионизированные частицы падают в коллапсирующую звезду, они следуют по
силовым линиям и извергаются как струи через магнитные поля южного и северного
полюсов.)
Пока обнаружено два типа черных дыр. Первый тип — черные дыры звездных
масштабов . При образовании таких дыр гравитация разрушает умирающую звезду, и та
взрывается вовнутрь. Черные дыры второго типа обнаружить намного легче. У них
галактические масштабы, они таятся в самом центре огромных галактик и
квазаров , и их масса составляет от миллионов до миллиардов солнечных масс.
Недавно было окончательно установлено существование черной дыры в центре
нашей Галактики Млечный Путь. К несчастью, пылевые облака закрывают от нас
центр галактики; если бы не они, то каждую ночь с Земли мы бы наблюдали
огромный огненный шар в созвездии Стрельца. Если бы не было этой пыли, то центр
нашей Галактики Млечный Путь наверняка затмил бы Луну и был бы самым ярким
объектом ночного неба. В самом центре этого галактического ядра находится
черная дыра массой примерно в 2,5 млн. солнечных масс. Что касается ее
радиуса, то он составляет около 0,1 радиуса орбиты Меркурия. По галактическим
меркам это не самая массивная черная дыра; в квазарах могут быть черные дыры в
несколько миллиардов солнечных масс. Черная дыра на нашем «заднем дворе» в
настоящее время довольно статична.
Следующая по близости к нам галактическая черная дыра находится в центре
галактики Андромеды, самой близкой к Земле галактики. Эта черная дыра
составляет 30 миллионов солнечных масс, а ее радиус Шварцшильда — около 96 млн. км.
(В центре галактики Андромеды находятся, по меньшей мере, два массивных
объекта, видимо представляющие собой остатки прежней галактики, поглощенной
галактикой Андромеды миллиарды лет назад. Если Галактика Млечный Путь в конце
концов через миллиарды лет столкнется с галактикой Андромеды, что
представляется весьма вероятным, то, возможно, наша Галактика закончит свой «жизненный»
путь в «желудке» галактики Андромеды.)
Одной из самых восхитительных фотографий галактической черной дыры является
фотография галактики NGC 4261, сделанная при помощи космического телескопа
Хаббла. На прежних фотографиях этой галактики, полученных при помощи
радиотелескопа, ясно видно, как две струи грациозно извергаются из северного и
южного полюсов галактики, но никто не знал, что приводит этот механизм в
действие. Телескоп Хаббла сфотографировал самый центр этой галактики,
продемонстрировав нам прекрасно различимый диск размером около 400 световых лет в
поперечнике. В самом его центре находится крошечная точка, содержащая в себе
аккреционный диск размером около светового года в диаметре. Черная дыра в его
центре, которую нельзя наблюдать при помощи телескопа Хаббла, весит
приблизительно 1,2 млрд. солнечных масс.
Галактические черные дыры, подобные этой, так энергетически мощны, что
могут поглощать целые Звезды. В 2004 г. НАСА и Европейское Космическое
Агентство заявили, что стали свидетелями того, как огромная черная дыра в далекой
галактике одним махом «проглотила» звезду. Космическая рентгеновская
обсерватория «Чандра» и европейский спутник «ХММ-Ньютон» наблюдали одно и то же
событие: вспышку рентгеновских лучей, испускаемую галактикой RXJ1242-11, это
говорило о том, что черная дыра в центре галактики поглотила звезду. Масса
этой черной дыры оценивается в 100 миллионов солнечных масс. Расчеты
показали, что, когда звезда подходит опасно близко к «горизонту событий»,
невероятная сила гравитации деформирует и растягивает звезду настолько, что та
разрывается на части, испуская обнаруживающую ее вспышку рентгеновских лучей. «Эту
звезду растянуло больше, чем допускал предел ее прочности. Несчастная звезда
просто забрела не в те окрестности», — заметила астроном Стефани Комосса из
института Макса Планка в Гархинге (Германия).
Факт существования черных дыр помог решить массу давних загадок. Например,
галактика М87 всегда была для астрономов диковиной, поскольку выглядела как
массивный шар из звезд, из которого выглядывал странный «хвост». Поскольку
этот шар испускал сильное излучение, в какой-то момент астрономы посчитали,
что это представляет собой струю антивещества. Но сегодня астрономы
обнаружили, что существование хвоста обусловлено огромной черной дырой, массой,
возможно, 3 миллиарда солнечных масс. А этот странный хвост сегодня считается
гигантской струей плазмы, не устремленной внутрь галактики, а вылетающей из
нее.
Одно из наиболее впечатляющих открытий в области черных дыр произошло в тот
момент, когда Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра» сквозь
небольшой прорыв в пылевых облаках смогла увидеть открытый космос и наблюдать там
скопление черных дыр на границе видимой Вселенной. Было зафиксировано 600
черных дыр. Исходя из этого наблюдения, астрономы предполагают, что на небе
существует, по меньшей мере, 300 миллионов черных дыр.
Гамма-барстеры
Возраст упомянутых выше черных дыр составляет, возможно, миллиарды лет. Но
сегодня астрономам предоставляется редкая возможность наблюдать собственными
глазами, как образуются черные дыры. Некоторыми из них, похоже, являются
загадочные источники всплесков гамма-излучения, испускающие больше всего
энергии во всей Вселенной. По количеству выбрасываемой энергии они уступают
только интенсивности Большого Взрыва.
У этих источников гамма-всплесков очень интересная история, уходящая во
времена холодной войны. В конце 1960-х годов Соединенные Штаты весьма
обеспокоил тот факт, что Советский Союз или какая-либо другая держава в обход
существующих соглашений могут тайно взорвать ядерную бомбу на пустынном участке
Земли или даже на Луне. Поэтому Соединенные Штаты запустили спутник «Вела»,
специально предназначенный для отслеживания «ядерных вспышек», или
несанкционированных взрывов ядерных бомб. Поскольку ядерный взрыв разворачивается в
несколько этапов, микросекунда за микросекундой, каждая ядерная вспышка дает
характерную двойную вспышку света, которую можно заметить со спутника.
(Спутник «Вела» действительно уловил две такие ядерные вспышки в 1970-е годы
недалеко от побережья острова Принца Эдуарда в Южной Африке, в присутствии
израильских военных кораблей. В ЦРУ до сих пор ведутся споры по поводу
зафиксированных сигналов.)
Однако Пентагон поразило то, что спутник «Вела» принимал сигналы гигантских
ядерных взрывов в космосе. Может быть, Советский Союз тайно взрывал
водородные бомбы в открытом космосе, используя неизвестные передовые технологии?
Озабоченность тем, что Советский Союз, возможно, существенно обогнал
Соединенные Штаты в вопросах разработки ядерного оружия, заставила США привлечь к
анализу природы этих тревожных сигналов лучших ученых мира.
После распада Советского Союза больше не нужно было классифицировать эту
информацию, и Пентагон «выбросил» целые горы данных в астрономический ученый
мир. Впервые за десятилетия было открыто совершенно новое астрономическое
явление невероятной силы и масштаба. Астрономы быстро уяснили, что мощность
этих гамма-всплесков (их назвали гамма-барстерами) была просто
фантастической: за несколько секунд испускалось такое же количество энергии, как наше
Солнце испустило За всю свою жизнь (около 10 млрд. лет). Но эти вспышки были
весьма скоротечны: с тех пор, как их уловил спутник «Вела», они настолько
потускнели, что, когда в их сторону направили наземные телескопы, разглядеть
что-либо было уже невозможно. (Большинство вспышек длится от 1 до 10 секунд,
самая короткая длилась 0,01 секунды, но некоторые продолжались и несколько
минут.)
Сегодня космические телескопы, компьютеры и команды быстрого реагирования
изменили наши возможности в обнаружении гамма-барстеров. Всплески гамма-лучей
улавливаются по 3 раза на дню, и каждый из них приводит в действие сложную
систему. Как только спутник регистрирует выброс энергии и всплеск гамма-
лучей, астрономы при помощи компьютеров быстро определяют точные координаты
всплеска и направляют на него телескопы и сенсоры.
Данные, полученные при помощи этих новейших приборов, принесли поистине
ошеломляющие результаты. В сердце гамма-барстеров обязательно находится некий
объект, не очень большой, зачастую всего лишь в несколько десятков километров
в поперечнике. Другими словами, невероятная космическая энергия гамма-
барстеров сконцентрирована на территории размером, скажем, с Нью-Йорк. Долгие
годы считалось, что причиной таких вспышек, вероятнее всего, служили
столкновения нейтронных звезд в двойной звездной системе. Согласно этой теории с
течением времени орбита нейтронных звезд искажалась и они двигались по
смертельной спирали, пока, в конце концов, не сталкивались, в результате чего
происходил выброс гигантского количества энергии. Такие события чрезвычайно
редки, но поскольку Вселенная очень велика, а эти вспышки освещают всю
Вселенную , то они должны быть видны несколько раз в день.
Но в 2003 году собранные учеными новые факты позволили предположить, что
вспышки гамма-лучей представляют собой результат взрыва «гиперновой», что
создает массивную черную дыру. Быстро фокусируя телескопы и спутники в
направлении вспышек гамма-лучей, ученые обнаружили, что они похожи на массивные
«сверхновые». Поскольку взрывающаяся звезда создает магнитное поле
невероятной силы и выбрасывает излучение через свои северный и южный полюса, может
показаться, что «сверхновая» более активна, чем на самом деле: мы можем
наблюдать эти вспышки только в том случае, когда они направлены прямо к Земле,
а это создает ложное впечатление мощности большей, чем в реальности.
Если гамма-барстеры — это действительно черные дыры в процессе образования,
то следующее поколение космических телескопов должно позволить нам изучать
этот процесс в подробностях и, возможно, ответить на некоторые из глобальных
вопросов о времени и пространстве. В частности, если черные дыры могут
закручивать пространство в кренделя, то могут ли они искривлять также и время?
Машина времени Ван Стокума
Теория Эйнштейна объединяет пространство и время в одно неразрывное целое.
В результате любой портал, соединяющий две точки пространства, может также
соединять два момента времени. Иными словами, теория Эйнштейна допускает
возможность путешествия во времени.
Сам концепт времени развивался на протяжении веков. Для Ньютона время было
похоже на стрелу; будучи выпущенной, она уже не меняла своей траектории
полета и четко и равномерно двигалась к цели. Затем Эйнштейн предложил концепт
искривленного пространства, а время стало больше похоже на реку, которая
вилась по Вселенной, то ускоряя, то замедляя свой бег. Но Эйнштейна беспокоила
опасность того, что река времени может замкнуться сама на себе. Возможно, в
реке времени существовали водовороты и рукава.
В 1937 году эту опасность заметили физики, когда В. Дж. Ван Стокум нашел
решение уравнений Эйнштейна, которые делали возможным путешествие во времени.
Он начал с бесконечно длинного вращающегося цилиндра. Хотя физически
невозможно построить объект с бесконечными размерами, он рассчитал, что если бы
такой цилиндр вращался со скоростью, близкой к скорости света, он бы увлекал
материю пространства-времени с собой, подобно тому, как патока увлекается
лопастями миксера. (Этот «эффект скручивания» (frame-dragging) также известен
как «захват системы отсчета» и был экспериментально обнаружен на подробных
фотографиях вращающихся черных дыр.)
Любого храбреца, отважившегося пройти мимо цилиндра, засосало бы внутрь с
фантастической скоростью. При этом стороннему наблюдателю казалось бы, что
тот человек превысил скорость света. Хотя сам Ван Стокум тогда так и не
понял, что, облетев вокруг цилиндра, по сути, можно вернуться назад во времени,
в момент, предшествующий моменту отлета. Если вы отбыли в полдень, то к тому
времени, как вы вернетесь в точку отсчета, может быть, скажем, 6 часов
вчерашнего дня. Чем быстрее вращение цилиндра, тем дальше вы можете унестись
назад во времени (при этом единственным ограничением будет то, что вы не смогли
бы попасть в момент времени до создания самого цилиндра).
Поскольку сам цилиндр похож на майское дерево (украшенный цветами столб,
вокруг которого танцуют в майские праздники в Англии), то каждый раз, когда
вы в танце проносились мимо него, вы все дальше и дальше уходили во времени в
прошлое. Конечно же, такое решение может быть с легкостью отброшено,
поскольку цилиндр все-таки не может быть бесконечно длинным. Кроме того, если бы
такой цилиндр все же можно было построить, то центробежная сила, действующая на
него, была бы невероятно велика, что стало бы причиной разрушения материала,
из которого сделан цилиндр.
Вселенная Гёделя
В 194 9 году великий математик и логик Курт Гёдель обнаружил еще более
сложное решение уравнений Эйнштейна. Он предположил, что Вселенная вращается вся
целиком. Подобно случаю с вращающимся цилиндром Ван Стокума, все увлекается
пространством-временем, тягучим, словно патока.
Во вселенной Гёделя человек, в принципе, может путешествовать между двумя
любыми точками пространства или времени. Вы можете стать участником любого
события, происшедшего в любой период времени, вне зависимости от того,
насколько далеко он отстоит от настоящего. Из-за действия гравитации вселенная
Гёделя имеет тенденцию к коллапсу. Поэтому центробежная сила вращения должна
сбалансировать гравитационную силу. Иными словами, Вселенная должна вращаться
с определенной скоростью. Чем больше Вселенная, тем больше ее тенденция к
коллапсу и тем быстрее она должна вращаться для его предотвращения.
К примеру, Вселенная нашего размера по Гёделю должна была бы совершать один
полный оборот за 70 миллиардов лет, а минимальный радиус для путешествия во
времени составлял бы 16 миллиардов световых лет. Однако, путешествуя во
времени в прошлое, вы должны двигаться со скоростью чуть ниже скорости света.
Гёделю было прекрасно известно о парадоксах, которые могли возникнуть из
такого решения, — возможность встретить самого себя в прошлом и изменить ход
истории. «Совершая «кругосветное» путешествие на ракете по достаточно
длинному маршруту, в этих мирах возможно путешествовать в любой момент прошлого,
настоящего и будущего, а потом снова возвращаться обратно, также, как в
других мирах возможно путешествовать в отдаленные области пространства, — писал
он. — Такое положение дел, кажется, несет в себе элемент абсурда. Ибо оно
позволяет человеку путешествовать в не очень отдаленное прошлое тех мест, где
он сам жил когда-то. Там он обнаружил бы человека, который был бы им самим в
более ранний период его же жизни. И тогда он смог бы сделать что-нибудь с
этим человеком, чего, по его воспоминаниям, с ним самим не происходило».
Эйнштейн был глубоко обеспокоен решением, найденным его другом и коллегой
по Институту передовых исследований в Принстоне. Его ответ был достаточно
прозрачен:
Работа Курта Гёделя, на мой взгляд, представляет собой важный вклад в общую
теорию относительности, особенно в анализ концепта времени. Проблема,
рассмотренная в работе, беспокоила меня еще во время создания общей теории
относительности, и я так и не достиг успеха в ее разрешении... Различие «раньше-
позже» стирается при рассмотрении точек Вселенной, отстоящих далеко друг от
друга в космологическом смысле, а при учете направления причинных связей
возникают те парадоксы, о которых говорит господин Гёдель... Будет интересно
разобраться, можно ли отбросить их по причине недостаточного физического
обоснования .
Ответ Эйнштейна интересен по двум причинам. Во-первых, он признал, что
возможность путешествий во времени беспокоила его с того самого момента, когда
он впервые сформулировал общую теорию относительности. Поскольку считается,
что время и пространство похожи на кусок резины, который может сгибаться и
искривляться, Эйнштейна обеспокоило то, что пространство-время может
искривиться настолько, что путешествие во времени станет возможно. Во-вторых, он
исключил решение Гёделя по причине недостаточного «физического обоснования»,
— то есть Вселенная не вращается, она расширяется.
Когда Эйнштейн умер, стало известно, что его уравнения допускали
существование странных явлений (путешествий во времени, порталов). Но никто о них
серьезно не задумывался — ведь ученые считали, что эти явления не могут быть
реализованы. Всеобщее мнение гласило: для этих решений не существует основы в
реальном мире. Вы бы погибли, если бы попытались попасть в параллельную
вселенную через черную дыру; Вселенная не вращается; цилиндр бесконечной длины
изготовить нельзя, — все это придавало вопросу о путешествиях во времени
чисто теоретический характер.
Машина времени Торна
О путешествиях во времени забыли на целых 35 лет до 1985 года, когда
астроном Карл Саган написал роман «Контакт» и захотел описать, как его героиня
смогла бы попасть на Бегу. Ему требовалось путешествие в оба конца, то есть
чтобы героиня сначала попала на Бегу, а потом снова вернулась на Землю, — а с
помощью порталов черных дыр это было невозможно. Саган обратился за помощью к
физику Кипу Торну. Торн потряс мир физики новыми решениями уравнений
Эйнштейна, которые допускали путешествие во времени в обход многих проблем. В 1988
году вместе с коллегами, Майклом Моррисом и Ульви Юртсивером, Торн объявил,
что машину времени сконструировать возможно при условии, что каким-то образом
будут получены странные формы вещества и энергии, такие, как «экзотическое
отрицательное вещество» и «отрицательная энергия». Сначала физики скептически
отнеслись к этому новому решению, поскольку никто никогда не видел этого
«экзотического вещества», а отрицательная энергия существует только в малых
количествах. Но все же это решение являло собой прорыв в нашем понимании путе-
шествия во времени.
Большим преимуществом отрицательного вещества и отрицательной энергии
является то, что они могут сделать портал двусторонним, и вы сможете совершить
путешествие в оба конца, не беспокоясь о «горизонтах событий». По сути,
группа Торна обнаружила, что путешествие с помощью машины времени было бы вполне
мягким по сравнению со стрессом, который человек испытывает, путешествуя
коммерческими авиарейсами.
Однако проблема в том, что «экзотическое вещество» (оно же «отрицательное»)
обладает весьма удивительными качествами. В отличие от антивещества (которое,
как известно, существует и, вероятнее всего, под воздействием гравитационного
поля падает на Землю), отрицательное вещество «падает вверх», так что оно
будет парить, всплывать вверх под воздействием земной гравитации, поскольку
обладает антигравитацией. Оно отталкивается, а не притягивается обычным
веществом и другим отрицательным веществом. Это также означает, что его довольно
трудно обнаружить в природе, если оно вообще существует. С тех пор как Земля
образовалась 4,5 млрд. лет назад, любое отрицательное вещество уплыло бы
далеко в космос. Так что, возможно, отрицательное вещество плавает в космосе
вдали от всех планет. (Отрицательное вещество, возможно, никогда не
столкнется с пролетающей мимо звездой или планетой, поскольку оно отталкивается
обычным веществом.)
Если отрицательное вещество никто никогда не видел (и вполне возможно, что
его вообще не существует), существование отрицательной энергии физически
возможно, но встречается она чрезвычайно редко. В 1933 году Хенрик Казимир
доказал, что две незаряженные параллельные металлические пластины могут создавать
отрицательную энергию. Обычно ожидается, что две пластинки остаются
стационарными , поскольку не имеют заряда. Однако Казимир показал, что между этими
двумя незаряженными параллельными пластинками существует очень слабая сила
притяжения. В 1948 году эта незначительная сила действительно была измерена,
что доказало реальную возможность существования отрицательной энергии. Эффект
Казимира использует довольно необычное свойство вакуума. Согласно квантовой
теории, пустое пространство заполнено «виртуальными частицами», и это
возможно благодаря принципу неопределенности Гейзенберга, который допускает, что
исконные классические законы могут быть нарушены, если эти нарушения кратко-
временны. Например, благодаря принципу неопределенности существует некоторая
вероятность того, что электрон и позитрон могут возникнуть из ничего, а затем
аннигилировать друг друга. Поскольку параллельные пластины находятся очень
близко друг к другу, эти виртуальные частицы не могут свободно попасть в
пространство между пластинами. Таким образом, поскольку вокруг пластин находится
гораздо больше частиц, чем между ними, это создает силу, направленную извне,
которая слегка подталкивает пластины друг к другу. Этот эффект был точно
измерен в 1996 году Стивеном Ламоро из Национальной лаборатории Лос-Аламос.
Измеренная им сила притяжения оказалась крошечной (равной весу 1/30000 такого
насекомого, как муравей). Чем меньше расстояние между пластинами, тем больше
сила притяжения.
Итак, в этом заключается возможный принцип работы машины времени,
выдуманной Торном. Высокоразвитая цивилизация могла бы начать с двух параллельных
пластин, находящихся на крайне малом расстоянии друг от друга. Затем эти
параллельные пластины были бы преобразованы в сферу, состоящую из внешней и
внутренней оболочек. Затем они взяли бы две такие сферы и каким-либо способом
протянули бы портал-червоточину между ними, таким образом, эти сферы
оказались бы соединены пространственным туннелем. Теперь каждая из сфер содержала
бы вход в портал.
Обычно течение времени синхронно в обеих сферах, но если мы поместим одну
из сфер в ракету и запустим ее, сообщив ей скорость, близкую к световой, то
для этой ракеты время замедлит свой ход, и две сферы больше не будут
синхронизированы во времени. Часы в ракете идут намного медленнее, чем на Земле.
Если затем прыгнуть в сферу на Земле, то через портал, соединяющий сферы,
можно попасть в другую ракету, которая находится в прошлом (Однако, опять-
таки, эта машина времени не может перенести вас во время, предшествующее
созданию самой машины.)
Проблемы
отрицательной
энергии
Несмотря на то что, объявив о найденном решении уравнений Эйнштейна, Торн
произвел настоящую сенсацию, реализация его идей затруднялась некоторыми
серьезными препятствиями, трудно устранимыми даже в условиях высокоразвитой
цивилизации. Для начала необходимо было получить большие количества
отрицательной энергии, а она встречается довольно редко. Действие портала такого
типа зависит от наличия большого количества отрицательной энергии, которая не
дает порталу закрыться. Если получать отрицательную энергию, как это описал
Казимир, действие ее довольно слабое и размер портала будет намного меньше
атома, что делает нереальным путешествие через этот портал. Существуют и
другие источники отрицательной энергии, кроме описанного эффекта Казимира, но
все их довольно сложно контролировать. Например, физики Пол Дейвис и Стивен
Фуллинг показали, что создание отрицательной энергии возможно с помощью
быстро перемещаемого зеркала, при этом отрицательная энергия аккумулируется перед
зеркалом по мере его передвижения. К сожалению, для получения отрицательной
энергии зеркало придется перемещать со скоростью, близкой к скорости света.
Кроме того, как и в случае с эффектом Казимира, количество полученной
отрицательной энергии чрезвычайно мало.
Еще один способ получения отрицательной энергии связан с использованием
высокомощных лазерных лучей. Среди энергетических состояний лазера наличествуют
«сжатые состояния», в которых сосуществуют положительная и отрицательная
энергии. Однако это взаимодействие тоже довольно трудно контролировать.
Стандартный импульс отрицательной энергии может длиться 10~15 секунды, после чего
За ним следует импульс положительной энергии. Отделить состояния
положительной энергии от состояний отрицательной энергии возможно, хотя и чрезвычайно
трудно. Более подробно я буду говорить об этом в главе 11.
И, наконец, оказывается, отрицательная энергия содержится и в черной дыре —
у ее «горизонта событий». Как доказали Джейкоб Бекенштейн и Стивен Хокинг,
черная дыра не является идеально черной, поскольку она пусть медленно, но
испускает энергию. Это происходит потому, что принцип неопределенности делает
возможным туннелирование излучения сквозь невероятную гравитацию черной дыры.
Но поскольку такая черная дыра теряет энергию, со временем «горизонт событий»
сужается. Обычно, если положительное вещество (например, звезду) бросить в
черную дыру, то «горизонт событий» расширяется. Но если мы сбросим в черную
дыру отрицательное вещество, то «горизонт событий» сузится. Таким образом,
испускание энергии черной дырой создает отрицательную энергию возле
«горизонта событий». (Некоторые ученые выдвигали идею поместить устье портала-
червоточины рядом с «горизонтом событий», чтобы он собирал отрицательную
энергию. Однако собирать отрицательную энергию подобным образом было бы
крайне сложно и опасно, поскольку вам все время пришлось бы находиться
чрезвычайно близко к «горизонту событий».)
Хокинг доказал, что отрицательная энергия в целом необходима для
стабилизации всех решений для порталов. Ход его рассуждений довольно прост. Обычно
положительная энергия может создать вход в портал-червоточину, который концен-
трирует вещество и энергию. Таким образом, лучи света фокусируются в устье
портала. Однако, если эти же лучи света появятся с другой стороны, то где-то
в центре портала-червоточины лучи света должны расфокусироваться.
Единственным возможным объяснением такого варианта событий является наличие
отрицательной энергии. Далее, отрицательная энергия отталкивает, что необходимо для
предотвращения сжатия портала под воздействием силы гравитации. Поэтому
ключом к созданию машины времени или портала может быть достаточное количество
отрицательной энергии - чтобы устье-вход портала было открыто и находилось в
устойчивом состоянии. (Многие ученые-физики уже обнаружили, что при наличии
сильных гравитационных полей поля отрицательной энергии — явление обычное.)
Так что, возможно, когда-нибудь гравитационную отрицательную энергию смогут
использовать для управления машиной времени.
Еще одним препятствием, не позволяющим создать такую машину времени,
является следующее: где найти портал-червоточину? Торн опирался на тот факт, что
порталы-червоточины создаются естественным путем в том, что называют «пеной»
пространства-времени. Это возвращает нас к вопросу, который поставил более
2000 лет назад греческий философ Зенон: каково наименьшее расстояние, которое
можно пройти?
Зенон когда-то математически доказал, что реку пересечь невозможно. Сначала
он заметил, что расстояние между берегами реки можно разделить на бесконечное
количество точек. Но поскольку для того, чтобы пройти бесконечное множество
точек, понадобится бесконечное количество времени, то реку пересечь
невозможно. Или, если на то пошло, ничто вообще не может двигаться. (Для разрешения
этой головоломки понадобятся еще два тысячелетия и соответствующее развитие
вычислительной науки. Можно доказать, что бесконечное множество точек можно
пройти за конечное количество времени, что, в конце концов, делает движение
математически возможным.)
Джон Уилер из Принстона проанализировал уравнения Эйнштейна с целью найти
наименьшее расстояние. Уилер обнаружил, что на невероятно малых расстояниях,
порядка длины Планка (10~35 см), теория Эйнштейна предсказывала, что
искривление пространства будет достаточно велико. Иными словами, при длине Планка
проявляется то обстоятельство, что пространство совсем не гладкое, а сильно
искривленное, то есть его характеризуют неоднородность и «пенистость».
Пространство становится комковатым и буквально бурлит; при этом крошечные
пузырьки выпрыгивают из вакуума и снова исчезают в нем. Даже пустое
пространство, если его рассматривать в таком масштабе, постоянно заполнено мельчайшими
пузырьками пространства-времени, которые, по сути, представляют собой
крошечные порталы-червоточины и вселенные-малютки. Обычно «виртуальные частицы
состоят из электронных и позитронных пар, которые появляются, чтобы тут же
аннигилировать друг друга. Но при длине Планка крошечные пузырьки,
представляющие собой целые вселенные и порталы, могут возникать только для того, чтобы
тут же раствориться в вакууме. Наша собственная Вселенная могла зародиться в
виде одного из таких крошечных пузырьков, покачивающихся в «пене»
пространства-времени, который потом раздулся по неизвестным нам причинам.
Поскольку порталы-червоточины в естественном состоянии можно обнаружить в
«пене», Торн предположил, что высокоразвитая цивилизация сможет извлечь эти
порталы из «пены», а затем расширить их и стабилизировать с помощью
отрицательной энергии. Хотя это достаточно сложный процесс, но он лежит в пределах
возможностей, определяемых законами физики.
Машина времени Торна кажется теоретически возможной, хотя, с точки зрения
технологии, сконструировать ее чрезвычайно сложно; но существует еще один
нерешенный вопрос: противоречат ли путешествия во времени фундаментальному
закону физики?
Вселенная у вас в спальне
В 1992 году Стивен Хокинг попытался разрешить вопрос о путешествиях во
времени раз и навсегда. Инстинктивно он был против путешествий во времени; ведь
если бы путешествия сквозь время были таким же обычным явлением, как и
воскресные пикники, то тогда мы должны были бы видеть туристов из далекого
будущего, которые глазели бы на нас и фотографировали.
Но физики часто приводят цитату из эпического романа Т.Х. Уайта «Король
былого и грядущего», где муравьиное общество заявляет: «Все, что не запрещено,
обязательно к исполнению». Иными словами, если нет основополагающего
физического принципа, запрещающего путешествия во времени, то они непременно
являются физически возможными. (Причиной тому есть принцип неопределенности. Если
только что-либо не запрещено, то квантовые взаимодействия и флуктуации в
конце концов сделают это возможным при условии достаточно долгого ожидания.) В
ответ Стивен Хокинг предложил «гипотезу защиты хронологии», которая запрещает
путешествия во времени и тем самым «сохраняет историю для историков».
Согласно этой гипотезе, путешествия во времени невозможны, поскольку противоречат
частным физическим принципам.
Поскольку с решениями для порталов-червоточин работать чрезвычайно трудно,
Хокинг начал свое доказательство с анализа упрощенной Вселенной, открытой
Чарльзом Мизнером из Мэрилендского университета: в ней наличествовали все
составляющие, необходимые для путешествий во времени. Пространство Мизнера —
это идеализированное пространство, в котором, например, ваша спальня
становится целой Вселенной. Пусть каждая точка на левой стене спальни идентична
соответствующей точке на правой стене. Это означает, что если вы пойдете по
направлению к левой стене и не остановитесь вовремя, то вы не разобьете себе
нос в кровь, а пройдете сквозь стену и возникнете вновь из правой стены. Это
означает, что в каком-то смысле левая и правая стены соединены цилиндрически.
Кроме того, точки на передней стене дома идентичны точкам на задней стене,
а точки на потолке идентичны точкам пола. Таким образом, идя в любом
направлении , вы пройдете сквозь одну из стен спальни и снова вернетесь в нее. Вы не
можете выйти из нее. Иными словами, ваша спальня поистине является целой
Вселенной !
Далее, вглядевшись в левую или правую стену, вы увидите, что она, по сути,
прозрачна и на другой стороне этой стены находится точная копия вашей
спальни. В этой другой спальне стоит ваш точный клон, хотя вы и можете увидеть
только его спину, но никогда — лицо. Если вы посмотрите вверх или вниз, то
также увидите точные копии самого себя. По сути, существует бесконечная
последовательность точных копий вас самих, стоящих спереди, сзади, внизу и над
вами.
Вступить в контакт с самим собой довольно трудно. Каждый раз, когда вы
поворачиваете голову, чтобы взглянуть на лица клонов, вы обнаруживаете, что они
тоже отворачиваются, и поэтому вы никак не можете увидеть их лица. Но если
спальня достаточно маленькая, то вы можете просунуть руку сквозь стену и
схватить за плечо клона, стоящего перед стеной. Вас может повергнуть в шок
то, что клон сзади вас также протянул руку, и схватил вас за плечо. Точно так
же вы можете вытянуть руки направо и налево, схватив клонов, стоящих слева и
справа, и тогда образуется бесконечная последовательность вас самих,
держащихся за руки. В сущности, вы протянулись через всю Вселенную, чтобы схватить
за плечо самого себя. (Не рекомендуется наносить вред своим клонам. Если вы
возьмете пистолет и направите его на клона впереди вас, то вам, возможно,
стоит пересмотреть свою позицию и не нажимать на курок, потому что клон сзади
также целится в вас!)
В пространстве Мизнера Вселенная заключена в вашей спальне.
Противоположные стены идентичны друг другу, а потому, пройдя сквозь
одну стену, вы тут же появитесь из противоположной. Точно так же
и потолок идентичен полу. Пространство Мизнера часто изучают по
той причине, что его топология идентична топологии пор тала-
червоточины, но с ним намного легче иметь дело в математическом
отношении. Если стены двигаются, то во Вселенной Мизнера
путешествия во времени, возможно, допустимы.
Представьте, что в пространстве Мизнера стены вокруг вас сжимаются.
Ситуация становится интересной. Допустим, что спальня сжимается и правая стена
медленно движется по направлению к вам со скоростью 3 км/ч. Если теперь вы
пройдете сквозь левую стену, то снова появитесь из правой движущейся стены,
но уже приобретете дополнительную скорость, равную 3 км/ч, сообщенную вам
стеной, так что теперь вы будете двигаться со скоростью 6 километров в час.
По сути, каждый раз, как вы совершаете полный проход, вам сообщается
дополнительная скорость, равная 3 км/ч. После повторения путешествий вокруг
Вселенной вы двигаетесь со скоростью 9, потом 12, 15 км/ч — до тех пор, пока не
достигнете невероятной скорости, близкой к световой.
В определенной критической точке вы двигаетесь в этой Вселенной Мизнера
настолько быстро, что начинаете путешествие во времени назад — по сути, вы
можете посетить любую предыдущую точку пространства-времени. Хокинг тщательно
изучил пространство Мизнера. Он обнаружил, что с математической точки зрения
правая и левая стены почти идентичны двум устьям-входам портала-червоточины.
Иными словами, ваша спальня и есть портал, где правая и левая стены одинаковы
и являются идентичными устьями-входами портала.
Затем он отметил тот факт, что пространство Мизнера неустойчиво с точки
зрения как классической, так и квантовой механики. К примеру, если вы
направите луч фонарика на левую стену, то луч будет набирать энергию каждый раз,
появляясь из правой стены. Этот луч приобретет голубое смещение — то есть
будет содержать все больше энергии, до тех пор, пока она не станет бесконечной,
а это уже невозможно. Или же луч фонаря приобретет такое количество энергии,
что создаст свое собственное невероятно сильное гравитационное поле, которое
сожмет спальню/портал. Таким образом, портал сожмется, если вы попытаетесь
пройти сквозь него. Также можно доказать, что нечто, называемое тензором
энергии-импульса, который измеряет энергетическое и вещественное содержимое
пространства, станет бесконечным, поскольку излучение может пройти сквозь эти
две стены бесконечное количество раз.
Хокинг таким образом нанес завершающий смертельный удар по идее путешествий
во времени — многочисленные эффекты излучения накладывались до тех пор, пока
не начинали стремиться к бесконечности, создавая отклонения, губя
путешественника во времени и закрывая портал.
В своих работах Хокинг поднял вопрос об отклонениях, что вызвало оживленную
дискуссию в физической литературе. Ученые разделились — «за» и «против»
принципа защиты хронологии. По сути, несколько физиков бросились искать бреши в
доказательстве Хокинга, выбирая подходящие значения для порталов, изменяя их
параметры — длину и прочее. Они обнаружили, что в некоторых решениях для
порталов тензор энергии-импульса действительно отклонялся, но в остальных
решениях он был четко определен. Русский физик Сергей Красников рассмотрел вопрос
отклонений в связи с различными типами порталов и сделал вывод, что «нет ни
крупицы доказательств такого предположения, что машина времени должна быть
нестабильна».
Научная мысль так далеко отступила от выводов Хокинга, что физик из Прин-
стона Ли-Синь Ли даже выдвинул гипотезу анти-хронологической защиты: «Не
существует такого закона физики, который бы препятствовал появлению
замыкающихся временных петель».
В 1998 году Хокинг был вынужден в некотором роде пойти на уступку. Он
написал: «Тот факт, что тензор энергии-импульса не выказывает отклонений [в
определенных случаях], доказывает, что обратная реакция не навязывает нам
существования принципа защиты хронологии». Это совсем не означает, что путешествие
во времени возможно, это лишь доказывает, что наши познания в этой области
еще далеко не полны. Физик Мэтью Виссер считает, что провал гипотезы Хокинга
«вовсе не должен питать надежды энтузиастов путешествий во времени, а скорее
указывает на то, что разрешение вопросов защиты хронологии требует
доскональной разработки теории квантовой гравитации».
Сегодня Хокинг уже не говорит, что путешествия во времени абсолютно
невозможны. Он утверждает лишь, что они очень уж маловероятны и трудно
осуществимы. Перевес совершенно очевидно не в пользу путешествий во времени. Но, тем
не менее, нельзя полностью отбрасывать возможность их осуществления. Если бы
можно было каким-либо образом использовать большие количества положительной и
отрицательной энергии, то путешествия во времени и вправду стали бы возможны.
(И, возможно, наше время только потому не наводнили толпы туристов из
будущего, что самым отдаленным временем, в которое они могут отправиться, является
момент создания самой машины времени, а машины времени пока что еще не
сконструированы. )
Машина времени Готта
В 1991 году Дж. Ричард Готт III из Принстона предложил еще одно решение
эйнштейновских уравнений, которое допускало путешествия во времени. Его
подход был интересен потому, что Готт выбрал совершенно новое, можно сказать,
свеженькое направление, полностью отбросив вращающиеся объекты, порталы-
червоточины и отрицательную энергию.
Готт родился в Луисвилле (штат Кентукки) в 1947 году. В его речи до сих пор
слышен мягкий южный акцент, который кажется несколько экзотичным в
разреженном, беспорядочном мире теоретической физики. Он начал изучать физику еще в
детстве, вступив в клуб астрономов-любителей, где наслаждался видом звездного
неба.
В школе Готт выиграл престижный конкурс Вестингауза «Поиски научных
талантов», в котором поныне участвует как председатель жюри. Закончив Гарвард со
степенью доктора математики, он отправился в Принстон, где работает и по сей
день.
Занимаясь исследованиями в области космологии, Готт заинтересовался
«космическими струнами», «остатком» Большого Взрыва, существование которых
предсказывается во многих теориях. Космические струны могут быть тоньше диаметра
атомного ядра, но их масса может быть сравнима со звездной, и они
протягиваются в пространстве на миллионы световых лет. Готт первым обнаружил решение
уравнений Эйнштейна, допускающее существование космических струн. Но затем он
заметил в этих космических струнах нечто необычное. Если взять две
космические струны и отправить их навстречу друг другу, то прямо перед тем, как они
столкнутся, их можно использовать в качестве машины времени. Во-вторых, он
обнаружил, что если облететь вокруг сталкивающихся космических струн, то
пространство сжимается, что придает ему необычные свойства. Мы знаем, что, если,
например, обойти вокруг стола и вернуться на место старта, мы совершим оборот
(вокруг стола) в 360°. Но если ракета облетит две космические струны при их
прохождении друг сквозь друга, то она, по сути, совершит неполный оборот,
меньше 360°, потому что пространство сжимается. (Это топология конуса. Если
мы облетим вокруг конуса, то обнаружим, что совершили неполный оборот.) Таким
образом, стремительно облетев вокруг обеих струн, вы фактически могли бы
превысить скорость света (с точки зрения находящегося в отдалении наблюдателя),
поскольку общее расстояние будет меньшим, чем ожидалось. Однако это не
противоречит специальной теории относительности, поскольку в вашей собственной
системе отсчета скорость ракеты никогда не превысит скорости света.
Но это также означает, что если вы облетите две сталкивающиеся космические
струны, то сможете совершить путешествие в прошлое. Готт вспоминает: «Когда я
обнаружил это решение, я чрезвычайно взволновался. В решении использовалось
только положительное вещество, которое двигалось со скоростью, не превышающей
скорость света. Для сравнения: решения, привлекающие порталы, требуют
присутствия более экзотического отрицательно-энергетически-плотного вещества (то
есть чего-то, что весит меньше, чем ничего)».
Но количество энергии, необходимое для создания машины времени, просто
невероятно . «Чтобы сделать возможными путешествия в прошлое, космические струны
массой в 10 триллионов на сантиметр должны двигаться в противоположных
направлениях со скоростями, составляющими, по меньшей мере, 99,999999996 %
скорости света. Мы наблюдали во Вселенной протоны высокой энергии, двигающиеся
так же быстро, а потому такие скорости возможны», — замечает он.
Некоторые критики указывают на то, что космические струны — явление очень
редкое, если они вообще существуют, а столкновение космических струн — еще
более редко. Поэтому Готт предложил следующее: высокоразвитая цивилизация
может обнаружить космическую струну в открытом космосе. Используя гигантские
космические корабли и точнейшие приборы огромных размеров, люди будущего
могли бы преобразовать эту струну в слегка неправильный прямоугольник-петлю
(похожий на наклонный стул). По его теории, эта петля-прямоугольник может кол-
лапсировать под воздействием своей собственной гравитации, так что два прямых
отрезка космической струны могут пролететь друг мимо друга со скоростью,
близкой к скорости света, создав тем самым машину времени. И, тем не менее,
Готт признает: «Коллапсирующая петля из космической струны, достаточно
большая для того, чтобы вы смогли облететь вокруг нее и отправиться хотя бы на
год назад в прошлое, должна была бы иметь массу-энергию более половины всей
галактики».
Временные парадоксы
Традиционно еще одной причиной, по которой ученые отбрасывали идею
путешествия во времени, были временные парадоксы. Например, если вы вернетесь назад
во времени и убьете своих родителей до момента вашего рождения, то рождение
ваше станет невозможным. Так что, для начала, вы никогда не сможете вернуться
назад во времени и убить своих родителей. Это важно, поскольку наука
основывается на логически последовательных идеях; такого временного парадокса было
бы достаточно, чтобы отбросить идею о путешествии во времени.
Эти временные парадоксы разделяются на несколько категорий: Дедушкин
парадокс. Согласно этому парадоксу, вы изменяете прошлое таким образом, что
существование настоящего становится невозможным. Например, отправившись в
отдаленное прошлое, чтобы взглянуть на динозавров, вы можете случайно наступить
на маленькое мохнатое существо, которое, возможно, было первым предком рода
человеческого. Уничтожив своего предка, вы делаете собственное существование
логически невозможным.
Информационный парадокс. Согласно этому парадоксу, информация приходит из
будущего, а это означает, что у нее нет начала. Например, представим, что
какой-то ученый создал машину времени и отправляется в прошлое, чтобы поведать
секрет путешествия во времени самому себе в юные годы. У этого секрета не
будет начала, поскольку та машина времени, которую создаст молодой ученый, не
будет изобретена им самим; секрет ее конструкции будет передан ему его
старшим воплощением.
Парадокс Билкера. Предположим, человек знает, каким будет его будущее, и
совершает какой-то поступок, что делает существование такого будущего
невозможным. Например, вы создаете машину времени, которая может унести вас в
будущее, и обнаруживаете, что вам суждено жениться на женщине по имени Джейн.
Однако в пику судьбе вы решаете жениться на женщине по имени Хелен, таким
образом делая невозможным существование такого будущего.
Сексуальный парадокс. Согласно этому парадоксу, вы являетесь своим
собственным отцом, что невозможно биологически. Герой истории, написанной
британским философом Джонатаном Гаррисоном, не только является собственным отцом,
но и съедает самое себя. В классическом произведении Роберта Хайнлайна «Все
вы зомби» герой одновременно и собственный отец, и мать, и дочь, и сын — то
есть в нем воплощено все фамильное древо.
В «Конце вечности» Айзек Азимов рисует в своем воображении «временную
полицию», которая отвечает за предотвращение подобных парадоксов. В фильме
«Терминатор» сюжет основан на информационном парадоксе — ученые изучают микрочип,
взятый у робота из далекого будущего, затем они создают целую расу роботов,
которые наделены сознанием, и те завоевывают весь мир. Иными словами, сама
конструкция этих роботов не была создана каким-либо изобретателем; она просто
взята из обломков одного из роботов далекого будущего. В фильме «Назад в
будущее» Майкл Дж. Фокс пытается избежать «дедушкиного парадокса», когда
возвращается назад во времени и встречается со своей матерью-подростком, которая
тут же влюбляется в него. Но если она отвергнет ухаживания отца Фокса, то
само существование Майкла будет поставлено под угрозу.
Сценаристы охотно нарушают законы физики, создавая голливудские блокбасте-
ры. Но в кругу физиков к таким парадоксам относятся очень серьезно. Любое
решение подобных парадоксов должно быть совместимо с теорией относительности и
квантовой теорией. Например, для совмещения с теорией относительности река
времени должна быть бесконечной. Вы не можете запрудить реку времени. В общей
теории относительности время представлено как гладкая протяженная
поверхность, которую нельзя разорвать и на которой не может образоваться рябь.
Топология ее может измениться, но просто так остановиться река не может. Это
означает, что если вы убьете своих родителей до момента собственного
рождения, то вы не исчезнете. Такой вариант развития событий противоречил бы
законам физики.
В настоящее время физики делятся на две группы, поддерживая два возможных
решения этих временных парадоксов. Русский космолог Игорь Новиков считает,
что мы вынуждены действовать таким образом, словно парадоксы неизбежны. Его
подход называется «школой непротиворечивости». Если река времени мягко
поворачивает вспять и снова замыкается на самой себе, создавая водоворот, то,
согласно предположениям Новикова, если мы решим вернуться назад во времени, что
было бы чревато созданием временного парадокса, то некая «невидимая рука»
должна вмешаться и предотвратить прыжок в прошлое. Но в подходе Новикова
существуют проблемы со свободной волей. Если мы вернемся назад во времени и
встретим своих собственных родителей, то можно подумать, что в своих
действиях мы руководствуемся собственной волей; Новиков считает, что еще не открытый
закон физики запрещает любое действие, которое изменило бы будущее (например,
такое действие, как убийство собственных родителей или предотвращение факта
собственного рождения). Он отмечает: «Мы не можем отправить путешественника
во времени в сады Эдема, чтобы попросить Еву не рвать яблоко с дерева».
Что же это за загадочная сила, не позволяющая нам изменить прошлое и
создать временной парадокс? «Такое давление на нашу волю необычно и загадочно,
но все же оно имеет свои параллели, — пишет он. — Например, я могу изъявить
волю прогуляться по потолку без всякого специального снаряжения. Закон
гравитации не позволит мне этого сделать; я упаду на пол, если попытаюсь это
сделать , а потому моя свобода воли ограничена».
Но временные парадоксы могут происходить и тогда, когда неодушевленное
вещество (вовсе не обладающее свободной волей) забрасывается в прошлое.
Предположим, что перед битвой Александра Великого с царем персов Дарием III в 330
году до н.э. вы отправляете в прошлое пулеметы с инструкцией на древнеперсид-
ском по их использованию. Мы бы потенциально изменили всю последующую
европейскую историю (и, возможно, обнаружили бы, что вместо одного из европейских
языков разговариваем на каком-то диалекте персидского).
По сути, даже мельчайшее вмешательство в прошлое может стать причиной самых
неожиданных парадоксов в настоящем. Например, в теории хаоса используется
метафора «эффект бабочки». В критические моменты формирования климата Земли
достаточно малейшего трепета крыльев бабочки, чтобы пустить по воде рябь,
способную нарушить баланс сил и вызвать грозу страшной силы. Даже мельчайшие
неодушевленные объекты, будучи отправлены в прошлое, неизбежно изменят
прошлое самым непредсказуемым образом, что станет причиной временного парадокса.
Вторым способом разрешения временного парадокса является вариант, при
котором река времени мягко разветвляется на две реки, или рукава, образуя две
различные Вселенные. Иными словами, если бы вы отправились в прошлое и
застрелили своих родителей до момента собственного рождения, вы бы убили людей,
которые генетически не отличаются от ваших родителей в альтернативной
вселенной, в той, где вы никогда не родитесь. Но ваши родители в вашей родной
Вселенной останутся живы.
Вторая гипотеза называется «теорией многих миров»: суть ее в том, что все
возможные многочисленные миры могут существовать одновременно. Это исключает
бесконечное количество расхождений, обнаруженное Хокингом, поскольку
излучение не будет раз за разом проходить сквозь портал, как в пространстве Мизне-
ра. Если оно и проникнет сквозь портал, то только один раз. Каждый раз,
проходя сквозь портал, оно будет входить в новую вселенную.
И этот парадокс восходит, возможно, к глобальному вопросу квантовой теории:
как может быть кот и живым, и мертвым в одно и то же время?
Для ответа на этот вопрос физикам пришлось принять во внимание два шокирую-
щих решения: либо Существует Космический Разум, следящий за всеми нами, либо
существует бесконечное количество квантовых вселенных.
Глава 6. Параллельные
Квантовые вселенные
Думаю, не ошибусь, если скажу, что
никто не понимает квантовую механику.
Ричард Фейнман
Любой, кто не поражен квантовой
теорией , просто ее не понимает.
Нильс Бор
Двигатель, основанный на принципе
Бесконечной Невероятности, — это
прекрасный новый способ пересечения огромных
межзвездных расстояний за доли секунды
без нудного болтания по
гиперпространству.
Дуглас Адаме
В сверхпопулярном эксцентричном научно-фантастическом романе Дугласа Адамса
«Автостопом по галактике» герой находит оригинальный способ путешествия к
звездам. Вместо использования червоточин, гипердорог или порталов в другие
измерения для путешествия в иные галактики, он решает овладеть принципом
неопределенности, чтобы молниеносно преодолевать широты межгалактического
пространства. Если бы мы могли каким-то образом подчинить себе вероятность
определенных невероятных событий, то стало бы возможным все что угодно, в том
числе путешествия со скоростью, превосходящей световую, и даже путешествия во
времени. Достичь далеких звезд за секунды маловероятно, но при условии, что
вы можете управлять квантовыми вероятностями по своему усмотрению, даже
невозможное может стать делом привычным.
Квантовая теория основана на том, что существует вероятность, что все
возможные события могут произойти вне зависимости от того, насколько они
фантастичны или глупы. Это, в свою очередь, лежит в основе инфляционной теории — в
момент Большого Взрыва произошел квантовый переход в новое состояние,
находясь в котором Вселенная внезапно невероятно расширилась. Видимо, вся наша
Вселенная могла зародиться в результате маловероятного квантового скачка.
Хотя Адаме писал в шутку, мы, физики, понимаем, что если бы можно было каким-то
образом управлять этими вероятностями, то стали бы доступны трюки,
неотличимые от волшебства. Но в настоящее время изменение вероятностей происхождения
событий находится далеко за пределами возможностей нашей технологии.
Иногда я даю аспирантам нашего университета задания попроще, например,
вычислить вероятность того, что они внезапно дематериализуются и снова
возникнут с другой стороны кирпичной стены. Согласно квантовой теории, существует
малая, но исчисляемая вероятность того, что такое может произойти. Или, коли
на то пошло, вероятность того, что мы дематериализуемся у себя в гостиной и
попадем на Марс. Согласно квантовой теории, в принципе можно внезапно ремате-
риализоваться на красной планете. Конечно же, эта вероятность настолько мала,
что нам пришлось бы ждать дольше жизни Вселенной. В результате в нашей
повседневной жизни мы отбрасываем вероятность таких событий. Но на субатомном
уровне такие вероятности жизненно необходимы для функционирования электрони-
ки, компьютеров и лазеров.
По сути, электроны регулярно дематериализуются и рематериализуются на
другой стороне стенки в запчастях ваших компьютеров и компакт-дисков. В
принципе, вся современная цивилизация потерпела бы крушение, если бы электроны не
могли находиться в двух местах одновременно. (Молекулы, из которых состоят
наши тела, тоже распались бы, не будь этого причудливого принципа.
Представьте себе столкновение двух солнечных систем в космосе, происходящее согласно
Законам гравитации Ньютона. Столкнувшиеся солнечные системы распались бы и
превратились в кучу хаотически разбросанных планет и астероидов. Подобным
образом, если бы атомы действовали в соответствии с законами Ньютона, они бы
распадались всякий раз, врезаясь в другой атом. Два атома объединяются в
молекулу именно на основе способности электронов одновременно находиться в
таком огромном количестве мест, что они образуют «электронное облако», которое
удерживает атомы вместе. Таким образом, молекулы устойчивы, а Вселенная не
разваливается потому, что электроны могут находиться во многих местах
одновременно .)
Но если электроны могут существовать в параллельных состояниях, паря на
грани существования и небытия, то почему не может то же самое происходить и
со Вселенной? В конце концов, в какой-то момент Вселенная была меньше, чем
электрон. Признав возможность применения квантового принципа ко Вселенной, мы
вынуждены принять во внимание существование параллельных вселенных.
Именно эта возможность рассматривается в волнующем научно-фантастическом
романе Филиппа Дика «Человек в высоком замке». В книге существует другая
вселенная, отделенная от нашей одним-единственным кардинальным событием. В той
вселенной в 1933 году история изменяется, когда пуля наемного убийцы убивает
президента Рузвельта в первый год после его избрания. Его обязанности берет
на себя вице-президент Гарнер, который проводит политику изоляционизма, в
военном отношении ослабляющую Соединенные Штаты. Не подготовившись к атаке на
Перл-Харбор и так и не оправившись после потери всего флота, Соединенные
Штаты в 1947 году вынуждены подчиниться немцам и японцам. В конце концов, США
разделили на три части: германский рейх контролировал восточное побережье,
японцы — западное побережье, между которыми находилась тревожная граница —
штаты Скалистых Гор. В этой параллельной вселенной загадочный человек пишет
книгу под названием «Саранча садится тучей», основанную на цитате из Библии,
запрещенной нацистами. В книге говорится о другой вселенной, где Рузвельта не
убивают, а Британия и Соединенные Штаты побеждают нацистов. Миссия героини
заключается в том, чтобы выяснить, есть ли правда другая вселенная, где царят
свобода и демократия, а не тирания и расизм.
Сумеречная зона
Мир «Человека в высоком замке» и наш разделены крошечным несчастным
случаем, одной-единственной пулей, вылетевшей из ружья убийцы-наемника. Однако
возможно также, что параллельный мир может отделять от нашего ничтожное
возможное событие: одно-единственное квантовое событие, воздействие космического
луча.
В одном из эпизодов сериала «Сумеречная зона» человек просыпается и
обнаруживает, что жена не узнает его. Она с криком выгоняет его, угрожая тем, что
вызовет полицию. Бродя по городу, человек выясняет, что и закадычные друзья
также не узнают его, будто бы он никогда и не существовал. В конце концов, он
заходит в гости к своим родителям; это посещение потрясает его до глубины
души . Родители заявляют, что они видят его впервые, и вообще у них никогда не
было сына. Оставшись без семьи, друзей и дома, герой бесцельно бродит по
городу и, в конце концов, как бездомный, засыпает на скамье в парке. Проснув-
шись на следующий день, он обнаруживает, что снова лежит в удобной постели
рядом со своей женой. Однако, когда жена поворачивается к нему лицом, он с
ужасом видит, что это вовсе не его жена, а совершенно незнакомая женщина,
которой он никогда прежде не видел.
Возможны ли такие абсурдные ситуации? Может быть. Если бы главный герой
«Сумеречной зоны» задал несколько откровенных вопросов своей матери, то,
возможно, узнал бы, что она перенесла выкидыш, а потому у нее действительно
никогда не было сына. Иногда один-единственный космический луч, одна-
единственная частица из открытого космоса может проникнуть глубоко в ДНК
эмбриона и стать причиной мутации, которая, в конце концов, вызовет выкидыш. В
таком случае одно-единственное квантовое событие может разделить два мира —
тот, где вы живете и являетесь нормальным полезным гражданином, и еще один,
абсолютно идентичный первому, где вы так и не были рождены.
Перемещение между этими мирами находится в соответствии с законами физики.
Но оно чрезвычайно маловероятно; вероятность того, что это случится,
астрономически мала. Однако, как вы видите, квантовая теория дает нам картину
намного более странной вселенной, чем та, которую подарил нам Эйнштейн. В теории
относительности сцена жизни, на которой мы играем свои роли, может быть
сделана из резины, и актеры передвигаются между декорациями по кривой. Как и в
мире Ньютона, актеры в мире Эйнштейна повторяют строчки своих написанных
заранее ролей. Но в «квантовой» пьесе актеры внезапно выбрасывают свои сценарии
и начинают играть по своей собственной воле. Марионетки обрывают свои нитки.
Устанавливается царство свободной воли. Актеры могут исчезать и снова
появляться на сцене. Что еще более странно, они могут обнаружить, что появляются
в двух местах одновременно. Произнося свои реплики, актер никогда не может
быть уверен, что партнер внезапно не исчезнет и не появится в другом месте.
Исполинский ум: Джон Уилер
За исключением разве что Эйнштейна и Бора, никто не вел более горячей
борьбы с нелепостями и успешными моментами квантовой теории, чем Джон Уилер.
Является ли физическая реальность всего лишь иллюзией? Существуют ли
параллельные квантовые вселенные? В прошлом, не вдаваясь в подробности этих упрямых
квантовых парадоксов, Уилер применял эти вероятности для конструирования
атомной и водородной бомб, а также был пионером в изучении черных дыр. Джон
Уилер был последним из гигантов, или, как когда-то назвал их его студент
Ричард Фейнман, «исполинских умов», который и до сих пор борется с безумными
следствиями квантовой теории.
Именно Уилер предложил термин «черная дыра» в 1967 году в Нью-Йорке на
конференции в Институте космических исследований им. Годдарда, NASA, после
открытия первых пульсаров.
Уилер родился в 1911 году в Джексонвилле (штат Флорида). Его отец был
библиотекарем, но инженерия были в крови у членов семьи. Три его дяди были
горными инженерами и в своей работе часто использовали взрывчатые вещества. Сама
идея использования динамита глубоко захватила Джона, он обожал наблюдать за
взрывами. (Однажды он неосторожно экспериментировал с куском динамита, и тот
случайно взорвался прямо у него в руке, оторвав один палец и фалангу другого.
По случайному совпадению, когда Эйнштейн учился в школе, с ним произошел
подобный случай: из-за его неосторожности взрыв произошел прямо у него в руке,
и потребовалось наложить несколько швов.)
В детстве Уилер был развит не по годам, он овладел основами математики и
глотал все книги, какие ему только удавалось найти, по новой теории, о
которой не переставая говорили его друзья, — квантовой механике. Прямо на его
глазах новая теория переживала свое становление в Европе, ее разработкой за-
нимались Нильс Бор, Вернер Гейзенберг и Эрвин Шрёдингер, внезапно раскрывший
секреты атома. Всего лишь несколько лет назад последователи философа Эрнста
Маха поднимали на смех саму идею существования атомов, утверждая, что никогда
еще атомы не удавалось наблюдать в лабораторных условиях, и что вообще они
наверняка были всего лишь выдумкой. Чего нельзя увидеть, то и существовать
наверняка не может, утверждали они. Великий немецкий физик Людвиг Больцман,
Заложивший основы термодинамики, покончил жизнь самоубийством в 1906 году
отчасти из-за постоянных насмешек, с которыми ему приходилось иметь дело,
проводя в жизнь концепцию атомов.
Затем всего за пару лет, с 1925 по 1927 годы, было раскрыто множество
секретов атомов. Современная история не знала случаев, чтобы прорывы такого
масштаба были совершены за столь краткий промежуток времени (за исключением
работы Эйнштейна в 1905 году). Уилер хотел принять участие в этом перевороте.
Но он понимал, что Соединенные Штаты оставались за бортом достижений в
области физики: в пределах страны не было ни единого физика мирового масштаба.
Подобно Дж. Роберту Оппенгеймеру до него, Уилер уехал из Соединенных Штатов и
отправился в Копенгаген, чтобы учиться у самого Маэстро — Нильса Бора.
Эксперименты по изучению электронов показали, что электроны действуют и как
частицы, и как волны. Секрет этой странной двойственности был, в конце
концов , раскрыт квантовыми физиками: совершая свой танец вокруг атома, электрон
виделся частицей, но эту частицу сопровождала загадочная волна. В 1925 году
австрийский физик Эрвин Шрёдингер предложил уравнение (знаменитое уравнение
Шрёдингера), которое в точности описывало движение волны, сопровождающей
электрон. Эта волна, обозначаемая греческой буквой с ошеломительной точностью
прогнозировала поведение атомов, что стало первой искрой, от которой вспыхнул
пожар революции в физике. Внезапно, основываясь на самом элементарном знании,
стало возможно вглядеться в атом и вычислить, сколько электронов танцуют на
своих орбитах, совершая переходы и соединяя атомы в молекулы.
Квантовый физик Поль Дирак хвастливо пообещал, что физики скоро сведут всю
химию к простой инженерии. Он заявил: «Основополагающие физические законы,
составляющие математическую базу большей части физики и всей химической
науки, уже известны. Единственная трудность состоит в том, что применение этих
законов приводит к получению слишком сложных и не поддающихся решению
уравнений». Как ни была внушительна эта Ф-функция, до сих пор оставалось загадкой,
что же именно она представляла.
В конце концов, в 1928 году Макс Борн выдвинул идею о том, что эта волновая
функция представляла вероятность обнаружения электрона в любой заданной
точке. Иными словами, вы никогда не могли быть точно уверены, где находится
электрон; максимум того, что вы могли сделать, — это вычислить его волновую
функцию, которая давала вероятность его нахождения именно «там». Итак, если
атомная физика могла быть сведена к волнам вероятности нахождения электрона
«там» или «тут» и если электрон, по-видимому, мог находиться в двух местах
одновременно, то как же нам, в конце концов, определить, где он действительно
находится?
Бор и Гейзенберг, в конце концов, сформулировали полный набор рецептов в
кулинарной книге физики, которые сработали в атомных экспериментах с
потрясающей точностью. Волновая функция дает информацию только о вероятности того,
что электрон находится «тут» или «там». Если для какой-то точки волновая
функция велика, то это означает высокую вероятность того, что электрон
находится именно там. (Если она мала, то маловероятно, что электрон находится
там.) Например, если бы мы могли «видеть» волновую функцию человека, то она
выглядела бы очень похожей на этого человека. Однако волновая функция также
плавно распространяется и на космос, а это значит, что существует малая
вероятность того, что человек окажется на Луне. (По сути, волновая функция чело-
века распространяется по всей Вселенной.)
Это также означает, что волновая функция дерева может сообщить вам
информацию о вероятности того, стоит ли оно или падает, но она не может определенно
ответить вам на вопрос, в каком же состоянии оно действительно находится. Но
здравый смысл говорит нам, что объекты находятся в каком-то определенном
состоянии. Когда вы смотрите на дерево, оно определенно находится перед вами —
либо стоит, либо падает, но не делает и того, и другого одновременно.
Чтобы разрешить несовпадения между волнами вероятности и представлением о
существовании, диктуемым нашим здравым смыслом, Бор и Гейзенберг
предположили, что после измерения, совершенного далеким наблюдателем, волновая функция
волшебным образом «коллапсирует» и электрон впадает в определенное состояние
— то есть, посмотрев на дерево, мы видим, что оно действительно стоит. Иными
словами, процесс наблюдения определяет конечное состояние электрона.
Наблюдение жизненно необходимо для существования. После того как мы взглянем на
электрон, его волновая функция коллапсирует; таким образом, он теперь
находится в определенном состоянии и больше нет нужды в волновых функциях.
Итак, постулаты копенгагенской школы Бора можно суммировать приблизительно
в следующем виде:
1. Вся энергия встречается в виде отдельных пучков энергии, называемых
квантами. (Например, квантом света является фотон. Кванты слабого
взаимодействия называются W- и Z-бозонами, квантом сильного взаимодействия является
глюон, а квант гравитации называется гравитоном, который нам еще предстоит
увидеть в лабораториях.)
2. Вещество представлено точечными частицами, но вероятность обнаружения
этой частицы определяется волной. Сама волна, в свою очередь, подчиняется
определенному волновому уравнению (такому, как волновое уравнение Шрёдингера).
3. Перед наблюдением объект существует во всех возможных состояниях
одновременно . Чтобы определить, в каком состоянии находится объект, нам
необходимо провести наблюдение, в результате которого волновая функция «коллапсирует»
и объект входит в определенное состояние. Сам акт наблюдения уничтожает
волновую функцию, и объект приобретает реальную определенность. Волновая функция
служит своей цели: она дает нам точную вероятность обнаружения данного
объекта в конкретном состоянии.
Детерминизм или неопределенность?
Квантовая теория является самой успешной физической теорией всех времен.
Совершенной формулировкой квантовой теории является Стандартная модель, в
которой представлены плоды десятилетий экспериментов с ускорителями частиц.
Некоторые части этой теории были проверены с точностью до миллиардных долей.
Если включить сюда массу нейтрино, то Стандартная модель соответствует всем
экспериментам с субатомными частицами без исключения.
Но независимо от того, насколько успешна квантовая теория, экспериментально
она основана на постулатах, вызвавших целую бурю философских и теологических
споров на протяжении последних 80 лет. В частности, второй постулат вызвал
гнев церкви, поскольку в нем содержится вопрос о том, кто решает наши судьбы.
На протяжении веков философов, теологов и ученых волновало будущее, а также
вопрос, возможно ли каким-либо образом узнать об ожидающих нас судьбах. В
шекспировском «Макбете» Банко, отчаявшись приподнять завесу, скрывающую
будущее, произносит памятные строки: «Когда ваш взор, в посев времен проникнув,
Грядущих всходов зерна различит. Скажите мне!» (Акт 1, Сцена 3).
Шекспир написал эти слова в 1606 году. 80 лет спустя еще один англичанин,
Исаак Ньютон, имел дерзость заявить, что ему известен ответ на этот древний
вопрос. И Ньютон, и Эйнштейн верили в концепцию, называемую детерминизмом,
которая утверждает, что все грядущие события могут быть определены в
принципе. С точки зрения Ньютона, Вселенная представляла собой гигантские часы,
которые Бог завел в начале времен. С тех пор они тикают, подчиняясь трем
законам механики самым предсказуемым образом. Французский математик Пьер Симон де
Лаплас, который был ученым советником Наполеона, писал, что, используя законы
Ньютона, можно предсказать будущее с той же точностью, с которой мы
рассматриваем наше прошлое. Он написал, что если бы существо могло знать положение и
скорость всех частиц во Вселенной, то «для такого интеллекта ничто не было бы
неопределенным и будущее, как и наше прошлое, предстало бы перед нашими
глазами». Когда Лаплас подарил Наполеону экземпляр своего шедевра, «Небесной
механики» , император заметил: «Вы написали эту огромную работу о небесах и ни
разу не упомянули Бога». Лаплас отвечал: «Сир, у меня не было нужды в этой
гипотезе».
Для Ньютона и Эйнштейна понятие свободной воли, того, что мы хозяева
собственной судьбы, было лишь иллюзией. Это банальное понятие реальности, где
конкретные объекты, до которых мы можем дотронуться, реальны и существуют в
определенных состояниях, Эйнштейн назвал «объективной реальностью». Он в высшей
степени ясно изложил свою позицию в нижеследующем отрывке:
Я детерминист, вынужденный действовать таким образом, будто свободная воля
существует, поскольку если я хочу жить в цивилизованном обществе, то мне
необходимо действовать соответственно. Я знаю, что с философской точки зрения
на убийце не лежит ответственность за его преступления, но я бы не стал
распивать с ним чай. Мою карьеру определили различные силы, над которыми я не
властен, в первую очередь те загадочные железы, в которых природа готовит
самую сущность жизни. Генри Форд может назвать это своим Внутренним Голосом,
Сократ определил это как своего демона: каждый человек по-своему объясняет
тот факт, что человеческая воля не свободна... Все определено... силами, над
которыми мы не властны... в равной степени для насекомого и для звезды.
Человеческие существа, овощи или космическая пыль — все мы танцуем под загадочное
время, модулируемое где-то невидимым исполнителем.
Теологи также боролись с этим вопросом. Большинство мировых религий верит в
какую-то форму предопределенности, идею о том, что Бог не только всемогущ и
вездесущ, но также всезнающ (ему известно все, даже будущее). В некоторых
религиях это означает, что Богу известно, отправимся мы в ад или в рай, еще до
нашего рождения. По сути, где-то на небесах существует «книга судеб», где
перечислены все наши имена, даты рождения, наши провалы и триумфы, радости и
поражения, даже даты смерти и будем ли мы жить в раю или будем осуждены на
вечные муки.
(Этот тонкий теологический вопрос предопределенности частично способствовал
расколу католической церкви в 1517 году, когда Мартин Лютер приколол 95
тезисов на дверях церкви в Виттенберге. В этом документе он критиковал практику
продажи церковью индульгенций — в сущности, взяток, которые мостили дорогу в
рай богатым. Казалось, Лютер говорил, что, возможно, Богу известно наше
будущее наперед и наши судьбы предопределены, но Бога нельзя убедить поменять
свое решение, сделав щедрое пожертвование на нужды церкви.)
Но для физиков, принимающих концепцию неопределенности, наиболее
противоречивым постулатом является третий, причина головной боли целых поколений
физиков и философов. «Наблюдение» — это неопределенный слабовыраженный концепт.
Более того, он полагается на тот факт, что в действительности существуют два
типа физики: одна для причудливого субатомного мира, где электроны, видимо,
могут находиться в двух местах одновременно, и вторая — для макроскопического
мира, в котором мы живем и который, видимо, подчиняется законам Ньютона,
основанным на здравом смысле.
По Бору, существует невидимая «стена», отделяющая мир атомов от обыденного
знакомого макроскопического мира. В то время как в мире атомов действуют
причудливые правила квантовой теории, мы живем с другой стороны стены, в мире
четко определенных планет и звезд, где волны уже коллапсировали.
Уилеру, которому преподавали квантовую механику сами ее создатели,
нравилось суммировать взгляды представителей этих двух школ. Он приводит пример
трех судей на бейсбольном матче, которые обсуждают тончайшие правила игры.
Вынося решение, трое судей говорят:
Первый: Я называю их так, как вижу.
Второй: Я называю их тем, чем они являются.
Третий: Они — ничто до тех пор, пока я не назову их.
Для Уилера второй судья — это Эйнштейн, который верил в существование
абсолютной реальности за пределами человеческого опыта. Эйнштейн называет это
«объективной реальностью», то есть идеей, согласно которой объекты могут
существовать в различных состояниях без вмешательства человека. Третий судья —
это Бор, который считал, что реальность существует только после того, как
имело место наблюдение.
Деревья в лесу
Физики иногда относятся к философам с некоторым пренебрежением, цитируя
римлянина Цицерона, который когда-то сказал: «Не существует ничего абсурдного
настолько, чтобы философы этого не произнесли». Математик Станислав Улам,
который с пессимизмом относился к тому, что глупейшим концептам присваивались
возвышенные имена, однажды сказал: «Безумие — это способность проводить
четкие грани между различными видами вздора». Сам Эйнштейн однажды сказал по
поводу философии: «Разве не похоже, что вся философия будто написана на меду?
При созерцании она смотрится чудесно, но взглянув снова, вы видите, что все
исчезло. Остается только густая масса».
Физики также любят рассказывать апокрифическую историю о некоем ректоре
университета, который пришел в ярость, увидев финансовую смету для
физического , математического и философского факультетов. Он сказал: «Почему это
физикам все время нужно столько дорогостоящего оборудования? Вот смотрите, для
математического факультета нужны деньги только на бумагу, карандаши и корзины
для бумаг, а что касается факультета философии, так там дело обстоит еще
лучше . Им даже не нужны корзины для бумаг».
Однако может случиться так, что смеяться последними будут все же философы.
Квантовая теория не завершена и покоится на шатком философском основании. Эти
квантовые расхождения требуют пересмотра работ таких философов, как епископ
Беркли, который в XVIII веке заявил, что объекты существуют только потому,
что есть люди, которые на них смотрят; такое философское течение называется
солипсизмом или идеализмом. Если в лесу падает дерево, но нет никого, кто бы
это увидел, то в действительности оно не падает, заявляют приверженцы такого
подхода.
Теперь мы имеем дело с квантовой реинтерпретацией деревьев, падающих в
лесу. До того как совершается акт наблюдения, вы не знаете, упало дерево или
нет. В сущности, дерево существует во всех возможных состояниях одновременно:
оно может быть сожжено, свалено, распилено на дрова и опилки и так далее.
Когда происходит наблюдение, дерево внезапно попадает в определенное состояние,
и мы видим, что оно, к примеру, упало.
Сравнивая философские трудности теории относительности и квантовой теории,
Фейнман однажды заметил: «Было время, когда в газетах писали, что всего лишь
двенадцать человек понимают теорию относительности. Я не верю, что такое
время было... С другой стороны, думаю, не ошибусь, если скажу, что никто не
понимает квантовую механику». Он пишет, что квантовая механика «описывает природу
как нелепицу с точки зрения здравого смысла. И это полностью согласуется с
экспериментальной базой. Так что, я надеюсь, вы можете принимать природу
такой, какая она есть, — нелепой». Это вызвало чувство неловкости у многих
физиков-практиков, которые чувствуют себя так, будто строят целые миры на
зыбучих песках. Стивен Вайнберг пишет: «Я признаю, что есть некоторый дискомфорт
в том, что всю жизнь я работаю с теоретической основой, которая никому до
конца не понятна».
В традиционной науке наблюдатель пытается оставаться, глядя на мир,
настолько беспристрастным, насколько это возможно. (Как сказал один остряк, «Вы
всегда можете вычислить ученого в стрип-клубе, поскольку он один смотрит не
на подиум, а на публику».) Но сейчас мы впервые видим, что невозможно
разделить наблюдателя и предмет его наблюдения. Как однажды заметил Макс Планк,
«Наука не может окончательно разрешить загадку Природы. Причина заключена в
том, что, в конечном счете, мы сами часть той загадки, которую пытаемся
разрешить» .
Проблема кота
Эрвин Шрёдингер, который, собственно, и ввел волновое уравнение, считал,
что все это зашло слишком далеко. Он признался Бору, что сожалеет о том, что
вообще ввел понятие волны, раз за ним в физику проник концепт вероятности.
Чтобы уничтожить идею вероятностей, он предложил следующий эксперимент.
Представьте, что в ящике сидит кот. Внутри также находится бутылка с ядовитым
газом, соединенная с молотом, который, в свою очередь, соединен со счетчиком
Гейгера, помещенным рядом с куском урана. Никто не станет оспаривать тот
факт, что радиоактивный распад атома урана — чисто квантовое событие, которое
не может быть предсказано наперед. Пусть существует 50-процентная вероятность
того, что распад начнется в следующую секунду. Но если начнется распад атома
урана, то запустится счетчик Гейгера, который освободит молот, который
разобьет бутылку, что станет причиной смерти кота. До того как вы откроете
коробку , нельзя сказать, жив кот или мертв. В сущности, для того, чтобы описать
кота, физики добавляют волновую функцию к мертвому коту и живому коту — то
есть мы помещаем кота в жуткое состояние, где он на 50 % жив и на 50 % мертв
одновременно.
Теперь откроем коробку. Как только мы взглянем внутрь, совершится акт
наблюдения, произойдет коллапс волновой функции и мы увидим, что кот, к
примеру, жив. Шрёдингеру все это казалось глупостью. Как может быть кот жив и
мертв одновременно только потому, что мы на него не смотрим? Он начинает
внезапно существовать, как только мы взглянем на него? Эйнштейну тоже не
нравилась такая интерпретация. Когда к нему домой приходили гости, он говорил:
посмотрите на луну. Неужели она внезапно начинает существовать, когда на нее
взглянет мышь? Эйнштейн считал, что ответ на этот вопрос может быть только
отрицательный. Но в каком-то смысле ответ мог быть и утвердительным.
История эта достигла апогея в историческом столкновении Эйнштейна и Бора на
Сольвеевском конгрессе в 1930 году. Позднее Уилер заметит, что это был
величайший известный ему спор в истории мысли. Он скажет, что за тридцать лет он
никогда не слышал спора двух более великих людей по более глубокому вопросу,
который имел бы более серьезные последствия для понимания Вселенной.
Эйнштейн, неизменно отважный, дерзкий и в высшей степени красноречивый,
предложил ряд «мысленных экспериментов», направленных на разрушение квантовой
теории. Бор, беспрерывно бормотавший, после каждой атаки понемногу сдавал
свои позиции. Физик Поль Эренфест заметил: «Замечательно, что я был
свидетелем диалогов между Бором и Эйнштейном, будто шахматист, сталкивающийся все с
новыми и новыми ситуациями. Как некий вечный двигатель, намеренный прорвать
завесу неопределенности, Бор все время выискивал в облаке философии средства
опровергнуть примеры один за другим. Эйнштейн был каждое утро свеж, будто
чертик, выскакивающий из коробочки. О, это было прекрасно. Но я практически
безоговорочно За Бора и против Эйнштейна. Сегодня он ведет себя по отношению
к Бору точно так же, как чемпионы абсолютной одновременности вели себя по
отношению к нему самому».
Наконец Эйнштейн предложил эксперимент, который, по его мнению, должен был
нанести завершающий удар по квантовой теории. Представьте, что в коробочке
содержатся фотоны в виде газа. Если в коробке есть затвор-диафрагма, то
оттуда может вылететь один фотон. Раз можно точно измерить скорость затвора, а
также энергию фотона, то таким образом можно определить состояние фотона с
бесконечной точностью, что противоречит принципу неопределенности.
Эренфест писал: «Для Бора это оказалось тяжким ударом. На тот момент он не
видел решения. Он был очень расстроен весь вечер, ходил от одного к другому,
пытаясь убедить всех, что это не может быть правдой, потому что если Эйнштейн
прав, то это ознаменовало бы конец физики как таковой. Но он никак не мог
придумать опровержение. Я никогда не забуду зрелище, которое являли собой два
оппонента, покидая университетский клуб. Эйнштейн, величественная фигура,
спокойно шагал с легкой иронической улыбкой, а Бор семенил рядом с ним,
чрезвычайно расстроенный».
Когда несколько позже Эренфест встретил Бора, тот был неразговорчив; он
только снова и снова повторял одно слово: «Эйнштейн... Эйнштейн... Эйнштейн».
На следующий день, после напряженной бессонной ночи, Бор смог найти
крошечный изъян в аргументах Эйнштейна. После испускания фотона коробка становилась
чуть легче, поскольку вещество и энергия были эквивалентны. Это означало, что
коробка чуть поднималась под действием силы гравитации, поскольку, согласно
теории гравитации самого Эйнштейна, энергия также обладала весом. Если
вычислить неопределенность в весе и неопределенность в скорости затвора, то
обнаруживалось , что коробка в точности повиновалась принципу неопределенности. По
сути, Бор воспользовался теорией гравитации Эйнштейна, чтобы аргументы
Эйнштейна же опровергнуть! Бор победил, Эйнштейн потерпел поражение.
Говорят, что, когда позднее Эйнштейн пожаловался, что «Бог не играет в
кости с миром», Бор ему ответил: «Не нам указывать Богу, что Ему делать». В
конечном счете, Эйнштейн признал, что Бор успешно опроверг его аргументы.
Эйнштейн написал: «Я убежден, что в этой теории, несомненно, содержится зерно
истины». (Однако Эйнштейн с пренебрежением относился к физикам, которые были
не в состоянии оценить тонкие парадоксы, присущие квантовой теории. Однажды
он написал: «Конечно, сегодня каждый плут считает, что знает ответ, но он
обманывает сам себя».)
После этого спора, а также других споров с квантовыми физиками Эйнштейн в
конце концов сдался, но он избрал другой подход. Он признал, что квантовая
теория верна, но лишь в определенной области, только в качестве
приближенности к истине. Он хотел, чтобы квантовая теория оказалась поглощена более
общей и сильной теорией — теорией поля, подобно тому как теория относительности
обобщала (но не уничтожала) теорию Ньютона.
(Однако этот спор между Эйнштейном и Шрёдингером с одной стороны и Бором и
Гейзенбергом с другой нельзя так просто сбрасывать со счетов, поскольку все
эти «мысленные эксперименты» теперь осуществимы в лабораториях. Хотя ученые
не могут добиться того, чтобы кот был одновременно жив и мертв, они могут
управлять отдельными атомами при помощи нанотехнологий. Недавно эти
сложнейшие эксперименты были проведены с наночастицей Сбо, известной как бакибол
(Buckyball), содержащей 60 атомов углерода, а потому воздвигнутая Бором
«стена» , разделяющая большие объекты и квантовые, стремительно разрушается.
Физики-экспериментаторы сейчас размышляют над тем, что потребовалось бы для того,
чтобы показать, что вирус, состоящий из тысяч атомов, может находиться в двух
местах одновременно.)
Бомба
Самым неудачным образом все рассуждения по поводу этих занимательных
парадоксов были прерваны выдвижением Гитлера в канцлеры в 1933 году и
лихорадочной гонкой по созданию первой атомной бомбы. В течение многих лет было
известно (из знаменитого уравнения Эйнштейна Е = тс2) , что атом является
закрытым хранилищем огромных количеств энергии. Но большинство физиков несерьезно
относились к мысли об использовании этой энергии. Даже Эрнст Резерфорд,
человек, открывший ядро атома, сказал: «Энергия, освобождаемая при разбивании
ядра атома, очень незначительна. Любой, кто рассчитывает найти источник энергии
в трансформации атомов, несет вздор».
В 1939 году Бор предпринял судьбоносную поездку в Соединенные Штаты,
приземлившись в Нью-Йорке для встречи со своим учеником Джоном Уилером. Бор вез
зловещие новости: Отто Хан и Лиз Майтнер доказали, что атом урана можно
разбить надвое; в этом процессе, называемом расщеплением атома, освобождалась
энергия. Бор и Уилер начали разрабатывать квантовую динамику ядерного
деления. Поскольку все в квантовой теории основано на вероятности и случайности,
они вычислили вероятность того, что нейтрон расщепит ядро урана, освободив
тем самым два или более нейтронов, которые, в свою очередь, расщепят еще
большее количество ядер атомов урана, в результате чего освободится еще
больше нейтронов, и так далее, что запустит цепную реакцию, способную разрушить
целый город. (В квантовой механике никогда не знаешь, расщепит ли отдельный
конкретный нейтрон атом урана, но можно с невероятной точностью вычислить
вероятность того, что миллиарды атомов урана расщепятся в бомбе. В этом и
состоит сила квантовой механики.)
Их квантовые расчеты показали, что существование атомной бомбы вполне
возможно. Два месяца спустя Бор, Юджин Вигнер, Лео Сцилард и Уилер встретились в
старом кабинете Эйнштейна в Принстоне, чтобы обсудить перспективы создания
а т омной б омбы.
Бор считал, что для создания бомбы понадобятся ресурсы всей нации.
(Несколько лет спустя Сцилард убедит Эйнштейна написать судьбоносное письмо
Президенту Франклину Рузвельту, где настоятельно рекомендовалось сконструировать
атомную бомбу)
В том же году нацисты, узнав о том, что огромное количество энергии,
испускаемое атомом урана, может дать им непобедимое оружие, велели ученику Бора
Гейзенбергу создать атомную бомбу для Гитлера. Неожиданно все разговоры о
квантовых вероятностях распада стали в высшей степени серьезными: на карту
была поставлена судьба всего человечества. На смену спорам о вероятности
обнаружения живых котов пришли споры о вероятности расщепления урана.
В 1941 году, когда нацисты держали под контролем большую часть Европы,
Гейзенберг тайно навестил своего старого преподавателя Бора в Копенгагене. До
сих пор завеса тайны покрывает то, в каком ключе проходила их беседа; об этом
написаны отмеченные наградами пьесы, а историки до сих пор спорят о
содержании встречи. Предлагал ли Гейзенберг саботировать создание германской атомной
бомбы? Или, наоборот, он пытался завербовать Бора для работы по созданию
атомной бомбы для нацистов? В 2002 году, шесть десятилетий спустя, завеса
тайны над намерениями Гейзенберга была частично приподнята, когда родные Бора
опубликовали письмо Бора, написанное Гейзенбергу уже в 50-е годы, но так и не
отправленное. В письме Бор вспоминал, что на той встрече Гейзенберг назвал
победу нацистов неизбежной. Поскольку остановить непробиваемую машину нацизма
нельзя, то было бы только логично, если бы Бор работал на нацистов.
Бор был потрясен и шокирован до глубины души. Дрожа от негодования, он
отказался отдать свою работу над квантовой теорией в руки нацистов. Поскольку
Дания находилась под контролем нацистов, Бор спланировал тайный побег на
самолете, во время которого он чуть не задохнулся из-за нехватки кислорода.
А тем временем в Колумбийском университете Энрико Ферми доказал, что
ядерная цепная реакция осуществима. Придя к этому выводу, он окинул взглядом Нью-
Йорк и осознал, что одна-единственная бомба может полностью уничтожить
знаменитый город. Когда Уилер увидел, как высоко поднялись ставки, он добровольно
оставил Принстон и присоединился к Ферми в лаборатории под университетским
стадионом СтэгтФилд в Чикаго, где они вместе создали первый ядерный реактор,
тем самым ознаменовав официальное начало ядерной эпохи.
На протяжении последовавших десяти лет Уилеру выпало стать свидетелем самых
важных событий в ходе атомной войны. Во время войны он помогал контролировать
строительство исполинского ядерного центра в Хэнфорде (штат Вашингтон), где
вырабатывался сырой плутоний, необходимый для создания бомб, которые затем
уничтожили Нагасаки. Еще через несколько лет он работал над созданием
водородной бомбы и в 1952 году стал свидетелем первого ее взрыва, а также
разрушений , вызванных сбросом кусочка Солнца на небольшой островок в Тихом океане.
Однако, более десяти лет пробыв на первых страницах истории, в конце концов,
Уилер все же вернулся к своей первой любви — загадкам квантовой теории.
Суммирование по траекториям
Одним из многих учеников Уилера в послевоенные годы был Ричард Фейнман,
который нашел, возможно, простейший и в то же время самый глубокий способ
суммировать сложности квантовой теории. (Одним из следствий стало присуждение
Фейнману Нобелевской премии в 1965 году.) Представим, что вы хотите пройти
через комнату. По Ньютону, вы просто-напросто выберете кратчайший путь от
точки А к точке Б, называемый классическим. Но по Фейнману, прежде всего вы
должны учесть все возможные пути, соединяющие точки А и Б. Это означает, что
вы должны принять во внимание пути, которые приведут вас на Марс, Юпитер, к
ближайшей звезде, даже те пути, которые ведут назад во времени, к моменту
Большого Взрыва. Не имеет значения, насколько сумасшедшими и причудливыми
будут эти пути, — вы все равно должны их учитывать. Затем Фейнман приписал
каждому пути определенную величину, а также привел свод точных правил,
руководствуясь которыми можно было бы эту величину определить. Самым чудесным
образом, сложив эти величины всех возможных путей, вы находите вероятность
перехода из точки А в точку Б, которая дается обычной квантовой механикой. Это
было поистине замечательно.
Фейнман обнаружил, что сумма этих величин, приписываемых причудливым и
противоречащим законам Ньютона путям, обычно уравновешивалась и давала небольшое
число. Такова была природа квантовых флуктуации — они представляли пути,
сумма которых была очень мала. Но Фейнман также обнаружил, что избранный на
основе здравого смысла ньютоновский путь не уравновешивался, а обладал
максимальной итоговой величиной — это был путь с наибольшей вероятностью. Таким
образом, наше представление о физической вселенной, основанное на здравом
смысле, является просто-напросто наиболее вероятным состоянием из
бесконечного количества возможных. Но мы сосуществуем со всеми возможными состояниями,
некоторые из них перенесли бы нас в эпоху динозавров, к ближайшей сверхновой
или на окраину Вселенной. (Эти причудливые пути создают мельчайшие отклонения
от ньютонианского пути, избранного на основе здравого смысла, но, к счастью,
обладают очень малой вероятностью.)
Иными словами, как бы странно это ни выглядело, каждый раз, как вы идете
через комнату, ваше тело заблаговременно «обнюхивает» все возможные пути, да-
же те, что ведут к далеким квазарам и Большому Взрыву, а затем все их
складывает . Используя мощный математический аппарат, называемый функциональным
интегрированием, Фейнман показал, что ньютоновский путь — всего лишь наиболее
вероятный, но не единственный. Совершив блестящий математический подвиг,
Фейнман смог доказать, что эта картина, какой бы ошеломляющей она ни
казалась , полностью эквивалентна обычной квантовой механике.
Сила фейнмановского «суммирования по траекториям» состоит в том, что
сегодня, когда мы формулируем теории ТВО, теорию инфляции и даже струнную теорию,
мы пользуемся подходом Фейнмана, основанным на интегралах по траекториям.
Этот метод преподается сейчас во всех университетах мира и на сегодняшний
день является самым эффективным и удобным способом формулировки квантовой
теории.
(Я сам каждый день в своих исследованиях пользуюсь подходом Фейнмана,
основанным на обобщении интегралов по траекториям. Каждое уравнение, которое я
пишу, выводится на основе суммирования по траекториям. Когда в бытность
студентом я впервые узнал о подходе Фейнмана, он изменил все мое ментальное
представление о Вселенной. Умом я понимал абстрактную математику квантовой
теории и общей теории относительности, но изменила мое мировоззрение именно
та идея, что, просто проходя по комнате, я каким-то образом исследую пути,
которые могут привести меня на Марс или к далеким звездам. Внезапно у меня
появилась странная новая мысленная картина — самого себя, живущего в этом
квантовом мире. Я начал понимать, что квантовая теория намного более заумна,
чем сложнейшие следствия теории относительности.)
Когда Фейнман разработал эту причудливую формулировку, Уилер, который тогда
был в Принстонском университете, бросился в Институт передовых исследований к
Эйнштейну, чтобы попытаться убедить его в элегантности и мощи этой новой
картинки. Уилер взволнованно объяснил Эйнштейну новую теорию Фейнмана об
обобщении интегралов по траекториям. Он не осознавал полностью, насколько дико эти
слова прозвучали для Эйнштейна. Впоследствии Эйнштейн качал головой и
повторял, что он все же не верит в то, что Бог играет в кости с миром. Эйнштейн
признался Уилеру, что мог и ошибаться, но настаивал на том, что он вполне
заработал себе право ошибаться.
Друг Вигнера
Большинство физиков пожимают плечами и разводят руками, сталкиваясь с
заумными парадоксами квантовой механики. Для большинства практикующих ученых
квантовая механика — это набор кулинарных правил, результатом применения
которых являются правильные вероятности, определяемые со сверхъестественной
точностью. Джон Полкингхорн, физик, ставший священником, сказал: «Средний
квантовый механик философичен не в большей мере, чем обычный механик».
Однако некоторые из глубочайших физиков-мыслителей боролись с этими
вопросами. Например, существует несколько способов разрешения шрёдингеровской
проблемы кота. Первый был предложен Нобелевским лауреатом Юджином Вигнером и
другими — сознание определяет существование. Вигнер написал, что «невозможно
было полностью последовательно сформулировать законы квантовой механики без
учета сознания [наблюдателя]... само изучение внешнего мира вело к заключению,
что содержание сознания является высшей реальностью». Или, как когда-то
написал поэт Джон Ките, «Ничто не реально до тех пор, пока не испытано».
Но если я совершаю наблюдение то, что должно определить, в каком состоянии
нахожусь я? Это означает, что кто-то еще должен наблюдать за мной, заставляя
мою волновую функцию коллапсироввать. Иногда этого «кого-то» называют «другом
Вигнера». Но это также означает, что кто-то должен наблюдать и за другом
Вигнера, и за другом друга Вигнера, и так далее. Существует ли космический Ра-
зум, определяющий, наблюдая за всей Вселенной, полную последовательность
«друзей»?
Андрей Линде, один из создателей инфляционной теории, — представитель тех
физиков, которые упорно верят в центральную роль сознания: Я как человеческое
существо не вижу ни единого довода, на основании которого я мог бы заявить,
что Вселенная находится здесь в отсутствие наблюдателей. Мы вместе — мы и
Вселенная. Когда говорят, что Вселенная существует без всяких наблюдателей, я
не вижу в этом никакого смысла. Я не могу представить связную теорию всего, в
которой игнорируется сознание. Записывающее устройство не может играть роль
наблюдателя, поскольку кто прочтет то, что записано на этом устройстве? Чтобы
мы увидели, что что-либо происходит, и сказали друг другу, что что-либо
происходит, нужна Вселенная, нужно записывающее устройство, нужны мы... В
отсутствие наблюдателей Вселенная мертва...
Согласно философии Линде, окаменелости динозавров не существуют до тех пор,
пока на них не взглянешь. Но если на них взглянуть, то они «впрыгивают» в
существование, как будто они существовали миллионы лет назад. (Физики,
придерживающиеся этой точки зрения, достаточно внимательны, чтобы указывать на то,
что эта картина экспериментально соответствует тому миру, в котором окамене-
лостям динозавров и вправду миллионы лет.)
(Некоторые люди, не одобряющие введение фактора сознания в физику,
заявляют , что камера может совершать наблюдение электрона, а потому волновые
функции могут коллапсировать и без участия сознательных существ. Но тогда кто
скажет, что камера существует? Нужна еще одна камера, чтобы «наблюдать» за
первой камерой и заставить коллапсировать ее волновую функцию. Затем
необходима вторая камера, чтобы наблюдать за первой, третья, чтобы наблюдать за
второй, и так до бесконечности. Такое введение камер не отвечает на вопрос о
том, каким образом коллапсирует волновая функция.)
Декогеренция
Способом практического разрешения этих тернистых философских вопросов,
завоевывающим все большую популярность среди физиков, является декогеренция.
Впервые это понятие было сформулировано немецким физиком Дитером Це в 1970
году. Он заметил, что в реальном мире нельзя отделить кота (все того же) от
окружающей среды. Кот находится в постоянном контакте с воздухом, коробкой и
даже космическими лучами, которые пронизывают эксперимент. Вне зависимости от
того, насколько малы эти взаимодействия, они оказывают радикальное влияние на
волновую функцию: если волновая функция нарушена хотя бы в незначительной
степени, то она распадается на две волновые функции мертвого кота и живого
кота, которые более не взаимодействуют. Це показал, что столкновения с одной-
единственной молекулой воздуха достаточно, чтобы волновая функция коллапсиро-
вала, вызвав немедленное разделение волновых функций живого кота и мертвого,
которые больше не взаимодействуют друг с другом. Иными словами, еще до того,
как вы откроете коробку, кот уже вступил в контакт с молекулами воздуха и
отсюда уже жив или мертв.
Це принадлежит ключевое наблюдение, он заметил то, что было упущено: чтобы
кот был одновременно и мертв, и жив, его волновая функция должна вибрировать
с практически полной синхронизацией, это состояние называется когеренцией. Но
экспериментально это практически невозможно. Создать когерентные объекты,
вибрирующие в унисон, в лабораторных условиях чрезвычайно сложно. (В
действительности сложно получить больше горсточки когерентно вибрирующих атомов из-
за взаимодействия с внешним миром.) В реальном мире объекты взаимодействуют с
окружающей средой, и малейшее взаимодействие с внешним миром может нарушить
две образовавшиеся волновые функции, и они начнут «декогерировать», то есть
рассинхронизируются и разделятся. Це показал, что, как только две волновые
функции перестают вибрировать в фазе друг с другом, они более не
взаимодействуют между собой.
Многие миры
Поначалу понятие декогеренции кажется весьма удовлетворительным: теперь
волновая функция коллапсирует не через сознание, а через беспорядочное
взаимодействие с внешним миром. Но это все же не решает фундаментального вопроса,
беспокоившего еще Эйнштейна: как природа «выбирает», в какое состояние кол-
лапсировать? Когда молекула воздуха ударяет кота, кто или что определяет
финальное состояние кота? По этому вопросу теория декогеренции просто
утверждает, что две волновые функции разделяются и более не взаимодействуют между
собой, но она не отвечает на первоначальный вопрос: мертв кот или жив? Иными
словами, декогеренция делает присутствие сознания ненужным в квантовой
механике, но она не решает вопрос, беспокоивший Эйнштейна: каким образом природа
«выбирает» финальное состояние кота? В ответ на этот вопрос теория
декогеренции просто хранит молчание.
Однако существует естественное расширение декогеренции, которое разрешает
данный вопрос; сегодня оно приобретает все более широкое признание среди
физиков . Этот подход был предложен еще одним учеником Уилера, Хью Эвереттом
III, который оговорил возможность того, что кот может быть одновременно и
жив, и мертв в двух различных вселенных. Когда в 1957 году Эверетт закончил
свою диссертацию, ее едва заметили. Однако с течением времени интерес к
теории «многих миров» начал расти. Сегодня эта теория вызвала прилив
обновленного интереса к парадоксам квантовой теории.
Согласно этой совершенно новой интерпретации, кот одновременно и жив, и
мертв по той причине, что Вселенная распалась на две. В одной вселенной кот
мертв; в другой он жив. В сущности, в каждый момент времени вселенная
расщепляется надвое, становясь звеном в бесконечной череде расщепляющихся
вселенных. Согласно этому сценарию, все вселенные возможны, каждая из них так же
реальна, как и любая другая. Люди, живущие в каждой вселенной, могут яростно
утверждать, что именно их вселенная реальна, а все остальные лишь
воображаемые или ненастоящие. Эти параллельные вселенные — не эфемерно существующие
призрачные миры; в каждой вселенной мы видим столь же реальные и объективные
твердые предметы и столь же реальные и объективные конкретные события, как и
в любой другой.
Преимуществом этой интерпретации является тот факт, что мы можем опустить
условие номер три — коллапс волновой функции. Волновые функции никогда не
коллапсируют, они продолжают развиваться, вечно распадаясь на новые и новые
волновые функции в бесконечном древе распада, каждая ветвь которого
представляет целую вселенную. Большим преимуществом теории многих миров является то,
что она проще, чем Копенгагенская интерпретация: здесь не нужен коллапс
волновой функции. Но цена, которую мы платим за это, та, что теперь у нас есть
вселенные, все время распадающиеся на миллионы ветвей. (Некоторым сложно
понять, каким образом вести учет всех этих множащихся вселенных. Однако
волновое уравнение Шрёдингера решает это автоматически. Отслеживая развитие
волнового уравнения, мы сразу находим все многочисленные ветви волны.)
Если эта интерпретация верна, то в этот самый момент ваше тело сосуществует
с волновыми функциями динозавров, сцепившихся в смертельной схватке. Вместе с
вами в комнате сосуществует волновая функция того мира, в котором немцы
выиграли Вторую мировую войну, в котором бродят инопланетные пришельцы, в котором
вы никогда так и не родились. Среди вселенных, существующих в вашей гостиной,
находятся и миры «Человека в высоком замке» и «Сумеречной зоны». Загвоздка в
том, что мы не можем с ними больше взаимодействовать, поскольку они от нас
декогерировали.
Как сказал Алан Гут, «существует вселенная, где Элвис все еще жив». Физик
Франц Вильчек написал: «Нас преследует сознание того, что бесконечное
количество чуть-чуть отличающихся от нас копий нас самих живет своими параллельными
жизнями, а также того, что в каждый момент еще больше двойников начинают свое
существование, занимая место в одном из наших возможных вариантов будущего».
Он замечает, что история греческой цивилизации, а отсюда и всего западного
мира, могла быть иной, если бы Елена Троянская была не такой пленительной
красавицей, а имела уродливую бородавку на носу. «Что же, бородавки могут
возникнуть как результат мутаций в отдельных клетках, часто вызванных
пребыванием под лучами солнца, несущими ультрафиолет». Он продолжает: «Вывод;
существует много, много миров, в которых у Елены Троянской была бородавка на
кончике носа».
Мне вспоминается отрывок из классического научно-фантастического
произведения Олафа Стэплдона «Создатель звезд»: «Каждый раз, когда существо
встречалось с несколькими возможными путями действия, оно избирало их все, таким
образом, создавая много... самостоятельных историй космоса. Ибо в каждом процессе
эволюционного развития в космическом пространстве существовало много
созданий, и каждое из них постоянно сталкивалось с выбором из многих возможных
путей, и комбинации всех этих путей были бесчисленны, представляя собой
бесконечность отдельных вселенных, отслаивающихся в каждый момент каждого отрезка
времени».
Голова идет кругом, когда мы понимаем, что, согласно этой интерпретации
квантовой механики, все возможные миры сосуществуют вместе с нами. Хотя для
того, чтобы достичь иных миров, может понадобиться портал-червоточина, эти
квантовые реальности существуют в той самой комнате, где мы живем. Они
сосуществуют с нами, куда бы мы ни пошли. Ключевой вопрос вот в чем: если это
правда, то почему мы не видим эти иные вселенные, наполняющие нашу гостиную?
А вот здесь вступает в дело декогеренция: наша волновая функция
декогерировала с этими иными мирами (то есть эти волны больше не находятся в фазе друг с
другом). У нас больше нет контакта с ними. Это означает, что даже малейшее
взаимодействие с окружающей средой исключит взаимодействие различных волновых
функций друг с другом. (В главе 11 я привожу возможное исключение из этого
правила, с помощью которого разумным существам может удаться путешествие
между квантовыми реальностями.)
Не кажется ли это слишком странным, чтобы быть возможным? Нобелевский
лауреат Стивен Вайнберг проводит параллель между этой теорией многих вселенных с
радио. Вокруг вас сотни различных радиоволн, передаваемых далекими станциями.
В любой заданный момент ваш офис, машина или гостиная заполняется этими
радиоволнами. Однако если вы включите приемник, то сможете слушать радиоволны
только на одной частоте в данный момент; остальные частоты декогерировали и
больше не находятся в фазе друг с другом. Каждая станция обладает различной
энергией, различной частотой. В результате ваш приемник в данный момент
времени может принимать вещание только на одной частоте.
Подобным образом в нашей вселенной и мы «настроены» на частоту, которая
соответствует физической реальности. Но есть бесконечное количество
параллельных реальностей, сосуществующих в одной комнате вместе с нами, хотя мы не
можем «настроиться на них». Эти миры очень похожи друг на друга, но в каждом из
них атомы обладают различной энергией. А поскольку каждый мир состоит из
триллионов и триллионов атомов, это означает, что различие в энергии может
быть довольно велико. Поскольку частота этих волн пропорциональна их энергии
(по закону Планка), то это означает, что волны каждого мира вибрируют с
различной частотой и больше не могут взаимодействовать. Фактически волны этих
различных миров не взаимодействуют друг с другом и не влияют друг на друга.
Что удивительно, принимая эту странную точку зрения, ученые могут прийти к
тем же результатам, что и с помощью Копенгагенского подхода, без всякой нужды
в коллапсе волновой функции. Иными словами, эксперименты, проведенные как в
соответствии с Копенгагенской интерпретацией, так и в соответствии с
интерпретацией теории многих миров, принесут в точности совпадающие результаты.
Коллапс волновой функции Бора в математическом отношении эквивалентен
действию окружающей среды. Иными словами, кот Шрёдингера может быть мертв или жив
одновременно, если мы каким-либо образом изолируем кота от возможного
воздействия каждого атома или космического луча. Конечно, на практике это
неосуществимо. Как только кот вступит в контакт с космическим лучом, волновая
функция живого кота и волновая функция мертвого кота декогерируются и будет
казаться , что волновая функция коллапсировала.
Вещество из информации
В обстановке возродившегося интереса к проблеме измерения в квантовой
теории Уилер стал большим авторитетом в области квантовой физики. Он стал
появляться на многочисленных конференциях, организованных в его честь. Сторонники
движения Нью Эйдж (Новая Эра) , которых вдохновляла идея фактора сознания в
физике, даже провозгласили Уилера своим гуру. (Однако он не всегда был рад
таким ассоциациям. Однажды он сильно расстроился, обнаружив, что находится в
списке приглашенных вместе с тремя парапсихологами. Он не замедлил высказать
свое мнение по этому поводу, и в его речи прозвучала фраза «Нет дыма без
дыма» .)
После 70 лет массовых размышлений над парадоксами квантовой теории Уилер
первым признал, что он не знает ответов на все вопросы. Он продолжает
подвергать сомнению собственные предположения. Когда его спросили о проблеме
измерения в квантовой механике, он ответил: «Меня просто сводит с ума этот
вопрос. Я признаю, что иногда я на сто процентов серьезно воспринимаю идею о
том, что мир — это плод воображения, но в другие моменты мне кажется, что мир
существует вне всякой зависимости от нас. Однако я от всей души готов
подписаться под словами Лейбница: "Этот мир может быть иллюзией, а существование —
не более чем сном, но этот сон или иллюзия для меня достаточно реальны при
условии, что мы не будем введены ими в заблуждение, правильно используя
разум"» .
Сегодня теория многих миров, или теория декогеренции, завоевывает все
большую популярность среди физиков. Но Уилер обеспокоен тем, что для нее
требуется «слишком много лишнего багажа». Он играет с еще одним объяснением проблемы
кота Шрёдингера. Он называет свою теорию «Вещество из информации» («It from
Bit»). Это нетрадиционная теория, которая основывается на предположении о
том, что информация находится у истоков всего бытия. Когда мы смотрим на
Луну, галактику или атом, их сущностью, согласно Уилеру, является заключенная в
них информация. Но эта информация начала свое существование, когда вселенная
обратила свой взор на саму себя. Уилер рисует круговую диаграмму,
иллюстрирующую теорию вселенной. Существование вселенной началось в тот момент, когда
она стала объектом наблюдения. Это означает, что «оно» (вещество вселенной)
возникло в тот момент, когда информация («бит») вселенной была замечена. Он
называет эту теорию моделью «вселенной-участницы». Идея заключается в том,
что вселенная приспосабливается к нам таким же образом, как и мы
приспосабливаемся к ней; в том, что само наше присутствие обусловливает возможность
существования Вселенной. (Пока не достигнут консенсус по поводу проблемы
измерения в квантовой механике, в отношении теории «Вещество из информации»
большинство физиков занимает позицию «поживем — увидим».)
Квантовые компьютеры
и телепортация
Такие философские дискуссии могут показаться безнадежной софистикой, без
малейшей возможности практического применения в нашем мире. Только вместо
того, чтобы спорить о том, сколько ангелов может танцевать на кончике иглы,
квантовые физики, кажется, обсуждают то, в скольких местах одновременно может
находиться электрон.
Однако это не праздные измышления ученых в башне из слоновой кости. Когда-
нибудь эти идеи могут найти самое что ни на есть практическое применение —
стать двигателем мировой экономики. Когда-нибудь богатство всех наций может
оказаться зависимым от тонкостей проблемы кота Шрёдингера. К тому времени,
возможно, наши компьютеры уже будут производить расчеты в параллельных
вселенных. Сегодня почти вся компьютерная инфраструктура базируется на кремневых
транзисторах. Закон Мура6, который гласит, что компьютерная мощность
удваивается каждые полтора года, на данный момент верен потому, что мы можем
всаживать в кремневые чипы все меньшие и меньшие транзисторы при помощи
ультрафиолетовых лучей. Хотя закон Мура продолжает потрясать технологический пейзаж,
его действие не может длиться вечно. В самом современном чипе Пентиум
используется слой в 20 атомов. В течение 15-20 лет ученые смогут задействовать
слои, возможно, в 5 атомов. На таких неимоверно малых расстояниях нам
придется уйти от Ньютона и руководствоваться принципами квантовой механики, где
вступает в силу принцип неопределенности Гейзенберга.
В результате мы больше не будем знать, где находится электрон. Это
означает , что будут происходить короткие замыкания в тот момент, когда электроны
будут выскакивать из непроводников и полупроводников, вместо того чтобы
оставаться внутри них.
Когда-нибудь возможности электроники, основанной на кремнии, исчерпаются. И
это возвестит приход квантовой эры. Силиконовая долина может прийти в упадок.
Когда-нибудь нам, возможно, придется считать на самих атомах, что приведет к
полному изменению архитектуры компьютера. Сегодня компьютеры основаны на
двоичной системе исчисления — любое число представляется нулями и единицами. У
атомов же спин может быть направлен вверх, вниз или в стороны одновременно.
На смену компьютерным битам (нулям и единицам) могут прийти «кубиты» (любое
число между единицей и нулем), что сделает вычисления с помощью квантовых
компьютеров намного более продуктивными, чем при помощи обычных компьютеров.
Для примера, квантовый компьютер мог бы потрясти самое основание
международной безопасности. Сегодня большие банки, транснациональные корпорации и
индустриальные страны кодируют свои секретные данные при помощи сложных
компьютерных алгоритмов. Многие секретные коды построены на разложении на
множители огромных чисел. Современному компьютеру понадобились бы века для того,
чтобы разложить на множители, скажем, стозначное число. Но для квантового
компьютера такие вычисления не представляют никакой сложности, а потому при
помощи квантового компьютера можно с легкостью взломать любые секретные коды
в мире.
Чтобы представить себе, каким образом функционирует квантовый компьютер,
давайте скажем, что мы выстроим в ряд несколько атомов, спины которых однона-
правлены в магнитном поле. Затем мы просвечиваем их лазером таким образом,
что многие из спинов перевернутся в момент, когда лазерный луч отразится от
атомов. Измерив отраженный свет лазера, мы записываем сложную математическую
операцию — рассеивание света атомами. Если мы рассчитаем этот процесс,
используя квантовую теорию, вслед за Фейнманом мы должны сложить все возможные
6 На самом деле это не Закон, а просто константация факта, к тому же уже неверная.
положения атомов, вращающихся во всех возможных направлениях. Даже простой
квантовый подсчет, для которого потребовались бы доли секунды, на обычном
компьютере выполнить практически невозможно, вне зависимости от того, сколько
времени для этого будет отведено.
В принципе, как подчеркнул Дэвид Дойч из Оксфорда, это означает, что, когда
мы начнем пользоваться квантовыми компьютерами, нам придется складывать все
возможные параллельные вселенные. Хотя мы не можем вступить в прямой контакт
с этими другими вселенными, атомный компьютер мог бы их вычислить при помощи
положений спинов в параллельных вселенных. (Хотя мы не когерентны с другими
вселенными в нашей гостиной, атомы квантового компьютера по своей конструкции
когерентно вибрируют в унисон.)
Хотя потенциал квантовых компьютеров поистине ошеломляет, на практике
масштабы возникающих проблем столь же велики. В настоящий момент мировой рекорд
по числу атомов, использующихся в квантовом компьютере, равен семи. В лучшем
случае на этом квантовом компьютере мы можем умножить три на пять и получить
пятнадцать, что вряд ли произведет большое впечатление. Чтобы квантовый
компьютер стал сравним по мощности со стандартным современным лэптопом,
необходимы сотни, а возможно, и миллионы атомов, вибрирующих когерентно. Поскольку
столкновение даже с одной-единственной молекулой воздуха может стать причиной
того, что атомы компьютера декогерируют, необходимы чрезвычайно стерильные
условия для изоляции атомов от воздействия окружающей среды. (Чтобы
сконструировать квантовый компьютер, по скорости превосходящий современные
компьютеры, понадобятся тысячи, а то и миллионы атомов, а потому от реальных
квантовых компьютеров нас отделяют, по меньшей мере, десятилетия.)
Квантовая телепортация
В конечном итоге может быть найдено практическое применение, на первый
взгляд, бессмысленному обсуждению физиками параллельных квантовых вселенных:
квантовая телепортация. «Транспортер», использовавшийся для перевозки людей и
оборудования в «Стар Треке» и других научно-фантастических программах,
кажется чудесным средством, позволяющим преодолеть огромные расстояния. Но как ни
маняще звучит эта идея телепортации, физиков она приводит в замешательство,
поскольку, кажется, противоречит принципу неопределенности. Проводя измерение
атома, вы нарушаете его состояние, а потому точная копия создана быть не
может .
Но ученые обнаружили брешь в этом аргументе в 1993 году с помощью так
называемой квантовой сцепленности. Она основана на старом эксперименте,
предложенном в 1935 году Эйнштейном и его коллегами Борисом Подольским и Натаном
Розеном (так называемый парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена, или ЭПР-
парадокс) для того, чтобы продемонстрировать, насколько в действительности
безумна квантовая теория. Допустим, произошел взрыв и два электрона
разлетаются в противоположных направлениях с околосветовой скоростью. Поскольку
электрон может крутиться как волчок, допустим, что их спины связаны — то есть
если ось спина одного электрона направлена вверх, то ось спина второго
направлена вниз (таким образом, что общий спин равен нулю). Однако до того, как
мы совершаем измерение, мы еще не знаем, в каком направлении вертится каждый
электрон.
Теперь подождем несколько лет. К этому времени два электрона будут
находиться на расстоянии многих световых лет друг от друга. Если теперь мы
измерим спин одного электрона и обнаружим, что его ось направлена вверх, мы тут
же поймем, что ось спина второго направлена вниз (и наоборот) . В сущности,
тот факт, что один электрон вращается вверх, заставляет второй электрон
вращаться вниз. Это означает, что теперь мы узнаем нечто об электроне, находя-
щемся на расстоянии многих световых лет, мгновенно. (Полное впечатление, что
информация путешествовала со скоростью, превышающей скорость света, а это
явное нарушение специальной теории относительности7 Эйнштейна.) При помощи
тщательно построенного доказательства Эйнштейну удалось показать, что, совершая
последовательные измерения одной пары электронов, можно нарушить принцип
неопределенности. Что более важно, он показал, что квантовая механика еще более
причудлива, чем кто-либо мог до этого себе представить.
Вплоть до того самого момента физики считали, что Вселенная была локальной,
что возмущения в одной части Вселенной распространялись от источника лишь
локально . Эйнштейн показал, что квантовая механика по своей сути нелокальна —
возмущения из одного источника могут мгновенно влиять на далекие уголки
Вселенной. Эйнштейн назвал это «призрачным действием на расстоянии», которое
посчитал абсурдным. Таким образом, Эйнштейн уверял, что квантовая теория
неверна .
(Критики квантовой механики считали, что парадокс Эйнштейна — Подольского —
Розена разрешим при таком допущении: если бы наши инструменты были достаточно
чувствительны, то они действительно смогли бы определить, в каком направлении
вращаются электроны. Значит, кажущаяся неопределенность в спине и положении
электрона — просто фикция, результат того, что наши инструменты слишком
грубы. Они ввели концепцию скрытых переменных, — то есть должна существовать
скрытая субквантовая теория, в которой неопределенности не существует вообще,
и в основе этой теории лежат новые, так называемые скрытые переменные.)
Ставки неимоверно возросли в 1964 году, когда физик Джон Белл подверг ЭПР-
парадокс и скрытые переменные суровому испытанию. Он показал, что при
проведении эксперимента ЭПР должно существовать численное соответствие между
спинами двух электронов, зависящее от того, какая теория использовалась. Если
теория скрытых переменных была верна, то спины должны были иметь одно
соотношение. Если была правильна квантовая механика, то соотношение спинов должно
было быть иным. Иными словами, судьба всей квантовой механики (основы всей
современной атомной физики) зависела бы от одного-единственного эксперимента.
Но эксперименты окончательно доказали, что Эйнштейн ошибался. В начале
1980-х годов Алан Эспект и его коллеги во Франции поставили эксперимент ЭПР.
В эксперименте использовались два детектора, расположенные на расстоянии 13
метров, которые измеряли спины фотонов, испускаемых атомами кальция. В 1997
году эксперимент ЭПР был поставлен с детекторами, расположенными на
расстоянии в 11 километров. В обоих случаях победила квантовая теория. Определенная
форма знания действительно перемещается быстрее света. (Хотя Эйнштейн
ошибался насчет эксперимента ЭПР, он был прав в вопросе более существенного
масштаба—о сообщении, проходящем быстрее света. Хоть эксперимент ЭПР и позволяет
узнать что-либо о другой стороне галактики, он не позволяет таким способом
посылать сообщения. К примеру, вы не можете таким образом отсылать азбуку
Морзе. В сущности, «передатчик ЭПР» отсылал бы только беспорядочные сигналы,
поскольку измеряемые спины будут другими каждый раз, как вы их измеряете.
Эксперимент ЭПР позволяет вам получить информацию о другой стороне галактики,
но он не позволяет вам передавать полезную, не беспорядочную информацию.)
Белл для описания этого эффекта приводил пример математика по имени Бер-
тельсман. У того была необычная привычка каждый день надевать на одну ногу
синий носок, а на другую — зеленый, в случайном порядке. Если вы замечаете,
что на левой ноге у него синий носок, то вы сразу же, быстрее света,
получаете информацию о том, что другой его носок — зеленый. Но это знание отнюдь не
позволяет вам таким же образом сообщать информацию. Обнаружение информации
Ну, уж если пустота может, то и информация тоже, она то уж тем более, может быть не
материальной .
отличается от ее пересылки. Эксперимент ЭПР не означает, что мы можем
сообщать информацию путем телепатии, путешествий быстрее света или путешествий во
времени. Но он все же означает, что для нас невозможно полностью отрешиться
от единства Вселенной.
Эксперимент заставляет нас принять другую картину нашей Вселенной.
Существует космическое «сцепление» (entanglement) между каждым атомом нашего тела и
атомами, которые находятся на расстоянии световых лет от нас. Поскольку все
вещество произошло из одного источника — Большого Взрыва, — то в каком-то
смысле все атомы нашего тела связаны с атомами на другом конце Вселенной при
помощи космической квантовой паутины. Сцепленные частицы чем-то похожи на
близнецов, все еще связанных между собой пуповиной (волновой функцией),
которая может быть длиной во много световых лет. Происходящее с одним близнецом
автоматически воздействует и на другого, а отсюда знание об одной частице
может незамедлительно предоставить информацию о ее двойнике. Сцепленные частицы
ведут себя так, как если бы они представляли собой единый объект, хотя они и
могут быть разделены неимоверными расстояниями. (Если выразиться точнее, то
можно сказать, что, поскольку волновые функции частиц в Большом Взрыве были
когда-то связаны и когерентны, то эти волновые функции все еще могут быть
частично соединены миллиарды лет спустя, после Большого Взрыва таким образом,
что возмущения в одной части волновой функции могут воздействовать на другую
часть той же волновой функции.)
В 1993 году ученые предложили использовать концепцию ЭПР-сцепленности для
создания устройства, с помощью которого можно совершать квантовую телепорта-
цию. В 1997 и 1998 годах ученые из Калифорнийского технологического
института, Университета Аарус в Дании и Университета Уэльса совершили первую
экспериментальную демонстрацию квантовой телепортации. В ходе эксперимента
отдельный фотон был телепортирован через стол. Сэмюэл Браунштайн, принимавший
участие в организации эксперимента, сравнил сцепленные пары с любовниками,
«которые знают друг друга настолько хорошо, что могут ответить за свою вторую
половину, даже если их разделяют огромные расстояния».
(Для экспериментов в области квантовой телепортации необходимы три объекта
—А, В и С. Пусть В и С — сцепленные близнецы. Хоть они и могут находиться на
огромном расстоянии друг от друга, они все же остаются сцепленными. Пусть
теперь В вступит в контакт с А, который собственно является объектом
телепортации. В «сканирует» А, и информация, содержащаяся в А, переносится в В. Затем
эта информация автоматически передается близнецу С. Таким образом, С
превращается в точную копию А.)
В области исследований квантовой телепортации наблюдается большой прогресс.
В 2003 году ученым Женевского университета в Швейцарии удалось телепортиро-
вать фотоны на расстояние в 2 км через оптоволоконный кабель. Фотоны света
(при длине волны 1,3 мм) в одной лаборатории были телепортированы в другие
фотоны с другой длиной волны (1,55 мм) в другую лабораторию, связанную с
первой оптоволоконным кабелем. Николас Гизин, физик, принимавший участие в этом
проекте, сказал: «Возможно, объекты больших размеров, такие, как молекула, и
будут телепортированы до моей смерти, но по-настоящему большие объекты не
поддаются телепортации при использовании обозримых технологий».
Еще один важный прорыв был совершен в 2004 году, когда ученые из
Национального института стандартов и технологий (NIST) телепортировали не просто квант
света, а целый атом. Их основным достижением стало то, что они успешно
запутали 3 атома бериллия и смогли перенести характеристики одного атома в
другой .
Область практического применения квантовой телепортации потенциально
невероятно велика. Однако необходимо отметить, что существует несколько проблем
практического характера, препятствующих ее применению. Во-первых, объект-
оригинал уничтожается в ходе телепортации, а потому нельзя создать много
точных копий телепортируемого объекта. Возможно создание только одной копии. Во-
вторых, телепортировать объект быстрее света нельзя. Теория относительности
действует даже для квантовой телепортации. (Чтобы телепортировать объект А в
объект С, для их соединения все же необходим объект-посредник В, а его
скорость меньше скорости света.) В-третьих, возможно, наиболее важным
ограничением для квантовой телепортации выступает тот же фактор, который служит
препятствием для создания квантовых компьютеров: рассматриваемые объекты должны
быть когерентны. Любое соприкосновение с окружающей средой прервет процесс
телепортации. Но вполне вероятно, что в течение XXI века удастся
телепортировать первый вирус.
При телепортации человеческого существа мы можем столкнуться с другими
проблемами . Браунштайн замечает: «На данный момент ключевым является
исключительно количество вовлеченной информации. Даже если мы будем использовать
самые лучшие каналы связи, какие только можем себе представить, для передачи
всей этой информации нам понадобится время, сравнимое с возрастом нашей
Вселенной» .
Волновая функция Вселенной
Но, возможно, полное осознание квантовой теории произойдет, если мы
применим квантовую механику не к отдельному фотону, а к целой Вселенной. Стивен
Хокинг даже пошутил, что каждый раз, как он слышит о проблеме кота, он
тянется за ружьем. Он предложил свое решение проблемы — существование волновой
функции Вселенной. Если вся Вселенная является частью волновой функции, то
отпадает надобность в существовании наблюдателя (который должен находиться за
пределами Вселенной).
В квантовой теории каждая частица связана с волной. Эта волна, в свою
очередь, дает информацию о вероятности обнаружения частицы в любой точке.
Однако, когда Вселенная была еще очень молода, она была меньше субатомной
частицы. Тогда, возможно у самой Вселенной тоже есть волновая функция. Поскольку
электрон может существовать во многих состояниях одновременно и поскольку
Вселенная была по размерам меньше электрона, то, возможно, Вселенная также
существовала одновременно во многих состояниях, что и описывала сверхволновая
функция.
Это вариация теории многих миров: не нужно вводить космического
наблюдателя, который может мгновенно охватить взглядом всю Вселенную. Но волновая
функция Хокинга значительно отличается от волновой функции Шрёдингера. В
волновой функции Шрёдингера в каждой точке пространства-времени существует
волновая функция. Вместо Ф-функции Шрёдингера, которая описывает все возможные
состояния электрона, Хокинг вводит такую Ф -функцию, которая представляет все
возможные состояния Вселенной. В обычной квантовой механике электрон
существует в обычном пространстве. Однако в волновой функции Вселенной эта волновая
функция существует в «сверхпространстве», пространстве всех возможных
вселенных, введенном Уилером.
Эта главная волновая функция (родительница всех волновых функций)
подчиняется не уравнению Шрёдингера (которое работает только для одиночных
электронов) , а уравнению Уилера—деВитта, которое применимо для всех возможных
вселенных. В начале 1990-х годов Хокинг написал, что он смог частично разрешить
волновую функцию Вселенной и показать, что наиболее вероятной вселенной была
та, где космологическая константа стремилась к нулю. Эта работа вызвала
некоторые споры, поскольку она опиралась на суммирование всех возможных
вселенных. Хокинг представил эту сумму, включив в нее червоточины-порталы,
соединяющие нашу Вселенную со всеми возможными вселенными. (Представьте себе бес-
конечный океан мыльных пузырей, парящих в воздухе и соединенных тонкими
нитями или порталами-червоточинами, а потом сложите их все вместе.)
В конечном счете, возникли сомнения по поводу претенциозного метода
Хокинга. Было замечено, что сумма всех возможных вселенных математически
недостоверна, во всяком случае, до тех пор, пока у нас нет «теории всего», которой
мы могли бы руководствоваться.
Критики считают, что до тех пор, пока не создана теория всего, нельзя
полагаться ни на какие вычисления, касающиеся машин времени, червоточин-порталов,
момента Большого Взрыва и волновых функций Вселенной.
Однако сегодня множество физиков верит в то, что мы, наконец, нашли теорию
всего, хотя она еще не обрела своей конечной формы: это теория суперструн,
или М-теория. Даст ли она нам возможность «узреть замысел Господень», как
считал Эйнштейн?
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Литпортал
ОБМЕН РАЗУМОВ
Роберт Шекли
Глава 1
На рекламной полосе в «Стэнхоуп газетт» Марвин Флинн вычитал такое
объявление :
«Джентльмен с Марса, 43 года, тихий, культурный, начитанный, желает
обменяться телами с земным джентльменом сходного характера с 1 августа по 1
сентября . Справки по требованию. Услуги маклеров оплачены».
Этого заурядного сообщения было достаточно, чтобы у Марвина Флинна
залихорадил пульс. Махнуться телами с марсианином!
Идея увлекательная и в то же время отталкивающая. В конце концов, любому
неприятно, если какой-то пескоядный марсианин станет из его собственной
головы двигать его собственными руками, смотреть его глазами и слушать его ушами.
Но в возмещение этих неприятностей он, Марвин Флинн, увидит Марс. Причем
увидит так, как надо видеть: через восприятие аборигена.
Одни коллекционируют картины, другие - книги, третьи - женщин, а Марвин
Флинн стремился охватить сущность всех увлечений, путешествуя. Однако его
всепоглощающая страсть к путешествиям оставалась, увы, неудовлетворенной. Он
родился и вырос в Стэнхоупе, штат Нью-Йорк. Географически родной городок
находился милях в трехстах к северу от Нью-Йорка. В духовном же и эмоциональном
отношении между этими двумя пунктами пролегало чуть ли не целое столетие.
Стэнхоуп - милое пасторальное селеньице, расположенное в предгорье Адирон-
дактов, изобилующее фруктовыми садами и испещренное стадами пегих коров на
зеленых холмистых пастбищах.
Неуязвимый в своем пристрастии к буколике Стэнхоуп упорно цеплялся за
древние обычаи. Дружелюбно, хоть и не без задора, городок держался подальше от
каменного сердца страны - суперстолицы. Линия метро ИРТ - Седьмая авеню
прогрызла себе путь под землей до Кингстона, но не далее. Исполинские шоссе
раскинули бетонные щупальца по всему штату, но не дотянулись до усаженной вязами
Мейн-стрит - главной улицы Стэнхоупа. В других городах были ракетодромы -
Стэнхоуп хранил верность архаичному аэропорту. По ночам в постели Марвин то и
дело прислушивался к мучительно-волнующему отзвуку вымирающей сельской
Америки - одинокому воплю реактивного лайнера.
Стэнхоуп довольствовался самим собой. Остальной мир, по-видимому, вполне
довольствовался тем, что предоставлял Стэнхоупу романтически грезить об ином,
не столь стремительном веке.
Единственным, кого такое положение вещей не устраивало, был Марвин Флинн.
Он совершал поездки, как это было принято, и смотрел то, что принято
смотреть. Как и все, он не раз проводил субботу и воскресенье в Европе. Он
посетил в батискафе затонувший город Майами, полюбовался Висячими Садами Лондона
и поклонился идолам в храме Бахай у залива Хайфа. Во время отпусков он ходил
в пеший поход по Земле Мэри Бэрд (Антарктида), исследовал Леса Дождевых
Деревьев в нижнем течении Итури <Итури - правый приток реки Конго>, пересек
Шинкай на верблюде и даже несколько недель прожил в Лхасе - столице мирового
искусства.
Словом, обычный туристский ассортимент. Флинну хотелось путешествовать по-
настоящему .
То есть отправиться в космические круизы.
Казалось бы, не такое уж невыполнимое желание. Однако Флинн ни разу не был
даже на Луне.
В конечном итоге все сводилось к экономике. Межзвездное путешествие во
плоти и крови - удовольствие дорогое, для простого человека оно исключается.
Разве что он пожелает воспользоваться преимуществом Обмена Разумов. Марвин
старался примириться со своим положением в обществе и с более чем приемлемыми
перспективами, которые открывало перед ним это положение. В конце концов, он
свободный гражданин, почти совсем белый, ему всего тридцать один год, у него
высокий рост, широкие плечи, черные усики и мягкие карие глаза. Он получил
традиционное образование - начальная и средняя школа, двенадцать лет в
колледже, четыре года последипломной практики, - и его считали достаточно
хорошим специалистом в корпорации «Рик-Питерс». Там он подвергал флюороскопии
пластмассовые игрушки, исследуя их на микроусадку, пористость, усталостный
износ и так далее. Возможно, работа не из самых важных, но ведь не всем же
быть королями или космонавтами. Должность у Флинна была, безусловно,
ответственная, особенно если учесть роль игрушек в нашем мире и жизненно важную
задачу высвобождения нерастраченной детской энергии.
Все это Марвин знал и тем не менее был недоволен. Повидать Марс, посетить
нору Песчаного Царя, насладиться великолепием звуковой гаммы «Мук любви»,
прислушаться к цветным пескам Великого Сухого Моря...
Раньше он только мечтал. Теперь дело иное.
В горле непривычно першило от готовности вот-вот принять решение. Марвин
благоразумно не стал торопить события. Вместо того он взял себя в руки и
отправился в центр, в Стэнхоупскую Аптеку.
Глава 2
Как он и ожидал, его закадычный друг Билли Хейк сидел у стойки с содовой и
потягивал фрапп с ЛСД <ЛСД - наркотик.>.
- Как ты сегодня, старая сводня? - приветствовал друга Хейк на
распространенном в те дни жаргоне.
- Полон сил, как крокодил, - традиционной формулой ответил Марвин.
- Ду коомен <Ты пришел (голл.)> мучо-мучо рапидо <очень-очень быстро (ис-
пан.)>? - спросил Билли. (В том году считалось остроумным говорить на ломаном
испано-голландском диалекте.) - Я, минхеер, - с запинкой ответил Марвин. Ему
просто было не до состязаний в остроумии.
Билли уловил нотку раздражения. Он насмешливо приподнял бровь, сложил
комикс, посвященный Джеймсу Джойсу, сунул в рот сигару «Кин-Смоук», надкусил
ее, выпустил ароматный зеленый дым и спросил:
- Отчего скуксился?
Вопрос, хоть и заданный кислым тоном, был вполне доброжелателен.
Марвин уселся рядом с Билли. У него было тяжело на душе, но все же не
хотелось делиться горестями с легкомысленным другом, и потому, воздев руки, он
повел беседу на индейском языке знаков. (Многие молодые люди с
интеллектуальными запросами все еще находились под впечатлением прошлогодней сенсации -
проектоскопического фильма «Дакотский диалог»; в фильме с участием Бьорна Ра-
крадиша (Безумный Конь) и Мировары Славовивович (Красная Туча) герои
изъяснялись исключительно жестами).
Иронически и в то же время серьезно Марвин изобразил разбитое сердце,
блуждающего коня, солнце, которое не светит, и луну, которая не восходит.
Помешал ему мистер Байджлоу, хозяин Стэнхоупской Аптеки. Это был человек
средних лет (ему уже исполнилось семьдесят четыре), лысеющий, с небольшим, но
заметным брюшком. Несмотря на все это, замашки у него были как у юнца. Вот и
теперь он сказал Марвину:
- Э, минхеер, кверен зи тамар ля клопье имменса де ла кабеца вефрувенс им
форма де мороженое с фруктами?
Для мистера Байджлоу и прочих представителей его поколения было характерно,
что они злоупотребляли молодежным жаргоном.
- Шнелль <Живо (нем.)>, - оборвал его Марвин с бездумной жестокостью
молодых .
- Ну, знаете ли, - только и вымолвил мистер Байджлоу, оскорбленно удаляясь.
Билли видел, что друг страдает. Это его смущало. Ему уже стукнуло тридцать
четыре года, еще чуть-чуть, и он станет мужчиной. И работа у него была
хорошая - десятник на 23-м сборном конвейере тарной фабрики «Питерсон». Держался
он, конечно, по-прежнему как подросток, но знал, что возраст уже налагает
определенные обязательства. Поэтому он преодолел свою природную застенчивость и
заговорил со, старым другом напрямик:
- Марвин, в чем дело?
Марвин, пожал плечами, скривил губы и бесцельно забарабанил пальцами по
столу, затем сказал:
- Ойра <Слушай (испан.)>, омбре, айн клейннахтмузик эс демасиадо Ото уж
слишком (испан.)>, нихт вар? Дер Тодт ты руве коснуться...
- Попроще, - прервал Билли не по возрасту солидно.
- Извини, - продолжал Марвин открытым текстом. - У меня просто... Ах,
Билли, мне просто ужасно хочется путешествовать, право!
Билли кивнул. Ему было известно, какою страстью одержим его Друг. - Ясно, -
сказал он. - Мне тоже.
- Но не так сильно, Билли... Я себе места не нахожу.
Принесли мороженое с фруктами. Марвин не обратил на него внимания и
продолжал изливать душу своему другу детства.
- Мира Одесь: «знаешь» (испан.)>, Билли, поверь, нервы у меня на взводе,
как пружина в пластмассовой игрушке. Я все думаю о Марсе, Венере и по-
настоящему далеких местах вроде Альдебарана и Антареса, и..., черт возьми,
понимаешь, даже думать не могу ни о чем другом. В голове у меня то Говорящий
Океан Проциона-четыре, то трехстворчатые человекоподобные на Аллуи-два, да я
просто помру, если не повидаю тех мест воочию.
- Точно, - согласился друг. - Я бы тоже хотел их повидать.
- Нет, ничего ты не понимаешь, - возразил Марвин. - Дело не в том, чтобы
повидать..., тут совсем другое..., гораздо хуже..., пойми, не могу я прожить
здесь, в Стэнхоупе, всю жизнь. Пусть даже у меня недурная работа и я провожу
вечера с первоклассными девчонками. Но, черт побери, не могу я просто
жениться, наплодить детей и..., и..., есть же в жизни что-то еще!
Тут Марвин снова сбился на мальчишечью неразборчивую скороговорку. Однако
смятение прорывалось сквозь неудержимый поток слов. Поэтому друг мудро кивал
головой.
- Марвин, - сказал он мягко, - это все ясно как дважды два, ей-богу же,
гадом буду. Но ведь даже межпланетное путешествие обходится в целое состояние.
А межзвездное просто-напросто невозможно.
- Все возможно, - ответил Марвин, - если пойти на Обмен Разумов. - Марвин!
Ты этого не сделаешь! - вырвалось у шокированного друга.
- Нет, сделаю! - настаивал Марвин. - Клянусь Кристо Мальэридо, сделаю!
На сей раз шокированы были оба. Марвин почти никогда не употреблял имени
божьего всуе.
- Как ты можешь?! - не унимался Билли. - Обмен Разумов - грязное дело!
- Каждый понимает в меру своей испорченности.
- Нет, серьезно. Зачем тебе нужно, чтобы у тебя в голове поселился пескояд-
ный старикашка с Марса? Будет двигать твоими руками и ногами, смотреть твоими
глазами, трогать твое тело и даже, чего доброго...
Марвин перебил друга, прежде чем тот ляпнул какую-нибудь пакость.
- Мира, - сказал он. - Рекуэрдо ке Одесь: «Не забывай, что...» (испан.)>
на Марсе я стану распоряжаться телом этого марсианина, так что ему тоже будет
неловко.
- Марсиане не испытывают неловкости, - сказал Билли.
- Неправда, - не согласился Марвин. Младший по возрасту, он во многих
отношениях был более зрелым, чем друг. В колледже ему хорошо давалась
Сравнительная межзвездная этика. А жгучее стремление путешествовать сделало его менее
провинциальным, чем друга, и лучше подготовило к тому, чтобы становиться на
чужую точку зрения. С двенадцати лет - с тех пор, как он научился читать, -
Марвин изучал уклады и обычаи множества различных рас Галактики. Больше того,
по Симпатическому проецированию личности он набрал девяносто пять очков из
ста возможных.
Он вскочил на ноги.
- Разрази меня гром! - воскликнул он, хлопнув себя правым кулаком по левой
ладони. - Так и будет!
Загадочная алхимия решения сделала Марвина другим человеком. Без колебаний
он вернулся домой, уложил легкий чемодан, оставил родителям записку и сел в
реактивный лайнер, следующий в Нью-Йорк.
Глава 3
В Нью-Йорке Марвин сразу пошел в контору Отиса, Бландерса и Клента -
маклеров по прокату тел. Его направили в кабинет мистера Бландерса - высоченного
детины атлетического сложения, в расцвете лет, в свои шестьдесят три года он
был уже полноправным компаньоном фирмы. Этому человеку Марвин и изложил цель
своего визита.
- Конечно, конечно, - сказал мистер Бландерс. - Вы ссылаетесь на наше
объявление от прошлой пятницы. Джентльмена с Марса зовут Зе Краггаш, у него
превосходная рекомендация от ректоров Ист-Скернского университета.
- На что он похож? - спросил Марвин.
- Судите сами, - ответил Бландерс.
Он показал Марвину фото существа с бочкообразной грудью, тоненькими ногами,
руками чуть потолще, крохотной головкой и необычайно длинным носом. На фото
Краггаш стоял по колено в илистой глине, махал кому-то руками. Внизу была
подпись: «На память о Грязевом Рае - лучшем курортном месте на Марсе, где
можно отдыхать круглый год».
- Симпатичный парень, - заметил мистер Бландерс.
Марвин в сомнении кивнул.
- Живет он у Уогомстамке, - продолжал Бландерс, - на краю Исчезающей
Пустыни в Нью-Саут-Марсе.
Вы, наверное, знаете, что это чрезвычайно популярный туристский край.
Подобно вам, мистер Краггаш жаждет путешествий и желает найти подходящее тело-
носитель. Выбор он целиком и полностью предоставил на наше усмотрение,
оговорил лишь одно обязательное условие - здоровое тело и здоровый дух.
- Что ж, - сказал Марвин, - не хочу зря хвастаться, но меня всегда считали
здоровяком.
- Это видно с первого взгляда, - ответил мистер Бландерс. - У меня,
конечно, всего лишь предчувствие, а может бить, интуиция, но за тридцать лет
работы с людьми я привык доверять своим предчувствиям. Трех желающих произвести
данный обмен я уже отверг, основываясь исключительно на своей интуиции.
Этим обстоятельством мистер Бландерс гордился так явно, что Марвин почел
своим долгом вставить:
- Да неужели?
- Можете не сомневаться. Вы не представляете, как часто мне по роду моей
деятельности приходится выявлять и отклонять неподходящие кандидатуры. Всякие
там невропаты, ищущие грязных и недозволительных приключений; преступники,
пытающиеся выбраться из зоны действия местных законов; эмоционально
неуравновешенные типы. Я их всех выбраковываю.
- Надеюсь, я не подхожу ни под одну из упомянутых категорий? - сказал
Марвин со сдавленным смешком.
- Смело могу заявить, что нет, - заверил его мистер Бландерс. - Я склонен
считать вас в высшей степени нормальным молодым человеком; даже чрезмерно
нормальным, если такое вообще мыслимо.
Вас охватила тяга к путешествиям, что вполне свойственно вашему возрасту,
эта страсть сродни влюбленности, или участию в справедливой войне, или
мировой скорби и прочим причудам молодежи. Ваше счастье, что природный ум или
удача привели вас к нам - самой старой и надежной фирме, занимающейся Обменом
Разумов, а не к кому-нибудь из менее щепетильных наших конкурентов; или,
упаси боже, вас могло угораздить на Свободный Рынок.
Марвин почти ничего не знал о Свободном Рынке, но промолчал, не желая обна-
ружить свое невежество.
- А теперь, - сказал мистер Бландерс, - прежде чем мы удовлетворим вашу
просьбу, надо выполнить кое-какие формальности.
- Формальности? - переспросил Марвин.
- Безусловно. Во-первых, вы должны пройти полное обследование - телесное,
духовное и моральное. Затем вдвоем с марсианским джентльменом вы подпишете
акт от ответном ущербе. В акте обусловлено, что всякий ущерб, как умышленно,
так и неосторожно причиненный телу-носителю, в том числе и по независящим
обстоятельствам, будет: 1, возмещен по расценкам, установленным межзвездной
конвенцией, и 2, ответно причинит другому телу, согласно lex talionis <Закон
талиона (латин.)>.
- Как, как? - не понял Марвин.
- Око За око, Зуб За Зуб, - пояснил мистер Бландерс. - Допустим, вы,
находясь в теле марсианина, сломали ногу. В соответствии с межзвездным правом,
когда вы вновь перейдете в свое тело, вам тоже сломают ногу максимально
научным и безболезненным способом.
- Даже если это произошло случайно?
- Особенно если это произошло случайно. Мы установили, что Акт об Ответном
Ущербе заметно уменьшил число таких случайностей.
- Мне начинает казаться, что это вроде бы опасно, - сказал Марвин.
- Всякое направленное действие содержит элемент опасности, - ответил мистер
Бландерс. - Но риск при Обмене Разумов статистически ничтожно мал, только
держитесь подальше от Искаженного Мира.
- Я очень мало Знаю об Искаженном Мире, - признался Марвин.
- Все знают столько же, - ответил Бландерс. - Поэтому каждый считает, что
надо держаться от него подальше.
Марвин в задумчивости кивнул.
- А еще что?
- Да ничего особенного. Просто бумажная волокита, отказы от особых прав и
привилегий, все в таком роде. И конечно, я должен официально предостеречь вас
от метафорической деформации.
- Ладно, - сказал Марвин. - Давайте я послушаю.
- Да я же вас только что предостерег, - удивился Бландерс. - Но могу
предостеречь еще раз. Берегитесь метафорической деформации.
- Я бы с радостью, - ответил Марвин, - но мне ведь неизвестно, что это
такое .
- В сущности, это совсем простая штука, - сказал Блавдерс. - Если хотите,
можете считать ее одной из форм ситуационного безумия. Видите ли, наша
способность усваивать необычное не беспредельна, а когда путешествуешь на другие
планеты, пределы оказываются очень узкими. Слишком много новых впечатлений;
их приток становится невыносимым, и мозг ищет отдыха в буферном процессе ана-
логизирования. Этот процесс как бы создает мост между воспринятым известным и
неприемлемым неизвестным, облекает невыносимое неизвестное в желанную мантию
привычного. Когда субъект не справляется с притоком новых данных естественным
путем концептивного аналогизирования, он становится жертвой перцептивного
аналогизирования. Этот процесс известен также под названием «пансаизм».
Теперь вам ясно?
- Нет, - ответил Марвин. Почему это называется «пансаизм»?
- Объяснение заложено в самом названии, - сказал Бландерс. - Дон-Кихот
считает ветряную мельницу великаном, а Санчо Панса считает великана ветряной
мельницей. Донкихотство можно определить как восприятие обыденных явлений в
качестве необычайного; противоположное явление - пансаизм, это когда
необычайное воспринимается как обыденное.
- Значит, - уточнил Марвин, - я могу подумать, что вижу корову, когда на
самом деле передо мной альтаирец?
- Именно, - подтвердил Бландерс. - Но все очень просто, раз уж вы занялись
Обменом, значит привыкнете. Распишитесь вот тут и вот тут, и перейдем к делу.
Глава 4
Марсианин - одно из самых странных созданий в Галактике, хоть он и
двуногий. Право же, нам с нашими органами чувств, альдебаранские квизы как-то
ближе, несмотря на то, что у них две головы и множество лишних конечностей
особого назначения. Не по себе становится, когда вселяешься в тело марсианина.
Марвин Флинн очутился в уютно обставленной комнате. В комнате было окно,
через которое он глазами марсианина взирал на марсианский пейзаж.
Он зажмурился, так как не ощущал ничего, кроме ужасающего смятения.
Несмотря на все прививки, его одолевали тошнотворные волны культур-шока, пришлось
постоять неподвижно, пока тошнота не унялась. Потом он осторожно раскрыл
глаза и осмотрелся.
Увидел он невысокие, плоские песчаные дюны, переливающиеся сотнями оттенков
серого цвета. Вдоль горизонта проносился серебристо-голубой ветер, на него
словно шавка набрасывался охряно-желтый встречный ветерок. Небо было красное,
и в инфракрасном диапазоне различались бесчисленные непередаваемые тона.
Повсюду Флинн видел паутинки спектра. Земля и небо подарили ему десятки
отдельных палитр, порой дополнительных цветов, но большей частью - цветов
кричащих. На Марсе природным краскам недоставало гармонии.
Марвин обнаружил у себя в руке очки и нацепил их на нос. Тотчас же рев и
буйство красок уменьшились до терпимой степени. Ошеломление, вызванное шоком,
прошло, и Марвин стал воспринимать окружающее.
Прежде всего, тяжелый гул в ухе и частый грохот - ни дать, ни взять дробь
тамтама. Он огляделся по сторонам в поисках источника этого шума, но, кроме
земли да неба, ничего не увидел. Тогда он прислушался повнимательнее и
установил, что шумы доносятся из его собственной груди. Это работали легкие и
сердце - такие звуки сопровождали жизнь всякого марсианина.
Теперь Марвин мог детально ознакомиться с самим собой. Он взглянул на свои
ноги, тонкие и веретенообразные. Коленный сустав отсутствовал, зато каждая
нога сгибалась в лодыжке, в голени, в средней и верхней части бедра. Руки
были чуть толще ног, а кисть с двумя суставами увенчивали три обычных пальца и
два противостоящих больших. Эти пальцы сгибались и отгибались в самых
неожиданных направлениях.
На нем были черные шорты и белый свитер. Аккуратно свернутый нагрудник
лежал в разрисованном кожаном футляре. Марвин даже изумился, до чего
естественным все ему казалось. А удивляться-то было нечему. Именно умение разумных
существ приспособиться к новой среде и сделало возможным Обмен Разумов. Флинн
размышлял на эту тему, как вдруг услышал, что у него за спиной открывается
дверь. Он обернулся и увидел перед собой марсианина, одетого в полосатую
серо-зеленую правительственную форму. В знак приветствия марсианин вывернул
ноги под углом сто восемьдесят градусов, Марвин поспешно ответил тем же.
Одна из замечательных особенностей при Обменен Разумов - «автоматическое
обучение». На профессиональном жаргоне это формулируется так: «Вселяясь в
дом, вы получаете право пользования мебелью». Само собой, под мебелью
подразумеваются элементарные сведения, накопленные мозгом носителя. Такие
сведения, как язык, обычаи, нравы и этика, общая информация об окружении - общая,
безликая, полезная, как справочник, но далеко не всегда надежная. Личные
воспоминания, склонности, антипатии остаются, за некоторыми исключениями,
недоступными «жильцу» или же становятся доступны лишь в результате неимоверного
усилия мысли. Здесь также имеет место нечто вроде иммунологической реакции:
между двумя несравнимыми существами возможен лишь самый поверхностный
контакт .
- Слабого ветра, - произнес марсианин старинное, классическое марсианское
приветствие.
- И безоблачного неба, - ответил Флинн. Он с досадой обнаружил, что его
носитель слегка шепелявит.
- Я Миэнгло Орихихих из Туристского Бюро. Добро пожаловать на Марс, мистер
Флинн.
- Спасибо, - сказал Флинн. - Ужасно рад здесь очутиться. Это у меня, знаете
ли, первый обмен.
- Знаю, - отозвался Орихихих. Он сплюнул на пол (верный признак
нервозности) и разогнул большие пальцы. Из коридора донеслись чьи-то возбужденные
голоса . - Так вот, относительно вашего пребывания на Марсе...
- Я бы хотел повидать Нору Песчаного Царя, - сказал Флинн. - И, конечно,
Говорящий Океан.
- Обе идеи превосходны, - одобрил чиновник. - Но прежде две или три мелкие
формальности.
- Формальности?
- Ничего особенного, - сказал Орихихих, изогнув нос налево в марсианской
улыбке. - Прошу вас, ознакомьтесь с этими бумагами и опознайте их.
Флинн взял в руки и бегло просмотрел бумаги, о которых шла речь. Они
оказались копиями тех бланков, что он заполнял на Земле. Он прочитал их
внимательно и убедился в полной достоверности всех сведений.
- Эти бумаги я подписывал на Земле, - заявил он.
Шум в коридоре усилился. Марвин различил слова:
- Кипятком ошпаренный, яйцекладущий сын замороженного пня! Дебил -
пожиратель гравия!
Это были чрезвычайно оскорбительные ругательства.
Марвин вопросительно поднял нос. Чиновник поспешно сказал:
- Недоразумение, путаница. Подобные нелепые накладки случаются даже в самых
образцовых из государственных туристских учреждений. Но я совершенно уверен,
что мы все уладим, не успеет жаждущий выпить пять глотков рапи, если не
раньше . Позвольте спросить, вы не...
Из коридора донесся шум какой-то возни, и в комнату ворвался другой
марсианин, а за ним - третий, чиновник помельче рангом, он хватал за локоть и
тщетно пытался удержать второго марсианина.
Ворвавшийся в комнату марсианин был невероятно стар, о чем
свидетельствовало слабое фосфорическое свечение его кожи. Руки у него дрожали, когда он
простер их в сторону Марвина Флинна.
- Вот! - вскричал старик. - Вот оно, и клянусь всеми пнями, оно мне нужно
тотчас же!
- Сэр, - одернул его Марвин, - я не привык, чтобы обо мне говорили в
среднем роде!
- Я говорю не о вас, - ответил престарелый марсианин. - Я вас не знаю, и
мне дела нет, кто вы и что вы. Я говорю о теле, которое вы занимаете и
которое вам не принадлежит.
- Что вы хотите сказать?
- Этот джентльмен, - вмешался первый чиновник, - утверждает, что вы
занимаете принадлежащее ему тело. - Он дважды сплюнул на пол. - Это, конечно,
путаница, мы в два счета разберемся.
- Путаница! - взвыл престарелый марсианин. - Это махровое надувательство.
- Сэр, - с холодным достоинством возразил Марвин, - вы сильно
Заблуждаетесь. Это тело было выдано мне в пользование по всем правилам и согласно
закону.
- Жаба чешуйчатая! - вскричал старик. - Пустите меня!
Он стал осторожненько высвобождаться из хватки спутника.
Вдруг в дверях появилась внушительная фигура, с ног до головы облаченная в
белое. Все, кто присутствовал в комнате, умолкли, едва их взгляд упал на
уважаемого и внушающего страх представителя полиции Южно-Марсианской Пустыни.
- Джентльмены, - сказал полисмен, - взаимные упреки излишни. Пройдемте в
полицейский участок. Там с помощью фулжимэянина-телепата мы доберемся до
истины и узнаем побудительные мотивы.
Полисмен выдержал эффектную паузу, пристально поглядел каждому в лицо,
проглотил слюну, демонстрируя полнейшее спокойствие, и прибавил:
- Уж это я вам обещаю.
Без дальнейших проволочек полисмен, чиновник, старик и Марвин Флинн
последовали в полицейский участок. Шли они молча, в одинаково тревожном
настроении .
По всей цивилизованной Галактике считается избитой истиной, что, когда
идешь в полицию, неприятности у тебя только начинаются.
Глава 5
В полицейском участке Марвина Флинна вместе с прочими сразу отвели в
полутемную сырую келью, где обитал фулжимэянин-телепат. Это трехногое существо,
как и все жители планеты Фулжимэ, наделено шестым телепатическим чувством -
скорее всего в виде компенсации за притупленность пяти остальных.
- Пусть будет что будет, - сказал фулжимэянин-телепат, когда все
выстроились перед ним. - Выйди вперед, малый, и расскажи о своем деле.
Он строго указал пальцем на полисмена.
- Сэр, - от смущения полисмен выпрямился во весь свой рост, - я не кто-
нибудь , а полисмен.
- Это очень интересно, - ответил телепат. - Но для меня остается неясным,
какое отношение имеет данное обстоятельство к вопросу о вашей виновности или
невиновности.
- Да ведь меня не обвиняют ни в каком преступлении, - отбивался полисмен.
На мгновение телепат задумался, потом сказал:
- Я, кажется, понимаю. Обвиняют вот этих двух. Так?
- Так, - подтвердил полисмен.
- Прошу извинения. Исходящая от вас эманация виновности спровоцировала меня
на поспешный вывод.
- Виновности? - переспросил полисмен. - От меня?
Голос у него оставался спокойным, но на коже проступили характерные
оранжевые полосы озабоченности.
- Да, от вас, - повторил телепат. - И нечего удивляться. Крупные хищения -
это такая штука, после которой чувствуют вину почти все разумные существа.
- Но постойте! - воскликнул полисмен. - Я не совершал никакого крупного
хищения !
Телепат закрыл глаза и углубился в собственные мысли. Наконец он сказал:
- Это верно. Я имел в виду, что вы еще совершите крупное хищение.
- В суде ясновидение не считается доказательством, - провозгласил полисмен.
- Более того, заглянуть в будущее - значит прямо нарушить закон о свободе
воли .
- И это верно, - признал телепат. - Прошу извинения.
- Ничего, ничего, - сказал полисмен. - Когда же я совершу вышеупомянутое
крупное хищение?
- Месяцев через шесть, - ответил телепат.
- И меня арестуют?
- Нет. Вы покинете эту планету и укроетесь в таком месте, где закон о
выдаче уголовных преступников не действует.
- Гм, занятно, - сказал полисмен. - А скажите, пожалуйста... Впрочем, это
мы обсудим попозже. Сейчас вы должны заслушать обе стороны и установить кто
виновен и кто невиновен.
Телепат осмотрел Марвина, погрозил ему перепончатой лапой и сказал:
- Приступайте.
Марвин поведал ему свою историю, начав с того, как он впервые прочел
объявление, не пропустив ни одной подробности.
- Благодарю вас, - сказал телепат, когда Марвин кончил рассказ. - А теперь,
сэр, ваш черед.
Он повернулся к старику, а тот откашлялся, почесал грудь, несколько раз
плюнул и приступил к своему повествованию.
История Эйжелера Фруса
- Право, не знаю, с чего начать, так что начну-ка я, пожалуй, со своего
имени - меня зовут Эйжелер Фрус, расовой принадлежности - немукфянский
адвентист, и занятия - владелец магазина готового платья на планете Ахельс-5.
Лавочка у меня маленькая, не очень прибыльная, находится в Ламберсе (это Южный
Полярный круг), и я день-деньской продаю одежду рабочим, иммигрантам с
Венеры, а это здоровенные, зеленые, волосатые парни, крайне невежественные,
вспыльчивые, не дураки подраться, хоть я и чужд расовых предрассудков. Такое
занятие, как у меня, располагает к философии; пусть я небогат, зато сохранил
здоровье (слава богу), и жена моя Очаровара - тоже, если не считать
хронического фиброза щупалец. К тому же у меня двое взрослых сыновей, один работает
врачом в Сиди-порте, другой - тренер кланнтов. Еще у меня есть замужняя дочь,
а значит, само собой, и зять.
Зятю своему я никогда не доверял, потому что он франт, у него двенадцать
пар нагрудников, а у моей дочки нет даже приличного комплекта чесательных
палочек . Тут уж ничего не поделаешь, сама вырыла себе нору, теперь пусть в нее
и лезет. Но все же, когда человек так увлекается нарядами, ароматическими
маслами для суставов и прочими роскошествами, и все это на скромное жалованье
коммивояжера, торгующего влагой (он-то величает себя инженером-
гидросенсором) , тут поневоле призадумаешься.
И вечно он пытается раздобыть деньжат на стороне, пускается во всякие
дурацкие авантюры, которые я же должен финансировать из своих потом нажитых
сбережений, - не так-то просто всучить одежду этим здоровенным зеленым
парням. Например, в прошлом году ухватился он за новинку - дворовый тучедел, а я
ему говорю: «Да кому это надо?» Но жена настояла, чтобы я поддержал зятя, и,
конечно же, он вылетел в трубу. А в этом году у него появился новый план - на
сей раз дешевые изделия из переливчато-радужной синтетической шерсти с Веги-
2; груз такой шерсти он откопал в Гелигопорте и хотел, чтобы я этот груз
выкупил .
Я ему говорю: «Слушай, а много ли эти венерианские крикуны смыслят в
щегольстве? Да они рады-радешеньки, если могут себе позволить твидовые шорты
или плащ для воскресенья». Но мой зять за словом в карман не полезет, вот он
мне и говорит: «Слушай, папа, я ли не изучал венецианские народные нравы и
обычаи. Я вот как понимаю: эти ребята выросли в дремучем лесу, они любят
обряды, пляски и особенно яркие цвета. Выходит, дело верняк, так или нет?» В
общем, если покороче, уговорил он меня на эту авантюру, хоть я и был против.
Но я, естественно, решил взглянуть на переливчато-радужную шерсть своими
глазами, потому что зятю я бы не доверил судить даже о клочке марли. А это
значило, что мне нужно пересечь полгалактики и попасть на Марс, в Гелиго-порте.
Вот я и стал готовиться к поездке.
На обмен со мной никто не соглашался. Не то чтобы я кого-нибудь осуждал,
ведь по доброй воле на такую планету, как Ахельс-5, никто не рвется, разве
что иммигранты с Венеры, но они народ темный. Однако увидел я объявление
марсианина Зе Краггаша, который хотел отдать свое тело напрокат, потому что
разум он отправлял в холодильник, на длительный отдых. Чертовски дорого, но что
оставалось делать? Часть денег я вернул - сдал свое тело приятелю, который
охотился на кваренгов, пока его не приковал к постели мышечный диокомиотоз.
Потом пошел в Бюро Обмена, и там меня спроецировали на Марс.
Вообразите же мое негодование, когда оказалось, что никакое тело мне не
приготовлено! Все сбились с ног, пытаясь выяснить, что стряслось с телом-
носителем, норовили даже отослать меня обратно на Ахельс-5; но ничего не
вышло, так как приятель в моем теле отправился в экспедицию - охотиться на
кваренгов. Наконец подыскали мне тело в Терезиенштадской фирме «Прокат». Они
сдают максимум на двенадцать часов, потому что летом на краткосрочный прокат
у них отбоя нет от заявок. Да и тело-то никудышное, песок из него сыплется,
убедитесь сами, и в придачу содрали за него втридорога.
Пошел я выяснять, где что неладно, и что же оказалось? Этот турист с Земли
нахально разгуливает в теле, за которое я уплатил сполна, и которое в
соответствии с контрактом я должен был бы занимать в эту самую минуту.
Это не только несправедливо, но и в высшей степени вредно для моего
здоровья. Вот и вся моя история.
* * *
Телепат удалился в свою келью - обдумать решение. Не прошло и часа, как он
вернулся и произнес таковы слова:
- Оба вы взяли напрокат, по обмену или иным законным образом получили одно
и то же тело, а именно телесную оболочку Зе Краггаша. Тело было предложено
его хозяином, упомянутым Зе Краггашем, каждому из вас, а следовательно,
сделка осуществлена в прямое нарушение всех соответствующих законов. Действия Зе
Краггаша надлежит считать преступными, как по замыслу, так и по исполнению.
Поскольку обстоятельства сложились именно так, я распорядился отправить на
Землю депешу с требованием безотлагательного ареста упомянутого Зе Краггаша,
и содержания его под стражей до тех пор, пока не будет оформлена выдача его в
руки соответствующих властей.
Оба вы заключили сделку в добросовестном заблуждении. Однако первую, или
более раннюю, сделку, судя по бланкам контрактов, заключил мистер Эйжелер
Фрус, опередив мистера Марвина Флинна на тридцать восемь часов.
Следовательно, мистеру Фрусу, как первому покупателю, и присуждается данная телесная
оболочка; мистеру же Флинну предписывается прекратить и прервать незаконное
пользование и принять к сведению Уведомление о Выселении, которое я ему
передаю и которое вступит в силу через шесть стандартных часов по Гринвичу.
Телепат вручил Марвину Уведомление о Выселении. Флинн взял его с грустью,
но покорно.
- По-моему, - сказал он, - лучше будет, если я вернусь на Землю, в свое
тело .
- Это самое мудрое решение, - одобрил телепат. - К несчастью, в ближайшее
время это не представляется возможным.
- Не представляется? Почему?
- Потому что, - ответил телепат, - по сообщению земных органов власти, чью
телепатему я только сейчас принял, ваше тело, одухотворенное разумом Зе
Краггаша, не удалось обнаружить. Результаты предварительного дознания внушают
тревогу, что Зе Краггаш скрылся с планеты, прихватив с собою ваше тело и
деньги мистера Эйжелера.
Дошло далеко не сразу. Но, в конце концов, Марвин Флинн осознал все
последствия , вытекающие из услышанного. - Он застрял на Марсе в чужом теле, которое
надо освободить. Через шесть часов он превратится в разум, лишенный тела и
почти лишенный надежды обрести таковое.
Разум не может существовать вне тела. Медленно и неохотно Марвин Флинн
принял к сведению, что стоит перед угрозой неминуемой смерти.
Глава 6
Марвин не предался отчаянию. Зато он предался гневу - эмоции гораздо более
оправданной, хотя столь же безрезультатной. Вместо того, чтобы позорить себя,
рыдая в суде, он позорил себя, бушуя в коридорах Федерал-Билдинг, требуя либо
справедливости, либо, черт побери, какого-нибудь удачного ее эквивалента.
Молодой человек был глух ко всему. Тщетно втолковывали ему юристы, что если
бы справедливость действительно существовала, то отпала бы необходимость в
законе и законниках, а тогда исчезла бы одна из благороднейших концепций
человечества, и целая профессия оказалась бы ненужной.
Этот вразумительный довод не умиротворил взбешенного Марвина, который являл
собой существо, не поддающееся убеждению. В груди его трещало и скрежетало
дыхание, когда он громовым голосом обличал судебную машину Марса. В таком
настроении он подошел к двери с табличкой «Бюро сыска и задержания. Межзвездный
отдел».
- Ага! - пробормотал Марвин и вошел внутрь.
Он очутился в маленькой комнатушке, точно сошедшей со страниц старинного
исторического романа. Вдоль стен чинно выстроились старые, но надежные
электронные калькуляторы. Возле двери стояла одна из первых моделей
преобразователя мысли в машинописный текст. Кресла отличались определенностью формы и
пластиковой обивкой пастельных тонов - тем, что ассоциируется с минувшей эрой
праздности. Комнатушке не хватало только громоздкого «Морэни», чтобы стать
точной копией места действия повестей Шекли и других ранних поэтов
Переходного века.
В одном из кресел сидел немолодой марсианин и метал стрелы в мишень,
очертаниями напоминающую женский зад.
При входе Марвина он поспешно обернулся и сказал:
- Давно пора. Я вас ждал.
- Серьезно? - не поверил Марвин.
- Ну, не то чтобы уж совсем, - признался марсианин. - Но я установил, что
такое начало беседы достаточно эффектно и создает атмосферу доверия.
- Зачем же вы губите эту атмосферу, открывая ее секрет?
- Все мы далеки от совершенства, - пожал плечами марсианин. - Я всего лишь
простой труженик - сыщик. Урф Урдорф. Садитесь. Кажется, мы напали на след
вашей меховой шубки.
- Какой меховой шубки? - удивился Марвин.
- Вы разве не мадам Риппер де Лоу - травести, - которую вчера вечером
ограбили в отеле «Красные Пески»?
- Конечно, нет. Я Марвин Флинн. Потерял тело.
- Да, да, разумеется, - энергично закивал сыщик Урдорф. - Давайте-ка по
порядку . Вы случайно не помните, где находились, когда впервые заметили пропажу
тела? Не спрятали его кто-нибудь из ваших друзей, желая подшутить над вами? А
может, вы его сами куда-нибудь заткнули или отправили отдохнуть?
- Вообще-то оно не то чтобы пропало, - сказал Марвин. - По-настоящему - его
украли.
- Так бы и говорили с самого начала, - обиделся Урдорф. - Теперь дело пред-
стает в совершенно ином свете. Я всего лишь сыщик; никогда не выдавал себя за
чтеца чужих мыслей.
- Очень жаль, - сказал Марвин.
- Мне тоже жаль, - сказал сыщик Урдорф. - Это я о вашем теле. Должно быть,
для вас это был форменный удар.
- Да, так оно и было.
- Представляю, каково вам теперь.
- Спасибо, - поблагодарил Марвин.
Несколько минут посидели в дружелюбном молчании. Первым заговорил Марвин.
- Ну?
- Прошу прощения? - ответил сыщик.
- Я говорю «ну»?
- А-а! Извините, первый раз я вас не расслышал.
- Это ничего.
- Спасибо.
- Ради бога, пожалуйста.
Вновь наступило молчание. Затем Марвин опять сказал: «Ну?», а Урдорф
ответил: «Прошу прощения?» - Я хочу, чтобы мне его вернули, - сказал Марвин.
- Кого?
- Мое тело.
- Что, что? Ах да, ваше тело. Гм, еще бы вы не хотели, - подхватил сыщик с
понимающей улыбкой. - Но это, конечно, не так-то легко, правда?
- Откуда мне знать, - ответил Марвин.
- Да, знать вам, пожалуй, неоткуда, - согласился Урдорф. - Но смею вас
уверить, это не так-то легко.
- Понимаю, - сказал Марвин.
- Я вот и надеялся, что вы поймете.
Произнеся эти слова, Урдорф погрузился в молчание.
Молчание длилось приблизительно секунд двадцать пять плюс-минус секунда или
две: к концу этого периода терпение у Марвина лопнуло, и он закричал:
- Черт вас возьми, намерены вы шевельнуть пальцем, чтобы вернуть мне тело,
или же будете просиживать свою толстую задницу, не говоря ни единого путного
слова?
- Конечно, я намерен вернуть вам тело, - сказал сыщик. - Или, во всяком
случае, попытаться. И незачем меня оскорблять. Я, в конце концов, не машина с
готовыми ответами на перфокартах. Я разумное существо, такое же, как и вы. У
меня свои надежды и страхи. И свой метод ведения беседы. Вам он может
казаться не очень действенным, но я нахожу его в высшей степени целесообразным.
- Это действительно так? - смягчился Марвин.
- Право же, так, - в кротком голосе сыщика не было и следа затаенной обиды.
Казалось, вот-вот наступит очередное молчание, поэтому Марвин спросил:
- Как, по-вашему, есть ли надежда, что я..., что мы вернем мое тело?
- Есть, и большая, - ответил сыщик Урдорф. - Я, откровенно говоря, рискну
зайти довольно далеко и заявить, что уверен в успехе. Моя уверенность
базируется не на изучении вашего конкретного случая, о котором мне известно очень
немногое, а на простейших статистических выкладках.
- А выкладки свидетельствуют в нашу пользу? - осведомился Марвин.
- Вне всякого сомнения! Судите сами: я квалифицированный сыщик, владею
всеми новейшими методами, мне присвоен высший индекс оперативности - АА-А. И все
же, несмотря на это, за пять лет полицейской службы я еще ни разу не раскрыл
преступления.
- Ни единого?
- Ни единого, - решительно подтвердил Урдорф. - Любопытно, не правда ли?
- Да, наверное, - сказал Марвин. - Но ведь это значит...
- Это значит, - перебил его сыщик, - что полоса неудач, самая редкостная из
всех мне известных, по статистическому ожиданию должна вот-вот кончиться.
Марвин смешался, а это ощущение непривычно для марсианского тела. Он
спросил :
- А что, если полоса все же не кончится?
- Не будьте суеверным, - ответил сыщик. - Теория вероятностей на нашей
стороне; в этом вы убедитесь даже при самом поверхностном анализе создавшегося
положения. Я завалил сто пятьдесят семь дел подряд. Ваше сто пятьдесят
восьмое . На что бы вы поставили, если бы были заядлым спорщиком?
- На то, что и дальше будет так продолжаться, - сказал Марвин.
- Я тоже, - признался сыщик с виноватой улыбкой. - Но тогда, заключая пари,
мы исходили бы из эмоций, а не из разумного расчета. - Урдорф мечтательно
поднял глаза к потолку. - Сто пятьдесят восемь неудач! Фантастическая цифра!
Такая полоса неминуемо должна кончиться! Скорее всего, я теперь могу сидеть у
себя в кабинете сложа руки, а преступник сам найдет ко мне дорогу.
- Да, сэр, - вежливо согласился Марвин. - Но вы, надеюсь, не станете
пробовать именно такой метод.
- Да нет, - сказал Урдорф. - Его я испробовал в деле номер сто пятьдесят
шесть. Нет, ваше дело я буду расследовать активно. Тем более что здесь налицо
преступление сексуальное, а такие вещи меня особенно интересуют.
- Извините? - пролепетал Марвин.
- Вам совершенно не в чем извиняться, - заверил его сыщик. - Не следует
испытывать чувство неловкости или вины только оттого, что вы стали жертвой
сексуального преступления, пусть даже народная мудрость многих цивилизаций
считает, будто в таких случаях на жертву ложится позорное пятно, исходя из
презумпции ее сознательного или подсознательного соучастия.
- Нет, нет, я не извинялся, - сказал Марвин. - Я просто...
- Вполне понимаю, - прервал его сыщик. - Но не стыдитесь, расскажите мне
самые чудовищные, омерзительные подробности.
Считайте меня безликой официальной инстанцией, а не разумным существом с
половыми признаками, страхами, желаниями, вывихами, поползновениями...
- Я все пытаюсь вам втолковать, - сказал Марвин, - что сексуальное
преступление здесь ни при чем.
- Все так говорят, - задумчиво произнес сыщик. - Поразительно, до чего
неохотно приемлет неприемлемое человеческий разум.
- Вот что, - сказал Марвин, - если бы вы дали себе труд ознакомиться с
фактами, то заметили бы, что речь идет о наглом мошенничестве. Мотивы
преступления - деньги и самоувековечение.
- Это-то я знаю, - ответил сыщик. - И если бы не процессы сублимации, так
бы мы и считали.
- Какими же еще мотивами мог руководствоваться преступник?
- Самыми очевидными, - сказал Урдорф. - Классический синдром. Видите ли,
этот малый действовал под влиянием особого импульса, который принято
обозначать особым термином. Преступление совершено в тяжелом состоянии давнего
проективного нарциссова комплекса.
- Не понимаю, - пробормотал Марвин.
- С таким явлением малоосведомленные люди, как привило, не сталкиваются, -
утешил его сыщик. - А что это значит?
- Я не могу углубляться в дебри этиологии. А если вкратце, то синдром
вызывает смещение себялюбия. Попросту говоря, больной влюбляется в другого, но не
как в другого. Скорее он влюбляется в другого, как в самого себя.
- Ладно, - смирился Марвин. - Поможет это нам найти того, кто украл у меня
тело?
- Вообще-то нет, - сказал сыщик. - Но это нам поможет его понять.
- Когда вы приступите? - спросил Марвин.
- А я уже приступил, - ответил сыщик. - Пошлю, конечно, за судебными
протоколами и прочими документами, относящимися к делу, запрошу дополнительную
информацию у соответствующих органов других планет. Я не пожалею сил, а если
будет нужно или полезно - отправлюсь на край вселенной. Это преступление я
раскрою!
- Рад, что вы так настроены, - заметил Марвин.
- Сто пятьдесят восемь дел подряд, - размышлял Урдорф вслух. - Слыханная ли
штука - такая полоса неудач? Но теперь она кончится. Я хочу сказать, не может
же она тянуться до бесконечности, правда?
- Наверное, не может, - согласился Марвин.
- Хорошо бы мое начальство тоже встало на эту точку зрения, - хмуро сказал
сыщик. - Хорошо бы оно перестало называть меня недотепой. Такие словечки, да
насмешки, да поднятые брови - все это кого угодно лишит уверенности в себе.
На мое счастье, я отличаюсь несгибаемой волей и полнейшей уверенностью в
самом себе. По крайней мере, так было еще после первых девяноста неудач.
На несколько секунд сыщик тяжело задумался, потом сказал Марвину:
- Надеюсь, вы окажете мне всяческую помощь и поддержку.
- Рад стараться, - ответил Марвин. - Беда только в том, что не более чем
через шесть часов меня лишат тела.
- Чертовски досадно, - рассеянно произнес Урдорф. Он явно погрузился уже в
мысли о следствии и лишь с трудом заставил себя вновь уделить внимание
Марвину. - Лишат, вот как? Надо полагать, вы приняли меры? Нет? Ну, тогда, надо
полагать, вы еще примете меры.
- Не Знаю, какие меры тут можно принять, - угрюмо ответил Марвин.
- Ну, об этом не стоит пререкаться, - сказал сыщик подчеркнуто бодрым
голосом. - Найдите где-нибудь другое тело, а главное - оставайтесь в живых!
Обещайте мне сделать все от вас зависящее, чтобы остаться в живых.
- Обещаю, - сказал Марвин.
- А я буду продолжать расследование и свяжусь с вами, как только смогу что-
нибудь сообщить.
- Но как вы меня отыщете? - спросил Марвин. - Я ведь не знаю, в каком буду
теле и даже на какой планете.
- Вы забываете, что я сыщик, - с бледной улыбкой ответил Урдорф. - Пусть
мне нелегко отыскивать преступников, зато уж жертв я всегда отыскиваю без
малейшего затруднения. Так что выше голову, не допускайте, чтобы у вас душа
уходила в пятки, а главное, помните: останьтесь в живых!
Марвин согласился остаться в живых, тем более что на этом строились все его
планы. И вышел на улицу, сознавая, что драгоценное время истекает, а своего
тела у него по-прежнему нет.
Глава 7
Заметка в «Марс-Солнце-Ньюз» (печатный орган трех планет):
СКАНДАЛ ВОКРУГ ОБМЕНА
Сегодня полиции Марса и Земли стало известно о скандале, разыгравшемся в
связи с Обменом Разумов. Разыскивается некий Зе Краггаш (неизвестно, с какой
планеты), который, как утверждают, продал, обменял или по иным обязательствам
ссудил свое тело двенадцати лицам одновременно. На арест Краггаша выданы
ордера, и полиция трех планет не сомневается, что вскоре преступник будет
задержан. Дело напоминает знаменитый скандал с «Двухголовым Эдди» в начале 90-х
годов, когда...
Марвин Флинн уронил газету в канаву. Он смотрел, как жидкий песок уносил ее
прочь; горькая эфемерность печатного слова казалась символом весьма условного
существования самого Марвина. Он стал пристально разглядывать свои руки;
голова у него поникла.
- Полно, полно, что у тебя стряслось, а, приятель?
Флинн увидел перед собой добродушное, иссиня-зеленое лицо эрланина.
- Беда у меня, - сказал Флинн.
- Что ж, послушаем, какая именно, - сказал эрланин и свернулся клубком на
тротуаре рядом с Флинном.
Как и у всех его компатриотов, у эрланина активное сочувствие сочеталось с
бесцеремонностью. Известно, что эрлане - народ грубый, остроумный, склонный к
веселому, беззлобному подтруниванию и безыскусным прибауткам. Непревзойденные
путешественники и торговцы, эрлане с Эрлана-2 по заветам своей религии имели
право путешествовать только in corpore Одесь: «в собственном теле», то есть
собственной персоной (лат.)>.
Марвин поведал свою историю вплоть до того злополучного мимолетного
мгновения, которое именуется «сейчас»; того жестокого и неумолимого «сейчас», того
ненасытного «сейчас», что пожирало его скудный запас минут и секунд,
приближая время, когда истекут контрольные шесть часов и Марвина, лишенного тела,
бросят в неведомую галактику, прозванную людьми «смерть».
- Ух ты! - сказал эрланин. - Ты случайно не жалеешь ли себя?
- Конечно, черт побери, я-то себя жалею, - вспылил Флинн. - Я пожалел бы
любого, если он должен умереть через шесть часов. Почему же мне не жалеть
самого себя?
- Ставь кастрюлю, как тебе удобней, повар, - ответил эрланин. - Кое-кто
обозвал бы это дурным тоном и прочей дребеденью, но я-то стою за учение Гуа-
жуа, а он сказал: «Вблизи тебя гнусавит смерть? Раскровяни ей нос!» Марвин
уважал всякую религию и, уж конечно, не питал предрассудков относительно
широко распространенной секты антимелодистов. Однако для него оставалось
неясным, чем ему помогут слова Гуажуа; так он и заявил.
- Бодрись, - посоветовал эрланин. - При тебе еще остались твои мозги и твои
шесть часов, так ведь?
- Пять.
- Вот видишь! Встань-ка на задние лапы и докажи, что ты не размазня, ладно,
горячка? Оттого, что ты здесь бродишь, точно беглый каторжник, толку ведь не
будет, верно?
- Да, навряд ли, - сказал Марвин. - А с другой стороны, что делать? Своего
тела у меня нет, а чужие дороги.
- Увы, твоя правда. Не приходила ли тебе в голову мысль о Свободном Рынке?
А?
- Это же, наверное, опасно, - возразил Марвин и вспыхнул при мысли о том,
как нелепы его слова.
Эрланин широко ухмыльнулся.
- Дошло, парень? Но, послушай, все не так скверно, как кажется, только
возьми тоном выше. Не так уж страшен Свободный Рынок; плетут о нем всякие
небылицы, в основном это делают крупные агентства по обмену, они желают
сохранить свои взвинченные капиталистические цены. Но знаю я одного малого, он там
двадцать лет крутится на краткосрочных сделках, так он говорит, почти все
ребята исключительно честные. Так что голову выше, нагрудник не теряй, выбери
себе хорошего посредника. Счастливо, малый!
- Постойте! - вскричал Флинн, видя, что эрланин поднялся на ноги. - Как
зовут вашего приятеля?
- Джеймс Праведник Мак-Хоннери, - ответил эрланин. - Это тертый, стреляный,
тупой, мелкий прохвост, чересчур любит спелый виноград и слишком буен во
хмелю. Но играет он не краплеными картами, обслуживает без подвоха, а большего
ты ведь не станешь требовать даже от самого святого Кзала. Скажи только, что
тебя рекомендует Пенгл-Порох, и желаю тебе удачи.
Флинн горячо поблагодарил Пороха, к смущению этого неотесанного, но
мягкосердечного джентльмена. Затем встал и зашагал сперва медленно, потом все
быстрее по направлению к Кузину, в северо-западной части которого размещались
киоски и открытые ларьки Свободного Рынка. В венах ожидания, только что
близких к максимальной энтропии, скромно, но твердо забился пульс надежды.
А рядом в канаве песчаный поток уносил обрывки газет в вечную и
таинственную пустыню.
* * *
- Э-гей! Э-гей! Новые тела за старые! Приходите, обслужим - новые тела за
старые!
Марвин весь задрожал, услышав старинный уличный крик, сам по себе невинный,
но вызывающий реминисценции из мрачных готических рассказов. Он нерешительно
углубился в запутанный лабиринт дворов и тупиков, из которых и состоял
древний район Свободного Рынка. Пока он шел, ему прожужжали уши не менее чем
двенадцатью громкими предложениями.
- Нужны сборщики урожая на поля Дрохеды! Предоставляем вполне исправное
тело с телепатическими способностями! На всем готовом, пятьдесят кредитов в
месяц, и, главное, удовольствия по классу В-3! Сегодня мы заключаем особо
льготные двухгодичные контракты! Приезжайте собирать урожай на прекрасную
Дрохеду!
- Вербуйтесь в армию на Нейгуин! В наличии двадцать сержантских тел и
несколько штук сортом повыше, в чине младших офицеров. Все тела прошли курс
военной подготовки!
- А платить-то сколько будут? - спросил какой-то человек у продавца.
- Полное обеспечение и один кредит в месяц.
Человек фыркнул и отвернулся.
- И, - повысил голос зазывала, - неограниченное право грабежа и
мародерства .
- Ну, это хоть на что-то похоже, - проворчал человек. - Но вот уже десять
лет как Нейгуин терпит в этой войне поражение. Потери большие, а телесная
часть войска не пополняется.
- Мы все это коренным образом изменяем, - сказал продавец. - Вы, видно,
опытный покупатель?
- Верно, - ответил человек. - Я Шон фон Ардин, побывал почти во всех
крупных войнах Галактики, не считая мелких передряг. - Последнее воинское звание?
- Джевальдер армии графа Ганимедского, - отчеканил фон Ардин. - А перед тем
был в чине Полного Кфузиса.
- Ишь ты, - продавец был явно ошеломлен. - Полный Кфузис, вот как? И
документы сохранили? Ладно, тогда мы вот что сделаем. Предлагаю вам на Нейгуине
должность манатея второго класса.
Фон Ардин, хмуря брови, принялся подсчитывать на пальцах.
- Дайте сообразить. Манатей второго класса соответствует циклопскому
полудолу, а это чуть выше, чем король знамени на Анакзорее и почти на ползвания
ниже дорианского Старика. Значит... Э, да если я завербуюсь, то это для меня
сильное понижение в чине!
- Да, но вы не выслушали до конца, - продолжал продавец. - В этом чине вы
пробудете в течение двадцатипятидневного испытательного срока, чтобы доказать
Чистоту Намерений, - о ней очень заботятся политические лидеры Нейгуина. А
потом мы вас сразу повысим на три звания, сделаем меланрамом-супериором, а
это даст вам реальную надежду стать временным мечом-джумбайя, и, может быть,
даже (я ничего не обещаю, но думаю, что неофициально мы это состряпаем),
может быть, я вам устрою должность грабежмейстера, когда будут делить добычу
под Эридсвургом.
- Что ж, - фон Ардин был под впечатлением обещаний, как ни пытался устоять,
- сделка довольно выгодная... - если вы беретесь ее протолкнуть.
- Пройдемте в помещение, - сказал продавец. - Я позвоню по телефону.
* * *
А Марвин все шагал и слушал, как представители доброй дюжины рас
препираются с продавцами - представителями другой дюжины рас. Марвину все уши
прожужжали сотнями призывов. От оживленности рынка у Марвина поднялось настроение.
А услышанные им варианты, хоть порой и отпугивающие, в массе своей были
завлекательны :
- Нужен афидмен на пасеку Сенфиса! Хорошая плата, отзывчивая дружба.
- Требуется переписчик для работы над Грязной Книгой Ковенджин! Должен
телепатически воспринимать сексуальные побуждения медридарианской расы!
- Ищем садовников-планировщиков на Арктур! Приезжайте на отдых к
единственной в Галактике расе разумных овощей!
- Нужен опытный кандальщик на Вегу-4! Пригодятся также
полуквалифицированные удержатели! Неограниченные привилегии!
Как много перспектив открывает Галактика! Марвину показалось, что его
несчастье на самом деле не несчастье, а замаскированная удача. Он всегда
стремился путешествовать..., но раньше из скромности позволял себе лишь жалкую
роль туриста. Насколько же лучше, насколько плодотворнее путешествовать с
ясной целью! Служить в армиях Нейгуина, изведать жизнь афидмена, узнать, каково
быть кандальщиком... И даже переписывать Грязную Книгу Ковенджин.
Прямо перед собой он заметил табличку «Джеймс Праведник Мак-Хоннери, маклер
по краткосрочным сделкам, с разрешения властей. Успех гарантируется».
За прилавком, скрытый по пояс, стоял и курил сигару ладный, видавший виды,
надутый коротышка с пронзительными кобальтово-синими глазами. Это и был, судя
по всему, Мак-Хоннери собственной персоной.
Молчаливый и высокомерный, не унижающийся до трепотни, коротышка стоял
сложа руки, пока Флинн подходил к его ларьку.
Глава 8
Они очутились лицом к лицу - Марвин с разинутым ртом, Мак-Хоннери со
стиснутыми зубами. Несколько секунд прошли в молчании. Затем Мак-Хоннери сказал:
- Слушай, малыш, тут тебе не какая-нибудь занюханная ярмарка, и я тебе не
какой-нибудь занюханный урод. Если хочешь что-то сказать, выкладывай. Не
хочешь - ступай своей дорогой, пока я тебе хребет не переломал.
Марвин сразу понял, что этот человек не из породы угодливых, медоточивых
торговцев телами. В скрипучем голосе не было и тени подобострастия, в
очертаниях искривленных губ - ни признака заискивания. Этот человек говорил то, что
думал, и не заботился о последствиях.
- Я..., я клиент, - выдавил из себя Флинн.
- Повезло же мне, - съязвил Мак-Хоннери. - Прикажешь теперь кувыркаться от
радости, что ли?
Его ядовитая реплика и хамоватые манеры знающего себе цену человека вселили
во Флинна доверие. Он, конечно, знал, что внешность обманчива, но ему никто
никогда не сообщал, как еще можно судить о людях, если не по внешности. Он
склонен был отдать себя на милость этого гордого и озлобленного человека.
- Через час-другой меня лишат вот этого тела, - объяснил Марвин. Поскольку
мое собственное украдено, мне позарез нужно какое-нибудь взамен. Денег у меня
очень мало, но я..., я на все согласен и готов работать.
Мак-Хоннери вытаращил глаза, и его сжатые губы искривились в язвительной
усмешке.
- Готов работать, вот оно что? Как мило! И кем же ты готов работать?
- Да кем угодно.
- Вот как? А ты умеешь работать на монткальмском металлорежущем станке со
светочувствительным пультом и ручным отбором брака? Нет? Думаешь, справишься
с экспресс-сепаратором частиц, работая на заводах компании «Новые
Редкоземельные Элементы»? Не по твоей части, а? Есть у меня заказчик, он хирург на
Веге, ему нужен подручный, чтоб управлять стимулятором нервных импульсов -
старая модель с двумя педалями. Не совсем то, что ты имел в виду? Далее, есть
у нас заказ с Потемкина-два, там нужен исполнитель на коленной чашке, а
ресторан в районе Бутса просит прислать повара, чтоб готовил дежурные блюда и
знал кухню Кфензиса. Ни уму, ни сердцу? Может, тебе подойдет собирать цветы
на Мориглии; правда, там надо предвидеть антезис с разбросом не более пяти
секунд. Или ты мог бы наняться точечной сваркой плоти, если у тебя нервы
крепкие, или контролировать восстановление филопозов, или... Но, по-моему,
ничто из перечисленного тебя не трогает, а?
Флинн покачал головой и буркнул:
- Ни в одной из этих работ я ничего не смыслю.
- Почему-то меня это вовсе не так удивляет, как ты думаешь, - сказал Мак-
Хоннери. - А хоть что-нибудь ты умеешь?
- Да вот я в колледже изучал...
- К чертовой матери автобиографию! Меня интересует твое ремесло, талант,
профессия, способность, искусство, называй как хочешь. Конкретно, что ты
умеешь делать?
- Собственно, - сказал Марвин, - если уж вопрос стоит таким образом, то я,
наверное, ничего особенного не умею.
- Знаю, - вздохнул Мак-Хоннери. Ты неквалифицированный. У тебя это прямо на
лбу написано. Малыш, может быть, тебе будет интересно узнать, что
неквалифицированных разумов везде как собак нерезаных. Рынок ими затоварен, вселенная
забита - по швам трещит. Все, что ты сделаешь, машина сделает лучше, быстрее
и куда охотнее.
- Очень жаль, сэр, - с достоинством, хоть и грустно, ответил Марвин и
собрался уходить.
- Минутку, - сказал Мак-Хоннери. - Если не ошибаюсь, ты искал работу.
- Но вы же сами говорили...
- Я говорил, что ты неквалифицирован, да так оно и есть, и я говорил, что
машина все делает лучше, быстрее и гораздо охотнее, но никоим образом не
дешевле .
- Ага! - сказал Марвин.
- Да-с, что касается дешевизны, то ты еще дашь автоматике очко вперед. А в
наш век, в наши дни это огромное достижение.
- Ну что ж, это все-таки утешительно, - с сомнением произнес Флинн. - И
конечно, очень интересно. Но когда Пенгл-Порох посоветовал мне обратиться к
вам, я думал...
- Стой, что такое? - встрепенулся Мак-Хоннери. - Ты друг Пороха?
- Считайте, что так, - ответил Флинн, избегая грубой лжи.
- Так бы говорил с самого начала, - сказал Мак-Хоннери. - Не то чтоб от
этого многое изменилось - ведь факты именно таковы, как я их излагаю. Но я бы
тебе объяснил, что быть неквалифицированным не зазорно. Проклятье, ведь все
мы так начинаем, разве нет? Если тебе повезет с контрактом на краткосрочную
сделку, ты и глазом моргнуть не успеешь, как обучишься всяким ремеслам.
- Надеюсь, что так, сэр. - Теперь, когда Мак-Хоннери стал приветлив, Флинн
насторожился. - У вас есть на примете какая-нибудь работенка?
- Вообще-то да, - сказал Мак-Хоннери. - Это всего недельная перекидка, а уж
неделю можно вытерпеть на любой работе, даже если выполняешь ее, стоя на
голове. Тебе-то это не грозит, работа приятная и сходная, на чистом воздухе,
мозги напрягать особенно не требуется, хорошие рабочие условия, просвещенное
руководство и конгениальная рабочая сила.
- Звучит заманчиво, - сказал Флинн. - А в чем здесь подвох?
- В том, что не такая это должность, где можно разбогатеть, - ответил Мак-
Хоннери. Откровенно говоря, платят хреново. Но какого черта, нельзя же все
сразу.
- А что За должность? - спросил Марвин.
- Официально он называется «индигатор уфики, второго класса».
- Звучит внушительно.
- Рад, что тебе нравится. Это значит, что ты должен охотиться за яйцами.
- За яйцами?
- За яйцами.
Или, если подробнее, ты должен искать, а когда найдешь, то подбирать яйца
грача-ганзера. Думаешь, справишься?
- Я, собственно, хотел бы побольше разузнать о технике собирания, а заодно
об условиях работы и...
Он остановился на полуслове, ибо Мак-Хоннери медленно, печально помотал
головой .
- Тебе нужна работа?
- Есть у вас что-нибудь другое?
- Нет.
- Беру.
- Умное решение - сказал Мак-Хоннери. Он вынул из кармана какую-то бумагу.
- Вот стандартный, одобренный правительством контракт на кроумельдском языке,
который считается официальным языком планеты Мельд-два, куда приписана
нанимающая тебя фирма. Умеешь читать по-кроумельдски?
- К сожалению, нет.
- Ну, текст стандартный... Фирма не несет ответственности за пожар,
землетрясение, атомную войну, превращение солнца в сверхновую звезду, стихийные
бедствия... Фирма согласна тебя нанять..., снабдить мельдским телом..., за
исключением случаев, когда окажется не в состоянии, в каковых случаях не
обязана ..., и да помилует бог твою душу.
- Как, как? Повторите, - попросил Флинн.
- Последняя фраза - просто стандартный оборот речи. Дай сообразить, по-
моему, это все. Ты, конечно, обязуешься не совершать актов вредительства,
шпионажа, непочтительности, неповиновения и так далее, а также всячески
избегать и сторониться половых извращений, перечисленных у Гофмейера в
«Стандартном справочнике мельдских извращений». Кроме того, ты обязуешься умываться
раз в двое суток, не влезать в долги, не превращаться в алкоголика, не
сходить с ума. Ну, тут еще всякие обязательства, против которых не станет
возражать ни один здравомыслящий человек. Вот, пожалуй, и все. Если у тебя есть
деловые вопросы, я постараюсь на них ответить.
- Да, вот, - сказал Флинн, - насчет всех этих обязательств...
- Это неважно, - отмахнулся Мак-Хоннери. - Нужна тебе работа или нет?
У Марвина были кое-какие сомнения.
Но не успел он опомниться, как оказался в мельдском теле, на Мельде.
Глава 9
Дождевой лес ганзеров на Мельде был дремуч и обширен. Среди исполинских
деревьев проносился легчайший шепот ветерка, вернее, тень его; он протискивался
сквозь переплетения лиан и, словно сломав хребет, проползал по крючковатой
траве. Капли воды с мучительным трудом соскальзывали вниз по спутанной
листве, как заблудившиеся в лабиринте, в изнеможении присевшие отдохнуть на
губчатой и равнодушной почве. Тени смешивались и плясали, бледнели и вновь
появлялись , приведенные в мнимое движение двумя усталыми солнцами в небе цвета
зеленоватой плесени. Над головой безутешный ференгол свистом подзывал
подругу, но в ответ слышал только частый зловещий кашель хищного царь-прыгуна.
И по этой-то скорбной местности, так томительно похожей на Землю и так от
нее отличной, бродил Марвин Флинн в непривычном мельдском теле, упорно глядя
себе под ноги, - искал яйца ганзеров, не зная толком, на что они похожи.
Все произошло стремительно. С того мига, как он прибыл на Мельд, у него не
было времени оглядеться. Едва его воплотили, как кто-то уже повелительно орал
у него над ухом.
Флинн только-только успел торопливо осмотреть свое четверорукое,
четвероногое тело, для пробы вильнул единственным хвостом и перекинул уши за спину,
как его тотчас же, словно скотину, загнали в рабочую бригаду, сообщили ему
номер барака и местонахождение столовой, вручили джемпер (на два размера
больше, чем нужно) и башмаки (которые пришлись почти впору, если не считать
того, что левый чуть-чуть жал). Флинн расписался в получении и принял набор
инструментов, необходимых для новой профессии: большой синтетический мешок,
темные очки, компас, сеть, щипцы, тяжелый металлический треножник и бластер.
Его и других рабочих выстроили рядами, их в спешке проинструктировал
менеджер - усталый и надменный атреянин.
Флинн узнал, что его новая родина занимает ничтожную часть пространства
вблизи Альдебарана. Мельд - планета, прямо скажем, второсортная. По шкале
климатических допусков Хэрлихэна Чанза ее климат классифицируется как
«невыносимый» , потенциальные природные ресурсы считаются «ниже минимальной нормы»,
а коэффициент эстетического резонанса (не измеренный) объявлен
«невдохновляющим» .
- Не такое место, - сказал менеджер, - которое стоило бы выбрать для
отпуска , да и вообще для чего бы то ни было.
Слушатели нервно захихикали.
- Тем не менее, - продолжал менеджер, - этот неприветливый и непривечаемый
мир, это галактическое недоразумение, эту космическую посредственность
обитатели считают своей родиной и прекраснейшей планетой во вселенной.
Мельдяне, неистово гордясь единственной своей реальной ценностью, делают
хорошую мину при плохой жизни. С мужественной решимостью вечных неудачников
они возделывают опушки дождевого леса, а в необъятных пылающих пустынях
добывают бедные руды с жалким содержанием металла. Их упорную настойчивость можно
было ставить в пример, если бы она не приводила к неизменному краху.
И сказал менеджер:
- Вот чем был Мельд, если бы не еще один факт. Яйца ганзеров! Ни на одной
планете их нет, и ни одна планета не нуждается в них так сильно.
Яйца ганзеров - единственный предмет экспорта с планеты Мельд. К счастью
для мельдян, эти яйца повсюду пользуются бешеным спросом. На Оришаде яйца
ганзеров служат любовными амулетами; на Офиухе-2 их мелют и едят как
непревзойденный стимулятор любовного желания; на Моришаде после освящения они
становятся предметом культа у безрассудных К'тенги.
Итак, яйца ганзеров - жизненно важный природный ресурс, к тому же
единственный на Мельде. Благодаря им мельдяне удерживаются на определенной ступени
цивилизации. Без них раса неминуемо пришла бы в упадок.
Чтобы заполучить яйцо ганзера, надо всего-навсего нагнуться и поднять его.
Но тут-то и кроются некоторые трудности, ибо ганзеры категорически
сопротивляются такой практике.
Ганзеры, обитатели лесов, ведут происхождение от древних ящеров. Они
свирепы, искусно прячутся, коварны, жестоки и совершенно не поддаются приручению.
Все эти качества делают сбор яиц ганзеров занятием крайне опасным.
- Создалось любопытное положение, - отметил менеджер, - не лишенное
парадоксальности. Основной источник жизни на Мельде есть в то же время и основная
причина смертности. Это послужит вам пищей для размышлений, когда начнете
свой рабочий день.
Запомните же мои слова: берегите себя, будьте все время начеку, семь раз
отмерьте - один отрежьте, сделайте все возможное, чтобы сохранить свои
связанные договором жизни, не говоря уже о дорогостоящих телах, выданных вам в
пользование. Но, кроме того, не забывайте о норме - если вы недовыполните
дневную норму хотя бы на одно-единственное яйцо, то за этот день вам будет
начислена целая штрафная неделя. Желаю успеха, ребята!
Тут Марвина и остальных рабочих опять выстроили рядами и без проволочек
отвели в лес.
Через час достигли поисковой зоны. Марвин Флинн воспользовался случаем
попросить у десятника инструкций.
- Инструкций? - переспросил десятник. - Какой вид, какой род?
Он был переселенцем с Оринафы и не мог похвастать лингвистическими
способностями .
- В смысле, что я должен делать? - уточнил Флинн.
Десятник долго обдумывал вопрос и, наконец, отреагировал:
- Ты должен собирать яйца ганзер.
У него получилось «ганьсер».
- Это-то понятно, - сказал Флинн. - Я о другом спрашиваю: я ведь даже не
знаю, на что похоже яйцо ганзера.
- Не волновайтесь, - ответил десятник. - Ты знай, когда увидеть без ошибка,
да.
- Есть, сэр, - выпалил Марвин. А если я найду яйцо ганзера, то существуют
ли особые правила насчет того, как с ними обращаться? Например, чтобы
нечаянно не разбить...
- Обращаться, - сказал десятник, - ты поднимай яйцо, клай в мешок. Ты
понимай такая вещи, да или нет?
- Конечно, понимаю, - заверил Марвин. - Но я еще хотел бы выяснить, велика
ли дневная норма. Как подсчитывается выработка, по часам? Перерыв на обед не
в счет?
- А! - сказал десятник, и с его широкого добродушного лица исчезло
недоуменное выражение. - Наконец это так. Ты поднимай яйцо ганзер, клай в мешок,
ясно?
- Ясно, - без запинки ответил Марвин.
- Ты делай так каждый раз, пока мешок не наполняться. Уловил?
- По-моему, да, - ответил Марвин. - Полный мешок соответствует
действительной или идеальной норме. Дайте-ка, я повторю еще раз все этапы, чтобы
действовать наверняка. Сначала я устанавливаю местопребывание яиц ганзера,
пользуясь земными эквивалентами этого понятия и, надо полагать, не испытывая
трудностей при опознании. Затем, обнаружив и опознав объект поисков, я приступаю
к процессу, именуемому «класть яйцо в мешок», под чем подразумевается...
- Один минута, - десятник постучал себя хвостом по Зубам и спросил: - Ты
меня разыгрывай, малыш?
- Помилуйте, сэр, я хотел только удостовериться...
- Ты шутки шутить на деревенщина со старый планета Оринафа. Ты думать, ты
такой ловкий. Ты не такой ловкий. Никто не любить чересчур большой умник.
- Прошу прощения, - сказал Флинн, почтительно виляя хвостом.
- Так или иначе, я мне казайся, ты усвоить элементарные начатки работа
очень хорошо, так что иди теперь выполняй работа-труд как следует. Держать
греха подальше. Иначе я перебить тебе шесть и более конечности, усекаешь?
- Усекаю.
Флинн повернулся через правое плечо и галопом припустил в лес, где начал
поиски.
Глава 1О
Марвин Флинн бесшумно несся по лесу; ноздри его трепетали, глаза вращались
и выпячивались, увеличивая поле зрения. Золотистая шкура, слегка надушенная
апписфиамом, нервно подрагивала - так играли под нею мышцы, с виду
расслабленные , на самом деле безукоризненно слаженные.
Лес развертывал перед зрителем симфонию зеленых и серых тонов, где время от
времени возникала алая тема ползучих растений, или пурпурные фанфары
кустарника лилибабы, или, еще реже, выведенный гобоем лейтмотив второй темы -
оранжевого хлы-сткинжала. Общий же эффект был мрачен и наводил на печальные
раздумья, как просторный городской парк в тихий час перед рассветом.
Но что это? Вон там! Чуть левее! Да, да, как раз под деревом бокку! Это
не... Не может быть!
Правыми руками Флинн разгреб листья и низко наклонился. Там, в гнезде,
свитом из травы и веточек, он увидел нечто такое, что сверкало наподобие
страусиного яйца, изукрашенного драгоценными камнями.
Десятник не солгал. Яйцо ганзера ни с чем невозможно спутать.
На выпуклой радужной поверхности ярко горели мирады волшебных костров.
Исчезая и возвращаясь наподобие полузабытых снов, пробегали тени. В душе Марви-
на всколыхнулось ощущение сумерек, вечернего звона, медлительного стада,
пасущегося у прозрачного ручья, под сенью пыльных безутешных кипарисов. Как ни
противилось этому все его естество, Марвин совсем низко нагнулся и протянул
руку. Ладонь его любовно сомкнулась на пылающем сфероиде.
Он быстро отдернул руку. Пылающий сфероид обжигал адским огнем. Марвин
посмотрел на него с еще большим уважением. Теперь он понял назначение выданных
ему щипцов. Этими щипцами он осторожно обхватил сказочный сфероид.
Сказочный сфероид отскочил, как резиновый мяч. Марвин ринулся за ним, на
бегу бестолково размахивая сетью. Яйцо ганзера увернулось, рикошетировало и
молнией метнулось в густые заросли.
Марвин отчаянно взмахнул сетью, и руку его направила сама фортуна. Яйцо
ганзера попалось в сеть.
Оно лежало неподвижно, пульсируя, словно переводя дух. Марвин с
осторожностью приблизился - он ожидал любой каверзы.
И тут яйцо ганзера заговорило.
- Слушай-ка, мистер, - сказало оно сдавленным голосом, - что это на тебя
нашло?
- Как, как - переспросил Марвин.
- Слушай, - сказало яйцо ганзера. - Я себе сижу в общественном парке,
никого не трогаю, вдруг здрасьте - ты набрасываешься на меня, как ненормальный,
всего исцарапал и вообще ведешь себя как псих. Ну, я, естественно,
разгорячился. А кто бы не разгорячился? Вот я и решил отойти подальше, ведь у меня
сегодня выходной и мне скандалы ни к чему. И здрасьте - ты накидываешь на
меня сеть, будто я тебе какая-то паршивая бабочка. Вот я и спрашиваю: что на
тебя нашло?
- Видишь ли, - ответил Марвин, - ты ведь яйцо ганзера.
- Это мне известно, - сказало яйцо ганзера. - Я яйцо ганзера, факт. А что,
теперь так, ни с того ни с сего это запрещается законом?
- Конечно, нет, - ответил Марвин. - Но дело в том, что я как раз охочусь за
яйцами ганзеров. Последовала недолгая пауза. Затем яйцо ганзера попросило:
- Не откажите в любезности, повторите, пожалуйста.
Марвин повторил. Яйцо ганзера сказало:
- М-да, мне так и послышалось. - И рассмеялось почти беззвучно. - Вы
шутите, не правда ли?
- К сожалению, нет.
- Конечно, шутите, - с ноткой отчаяния в голосе настаивало яйцо ганзера. -
Ну ладно, повеселились и хватит. Теперь выпустите меня отсюда.
- Извините...
- Выпустите меня!...
- Не могу.
- Почему?
- Потому что я охочусь за яйцами ганзеров. - О господи, - сказало яйцо
ганзера. - Большего идиотизма я за всю свою жизнь не слыхало! Мы ведь, по-моему,
впервые сталкиваемся, не так ли? Почему же ты за мной охотишься?
- Меня наняли охотиться за яйцами ганзеров, - пояснил Марвин.
- Слушай, парень, ты просто ходишь себе и охотишься за любыми яйцами
ганзеров? Тебе безразлично, за какими именно?
- Точно.
- И действительно, не ищешь какое-то определенное яйцо ганзера, которое,
чего доброго, сделало тебе гадость?
- Нет, нет, - заверил Марвин. - Я в жизни не встречал ни одного яйца
ганзера .
- Ты даже не. . . И все-таки охотишься. . . Я, должно быть, схожу с ума. И
наверняка ослышалось. Собственно, так просто-напросто не бывает. Это какой-то
чудовищный кошмар... Подходит к тебе помешанный, спокойно, как будто так и
надо, хватает тебя в лапы и, глазом не моргнув, заявляет: «Я вообще-то
охочусь за яйцами ганзеров». Собственно..., слушай, парень, ты меня
разыгрываешь , верно?
Марвин сконфузился, раскипятился и возмечтал, чтобы яйцо ганзера
заткнулось . Он грубовато сказал:
- Я вовсе не валяю дурака. Моя работа - собирать яйца ганзеров. -
Собирать ..., яйца ганзеров! - простонало яйцо ганзера. - Ах, нет, нет, нет! Боже,
не верится, что все это на самом деле, и все же это происходит, на самом деле
проис...
- Не распускайся! - прикрикнул Марвин: яйцо ганзера явно готово было впасть
в истерику.
- Спасибо, - проговорило яйцо ганзера, помолчав. - Теперь я в норме.
Слушай, можно задать тебе один-единственный вопрос?
- Только поживей, - ответил Марвин.
- Я вот что хочу спросить, - сказало яйцо ганзера, - тебе такие дела
доставляют удовольствие? Я хочу сказать, ты не склонен ли к извращениям? Только
не обижайся.
- Ничего, - ответил Марвин. - Нет, я не склонен к извращениям и, поверь,
никакого удовольствия не испытываю. Клянусь, мне самому все это очень
неприятно .
- Тебе неприятно! - взвизгнуло яйцо ганзера. - А мне-то, по-твоему, каково?
По-твоему, для меня это в порядке вещей, если кто-то подходит, как в
кошмарном сне, и «собирает» меня?
- Спокойней, - попросил Марвин.
- Бешеный, - пробормотало яйцо ганзера в сторону. - Абсолютно, совершенно
невменяемый. Можно..., можно, я оставлю жене записку?
- Некогда, - твердо ответил Марвин.
- Тогда разреши мне хотя бы помолиться.
- Валяй молись, - сказал Марвин. - Только побыстрее закругляйся.
- О, господь бог, - нараспев затянуло яйцо ганзера, - не понимаю, что со
мной происходит и почему? Я всегда старался быть хорошим, и хоть церковь
посещаю нерегулярно, но ты ведь знаешь, что истинная вера - в сердце верующего.
Возможно, порой я поступаю дурно, не стану отрицать. Но, господь, отчего
караешь ты так жестоко? И отчего именно меня? Отчего не другого, настоящего
грешника, например закоренелого преступника? Отчего именно меня?
И отчего именно так? Какая-то тварь «собирает» меня, будто я неодушевленная
вещь..., не понимаю. Но знаю, что ты всеведущ и всемогущ, а еще знаю, что ты
добр, и значит, есть к тому причина..., хоть я и слишком глуп, чтобы ее
разгадать . Слушай, боже, если ты так рассудил, тогда ладно, пусть так и будет.
Но ты уж, пожалуйста, позаботься о моей жене и детях. А особенно о
младшеньком. Голос у яйца ганзера прервался, но оно тотчас же овладело собой. -
Особенно молю тебя о младшем, боже, ведь он хроменький, и другие детишки его
обижают, и ему нужно большое..., большое участие. Аминь.
Яйцо ганзера подавило рыдание. Голос его мгновенно окреп.
- Теперь я готов, - сказало оно Марвину. - Делай свое грязное дело,
паршивец, сукин ты сын.
Но молитва яйца ганзера совершенно выбила Марвина из колеи. На глаза
навернулись слезы, щеточки на ногах задрожали, он распутал сеть и выпустил
пленника . Яйцо ганзера откатилось совсем недалеко и замерло, явно опасаясь подвоха.
- Ты..., ты всерьез? - спросило оно.
- Всерьез, - ответил Марвин. - Я не гожусь для такой работы. Не Знаю уж,
что со мною сделают там, в лагере, но больше в жизни я не трону ни одного
яйца ганзера!
- Благословенно будь имя божие, - тихо проговорило яйцо ганзера. - На своем
веку я насмотрелось странных вещей, но, мне кажется, рука провидения...
Изложить свою философскую позицию, известную под названием «софистика
вмешательства», яйцу ганзера помешал внезапный зловещий треск в кустах. Марвин
стремительно обернулся и вспомнил о том, какими опасностями чревата планета
Мельд.
Его предупреждали, а он забыл. Теперь он стал отчаянно нащупывать бластер,
а тот, как назло, запутался в сети. Марвин яростно рванул бластер, выдернул
его, услышал пронзительный крик яйца ганзера...
Тут его с силой швырнуло оземь. Бластер полетел в кустарник. А Марвин
увидел перед собой черные глаза-щели под низким бронированным лбом.
Представлять ему нового знакомца не было никакой нужды. Флинн понял, что
наскочил на взрослого, совершеннолетнего мародера-ганзера, и наскочил,
пожалуй, в самых скверных обстоятельствах. Слишком явны были улики: вопиющая
сеть, недвусмысленные темные очки, обличители-щипцы. И все приближались,
норовя сомкнуться у него на шее, острозубые челюсти гигантского ящера, они были
уже рядом. Марвин даже различил три золотые коронки и временную фарфоровую
пломбу.
Флинн извивался, пытаясь высвободиться. Ганзер прижал его к земле лапой
размером с седло для яка; его беспощадные когти, каждый величиной с два
ледоруба, безжалостно впились в золотистую шкурку Марвина. Чудовищно зияла
слюнявая пасть, надвигалась, готовая заглотнуть голову Марвина целиком...
Глава 11
И вдруг время остановилось! Марвин видел застывшую полуразинутую пасть
ганзера, налитый кровью левый глаз, все огромное тело, скованное какой-то
странной, непреодолимой инерцией.
Рядом лежало яйцо ганзера, неподвижное, как резная копия самого себя.
Ветерок замер на полпути. Деревья оцепенели в напряженных позах, а мерифей-
ский коршун повис в разгаре полета, точно воздушный змей на веревочке.
Даже солнце остановило свой неутомимый бег!
И в этой необычной живой картине Марвин с замиранием сердца воззрился на
единственный движущийся феномен, который возник в воздухе, в трех футах от
головы Марвина и чуть левее.
Началось это как пылевой вихрь, набухло, расширилось, утолщилось в
основании и сошло на конус в вершине. Вращение стало еще более бешеным, и фигура
приобрела четкие контуры.
- Сыщик Урдорф! - вскричал Марвин.
Действительно, это был марсианский сыщик, тот самый, кого преследовали
бесчисленные неудачи, кто обещал Марвину раскрыть преступление и вернуть
законное тело.
- Тысяча извинений за то, что врываюсь, не предупредив, - сказал Урдорф,
когда материализовался полностью и тяжело плюхнулся наземь.
- Слава богу, что вы здесь! - ответил Марвин. - Вы спасли меня от
чрезвычайно неприятной смерти, и если бы вы еще помогли мне скинуть с себя вот эту
гадину...
Ведь Марвина все еще пригвождала к земле лапа ганзера, теперь словно
налитая высокоуглеродистой сталью. И он никак не мог высвободиться.
- Вы уж извините, - сказал сыщик, вставая с земли и отряхиваясь, - но этого
я, к сожалению, сделать не могу.
- Почему?
- Против правил, - объяснил сыщик Урдорф. - Всякое перемещение тел в
течение искусственно вызванной остановки времени (а налицо именно она) может
повлечь за собой парадокс, а парадоксы запрещены, так как могут привести к
сжатию времени, а сжатие времени запросто может вызвать искривление структурных
линий в нашем континууме и разрушить вселенную. Поэтому всякое перемещение
карается тюремным заключением сроком на один год и штрафом в размере тысячи
долларов. - А-а, я этого не знал.
- Да, к сожалению, это так, - сказал сыщик.
- Понимаю, - сказал Марвин.
- Я вот и надеялся, что вы поймете, - сказал сыщик.
Последовало долгое и томительное молчание. Затем Марвин сказал:
- Ну?
- Что вы сказали?
- Я сказал..., вернее, хотел сказать, зачем вы сюда явились?
- А-а, - протянул сыщик. - Я решил задать вам несколько вопросов, которые
раньше не пришли мне в голову и которые помогут мне оперативно расследовать и
раскрыть дело.
- Валяйте, задавайте, - сказал Маркин.
- Благодарю вас. Прежде всего, какой ваш любимый цвет?
- Голубой.
- Но какой именно оттенок? Прошу вас, поточнее.
- Цвета воробьиного яйца.
- Угу. - Сыщик занес это в свой блокнот. - А теперь быстро, не задумываясь,
назовите первое попавшееся число.
- 87 792,3 - без колебаний ответил Марвин.
- Ум-гум.
А теперь, без паузы, укажите название любой эстрадной песенки.
- «Рапсодия орангутанга», - ответил Марвин.
- Угу. Отлично, - сказал Урдорф, захлопнув блокнот. - Кажется, у меня все.
- А какова цель ваших вопросов?
- Располагая данной информацией, я у всех подозреваемых могу выявить
остаточные рефлексы. Это часть теста Дулмена на проверку самоличности.
- Вот как, - сказал Марвин. А вообще как идут дела, удачно?
- Об удаче пока и речи нет, - ответил Урдорф. - Но, смею вас уверить, дело
продвигается удовлетворительно. Мы выследили вора на Иораме-2, где он зайцем
прятался в грузе быстрозамороженного мяса, отправляемого на Большую Геру. На
Гере он выдал себя за беженца с Гаги-2, и это снискало ему немалую
популярность . Он умудрился наскрести на проезд до Квантиса - там у него были
спрятаны деньги. На Квантисе он, не проведя и дня, взял билет в местный космолет до
Автономной Области Пятидесяти Звезд.
- А потом? - спросил Марвин.
- А потом мы временно потеряли его след. Область Пятидесяти Звезд - это
четыреста тридцать две планетные системы с общим населением триста миллиардов.
Так что, как видите, работка будет славная.
- Безнадежная, судя по вашим словам, - сказал Марвин.
- Как раз наоборот, все складывается на редкость благоприятно.
Непосвященные вечно принимают осложнения за сложности. Но интересующего нас преступника
не спасет простейшее множество, которое всегда поддается статистическому
анализу.
- Что же теперь будет? - спросил Марвин.
- Продолжим наш анализ, затем на основе теории вероятностей сделаем
проекцию, пошлем эту проекцию через всю Галактику и посмотрим, не превратится ли
она в сверхновую звезду..., я, разумеется, выражаюсь метафорически.
- Разумеется, - сказал Марвин. - Вы действительно надеетесь задержать
преступника?
- Я нисколько не сомневаюсь в результатах, - ответил сыщик Урдорф. Но
следует запастись терпением. Вы должны помнить, что межгалактические
преступления - область сравнительно новая, и потому межгалактическое следствие еще
новее. Есть много преступлений, где невозможно даже доказать существование
преступника, не говоря уж о том, чтобы его разыскать. Так что в некоторых
отношениях нам везет.
- Придется, видно, верить вам на слово, - сказал Марвин. - А насчет моего
нынешнего положения...
- Именно от такого положения я вас и предостерегал, - строго ответил сыщик.
- Прошу вас учесть это на будущее..., если умудритесь выбраться живым из
нынешней переделки. Желаю успеха, дружище.
Сыщик Урдорф завертелся перед глазами Марвина все быстрее, и быстрее,
слился в мелькающий вихрь, померк и исчез.
Время разморозилось.
И Марвин вновь уставился в черные глаза-щели под узким бронированным лбом,
увидел, как смыкается чудовищно разинутая пасть, готовая заглотнуть всю его
голову целиком...
Глава 12
- Погоди! - заорал Марвин.
- Зачем? - спросил ганзер.
Мотивировки Марвин еще не придумал. Он услышал, как яйцо ганзера
пробормотало :
- Пусть испытает на своей шкуре, так ему и надо. А все же он был добр ко
мне. С другой стороны, мне-то какое дело? Только высунься, сразу тебе
скорлупу надобьют. А все же...
- Я не хочу умирать, - сказал Марвин.
- Я и не думаю, что ты хочешь, - Ответил ганзер отнюдь не враждебным тоном.
- И ты, конечно, заведешь словопрения. Затронешь этику..., мораль, всякие там
проблемы. Боюсь, не выйдет. Нас, видишь ли, специально предупредили, чтобы мы
не позволяли мельдянину разговаривать. Велели просто выполнять работу, и вся
недолга; не вносить ничего личного. Просто сделай дело и переходи к
следующему . Умственная гигиена, право же. Поэтому, пожалуйста, закрой глаза...
Челюсти стали смыкаться. Но Марвин, осененный нелепой, отчаянной догадкой,
воскликнул:
- Ты говоришь - работа?
- Конечно, работа, - сказал ганзер. - В ней нет ничего оскорбительного, я
ничего не имею против тебя лично...
Он нахмурился - видимо, рассердился на себя за то, что заговорил.
- Работа! Твоя работа - охотиться за мельдянами, так ведь?
- Само собой. С этой планеты Ганзер, видишь ли, взять нечего, разве что вот
охотиться за мельдянами.
- Но зачем за ними охотиться? - спросил Марвин.
- Ну, во-первых, яйцо ганзера достигает зрелости только в плоти взрослого
мельдянина.
- Полно, - сказало яйцо ганзера, перекатываясь в смущении, - стоит ли
вдаваться в гнусную биологию? Я ведь не распространяюсь о твоих естественных
отправлениях, верно?
- А во-вторых, - продолжал ганзер, - у нас единственный предмет экспорта -
шкуры мельдян, из которых на Триане-2 делают императорские облачения, на Немо
- амулеты, а на Крей-слере-30 - чехлы для стульев. Спрос на неуловимых и
опасных мельдян - единственный способ кое-как поддерживать цивилизацию и...
- Мне говорили в точности то же самое! - воскликнул Марвин и быстро
повторил слова менеджера.
- Вот те на! - сказал ганзер.
Теперь оба поняли истинное положение вещей: мельдяне целиком зависят от
ганзеров, а те, в свою очередь, целиком зависят от мельдян. Обе расы охотятся
одна на другую, живут и гибнут одна ради другой и по невежественной злобе не
желают признавать между собою ничего общего. Они связаны ярко выраженными
отношениями симбиоза, но обе расы полностью игнорируют этот симбиоз. Больше
того , каждая утверждает, будто она единственный носитель цивилизации и разума,
а другая - скотская, презренная и не в счет.
А теперь обоим пришло в голову, что они в равной степени входят в общую
категорию разумных существ.
Озарение внушило обоим благоговейный ужас, но Марвин все еще был пригвожден
к земле тяжелой лапой ганзера.
- Это ставит меня в несколько затруднительное положение, - сказал ганзер
чуть погодя. - Естественный мой порыв - отпустить тебя на все четыре стороны.
Но я здесь работаю по контракту, а в нем обусловлено...
- Значит, ты не настоящий ганзер?
- Нет. Я обменщик, как и ты, а родом с Земли.
- Моя планета! - вскочил Марвин.
- Я уж и сам догадался, - ответил ганзер. - Ты американец. Скорее всего, с
восточного побережья, может, из Коннектикута или Вермонта...
- Штат Нью-Йорк! - вскричал Марвин. - Я из Стэнхоупа!
- А я из Саранак-Лейка, - сказал ганзер. - Звать меня Отис Дагобер, мне
тридцать семь лет.
С этими словами ганзер убрал лапу с груди Марвина.
- Мы соседи, - тихо произнес он. - Поэтому я не могу тебя убить, точно так
же как ты, я почти уверен, не мог бы убить меня, даже будь у тебя
возможность. А теперь, когда мы узнали правду, навряд ли мы сможем продолжать наш
страшный труд. Но это печально, потому что, значит, мы нарушили договорную
дисциплину, а за ослушание фирма-наниматель произведет с нами окончательный
расчет. А уж что это такое, ты и сам знаешь.
Марвин подавленно кивнул. Он знал слишком хорошо. С поникшей головой сидел
он в безутешном молчании рядом с новым другом.
- Не вижу выхода, - сказал Марвин, после того как некоторое время обдумывал
ситуацию. - Может, спрячемся в лесу на денек-другой? Но нас ведь наверняка
разыщут.
Неожиданно вмешалось яйцо ганзера.
- Полно, будет вам, может, все не так безнадежно, как кажется!
- Что ты имеешь в виду? - спросил Марвин.
- Да вот, - сказало яйцо ганзера, покрываясь ямочками от удовольствия, - я
считаю, за добро надо платить добром. Правда, я могу влипнуть в неприятнейшую
историю... Но какого черта! Я думаю, что помогу вам покинуть планету.
Марвин и Отис рассыпались в благодарностях, но яйцо ганзера сразу
предупредило их.
- Не исключено, что вы перестанете благодарить, когда увидите, что вас
ждет, - сказало оно зловеще.
- Ничего не может быть хуже, - отозвался Отис.
- Вы еще удивитесь, - напрямик сказало яйцо ганзера. - Вы еще очень и очень
удивитесь... Сюда, джентльмены.
- Но куда мы идем? - спросил Марвин.
- Я отведу вас к Отшельнику, - ответило яйцо ганзера и упорно не
произносило больше ни слова. Оно решительно покатилось вперед, а Марвин с Отисом
двинулись следом.
Глава 13
Шагали они и катились по дикому и буйному дождевому лесу, на каждом шагу
ожидая опасности. Но ни одна тварь на них не набросилась, и, в конце концов,
они вышли на лесную поляну.
Там они увидели посреди поляны грубо сколоченную хижину и сидящего перед
ней на корточках человека.
- Вот Отшельник, - сказало яйцо ганзера. - Он совсем чокнутый.
У землян не было времени переварить эту информацию. Отшельник встал и
воскликнул :
- А ну стоп, постой, остановись! Откройтесь моему разумению!
- Я - Марвин Флинн, - сказал Марвин, - а это мой друг Отис Дагобер. Мы
хотим покинуть планету.
Казалось, Отшельник не расслышал; он гладил длинную бороду и задумчиво
созерцал кроны деревьев. Низким унылым голосом он произнес:
Пришел тот час, когда навеет скорбь
Крик стаи журавлей, летящей вдаль.
Сова-беглянка минет стороной
Печальный мой приют, лишенный благ,
Что дарит небо, отнимают люди!
Мерцают звезды, молча глядя в окна.
О бегстве королей вещает шумом лес.
- Он говорит, - перевело яйцо ганзера,
именно этой дорогой.
- Он что, с приветом? - спросил Отис.
Отшельник сказал:
Теперь прочти мне вслух!
Не потерплю,
Чтоб ложь змеей вползла
В мой разум, мне измену предвещая!
- Он не желает, чтоб вы шептались, - перевело яйцо ганзера. - Шепот наводит
его на подозрения.
- Это-то я и без тебя мог сообразить, - сказал Флинн.
- Ну и сиди голодный, - оскорбилось яйцо ганзера. - Я просто старалось быть
полезным.
Отшельник сделал несколько шагов вперед, остановился и сказал:
Чего тебе здесь, аруун?
Марвин покосился на яйцо ганзера, но оно упорно молчало. Тогда, угадав
смысл слов, Марвин ответил:
- Сэр, мы хотим покинуть планету, и пришли к вам за помощью.
Отшельник покачал головой и молвил:
Речь варвара! Паршивая овца
И та пристойней блеет!
- На что он намекает? - спросил Марвин.
- Ты такой умный, догадайся сам, - ответило яйцо ганзера.
- Извини, если я тебя чем обидел, - сказал Марвин.
- Ничего, ничего.
- Право же, я раскаиваюсь. Буду очень обязан, если ты нам переведешь.
- Ладно, - сказало яйцо ганзера по-прежнему хмуро. - Он говорит, что не
понимает тебя.
- Не понимает? Но я ведь достаточно ясно выражаюсь.
- Не для него, - сказало яйцо ганзера. - Чтобы до него дошло, надо изложить
все стихами.
- Я? Никогда в жизни! - воскликнул Марвин с инстинктивной дрожью
отвращения, которое испытывают все разумные земляне мужского пола при мысли о
стихах . - Я просто не умею! Отис, может быть, ты...
- Нет уж! - в панике отозвался Отис.
Молчание сгущается. Теперь
Пусть муж честной уста свои разверзнет.
Мне оборот событий не по нраву.
- Он начинает злиться, - прокомментировало яйцо ганзера. - Попробуй,
попытка не пытка.
- Может, ты ответишь вместо нас, - предложил Отис.
- Я вам не шестерка, - возмутилось яйцо ганзера. - Хотите говорить -
говорите сами за себя.
- Единственное, что я помню еще со школьной скамьи, - это «Рубай» Омара
Хайями, - произнес Марвин.
- Ну и валяй, - подбодрило его яйцо ганзера.
Марвин подумал-подумал, нервно дернулся и произнес:
- что предчувствовал, что вы придете
- Он так разговаривает...
Откуда мы грядем? Куда свой путь вершим?
На расу раса ополчилась без причин...
Пришли мы получить совет, поддержку, помощь
Не обращай надежды нашей в дым.
- Размер ломается, - шепнуло яйцо ганзера. - Но для первой попытки недурно.
Отис захихикал, и Марвин стукнул его хвостом.
Отшельник отвечал:
Изложено отменно, чужестранец!
Сверх ожидания, найдешь ты помощь:
Мужчины, невзирая на обличье,
Всегда в беде друг друга выручают.
Уже с меньшей запинкой Марвин произнес:
Везде зеленый рай, куда ни кинешь взгляд.
Заря роскошна, сумрачен закат.
Найдет ли бедный пилигрим спасенье
Там, где у сильного бессильный виноват?
Отшельник сказал:
Зело способен; в тощие года
Худому языку навлечь недолго
Беду на голову злосчастного владельца.
Марвин сказал:
Коль ты мне друг, оставь словесную игру.
И прочь отправь тотчас, иначе я умру.
Мне дела нет, что скажут пустомели,
Бери меня и мной хоть затыкай дыру.
Отшельник сказал:
За мною, господа!
Расправьте плечи!
Мужайтесь!
И пусть надежны будут стремена!
И так, мирно беседуя речитативом, они прошествовали к хижине Отшельника,
где увидели прикрытый куском коры запрещенный разумопередатчик древней и
диковинной конструкции. Тут Марвин понял, что даже в самом крайнем безумии есть
система. Ибо Отшельник не пробыл на этой планете и года, а уже сколотил
изрядное состояние, занимаясь контрабандной переброской беглецов на самые
захудалые из рынков Галактики.
Неэтично, но как выразился Отшельник:
Пусть вам приспособленье не по нраву
Зачем хулой уста вы осквернили?
Свет истины не меркнет, если даже
Лучи его на вас не пролились.
Мозгами пораскиньте: сколь разумно
Пренебрегать дурным вином в пустыне,
Где губы запекаются от жажды?
Зачем же избавителей своих
Вы судите сурово?
Грех великий
Неблагодарность: кто укусит руку,
Которая разжала смерти хватку?
Прошло не так уж много времени. Найти работу для Отиса Дагобера оказалось
совсем нетрудно. Несмотря на все его уверения в противном, в молодом человеке
обнаружилась слабая, но многообещающая садистская струна. Поэтому Отшельник
переселил его разум в тело ассистента зубного врача на Проденде-1Х.
Яйцо ганзера пожелало Марвину всяческих благ и укатилось домой, в лес.
- А теперь, - сказал Отшельник, - займемся тобой. Мне кажется, что если
твою психологию проанализировать с предельной объективностью, то в тебе
явственно прослеживается тенденция к жертвенности.
- Во мне? - поразился Марвин.
- Да, в тебе, - ответил Отшельник.
- К жертвенности?
- Именно к жертвенности.
- Не уверен, - заявил Марвин. На этой формулировке он остановился из
вежливости; в действительности же он был вполне уверен, что Отшельник
заблуждается .
- Зато я уверен, - сказал Отшельник. - И без ложной скромности могу
сообщить , что опыт подыскания работ у меня побольше твоего.
- Да, наверное. Вы, я вижу, перестали говорить стихами.
- Конечно, - сказал Отшельник. - С какой стати мне продолжать?
- Потому что раньше вы говорили только стихами, - ответил Орвин.
- Но это же совсем другое дело, - сказал Отшельник. - Тогда я был на
открытом воздухе. Приходилось защищаться. Теперь я у себя дома и, следовательно, в
полной безопасности.
- Неужели на открытом воздухе стихи действительно защищают?
- А как по-твоему? Я на этой планете второй год живу, и второй год на меня
охотятся две кровожадные расы, которые убили бы меня на месте, если б только
поймали. А я, как видишь, цел и невредим.
- Что ж, это очень хорошо. Но я не совсем понимаю, какое отношение имеет
ваша речь к вашей личной безопасности.
- Черт меня побери, если я сам это понимаю, - сказал Отшельник. - Вообще-то
я считаю себя рационалистом, но вынужден призанять, хоть и с неохотой, что
стихи действуют безотказно. Они помогают, что еще можно добавить?
- А вам не приходило в голову произвести опыт? - спросил Марвин. Я имею в
виду, не пробовали вы разговаривать на открытом воздухе прозой? Возможно, что
стихи вовсе не обязательны.
- Возможно, - ответил Отшельник. - А если бы ты попробовал прогуляться по
океанскому дну, то, возможно, оказалось бы, что и воздух вовсе не обязателен.
- Это не совсем одно и то же, - возразил Марвин.
- Это абсолютно одно и то же, - сказал Отшельник. - Но мы говорили о тебе и
твоей склонности приносить себя в жертву. Повторяю, эта склонность открывает
перед тобой путь к чрезвычайно увлекательной работе.
- Не интересуюсь, - уперся Марвин. - А еще что у вас есть?
- Больше ничего! - отрезал Отшельник.
По странному стечению обстоятельств в этот миг снаружи, из кустов, донесся
невероятный треск и грохот, и Марвин заключил, что За ним гонятся либо
мельдяне, либо ганзеры, либо те и другие.
- Работу я принимаю, - сказал Марвин. - Однако вы ошибаетесь.
За Марвином осталось последнее слово, но зато за Отшельником осталось
последнее дело. Ибо, наладив свое оборудование и отрегулировав приборы, он
замкнул выключатель и отправил Марвина навстречу новой карьере, на планету
Цельсий-5.
Глава 14
На Цельсии-5 высшее проявление культуры - дарить и принимать подарки.
Отказаться от подарка немыслимо; такой поступок вызывает в любом цельсианине
эмоцию, сравнимую разве что с земной боязнью кровосмешения. Как правило, дарение
не беда. Большей частью дары «белые» и выражают всевозможные оттенки любви,
благодарности, нежности и так далее. Но бывают еще «серые» дары
предупреждения и «черные» дары смерти.
И вот некий выборный чиновник получил от своих избирателей красивое кольцо
в нос. В нем обязательно надо красоваться две недели. Великолепная была
вещица , только с одним недостатком - она тикала.
Существо другой расы скорее всего закинуло бы это кольцо в ближайшую
канаву . Но ни один цельсианин, находясь в здравом уме, этого не сделает. Он даже
не отдаст кольцо на проверку. Цельсиане руководствуются правилом: дареному
коню в зубы не смотрят. К тому же, просочись хоть слово подозрения,
разгорится непоправимый публичный скандал.
Проклятое кольцо надо был таскать в носу целых две недели.
А оно тикало.
Чиновник, которого звали Мардук Крас, обдумывал эту проблему. Он размышлял
о своих избирателях, о том, как он им помогал, и о том, как он их давил.
Кольцо символизировало предупреждение, это-то было ясно. В лучшем случае -
предупреждение, серый дар. В худшем - черный; миниатюрная бомба простейшей
конструкции по истечении нескольких томительно-тревожных дней разнесет ему
голову.
По природе своей Мардук не был самоубийцей; он знал, что не хочет носить
проклятое кольцо. Но он также знал, что обязан носить проклятое кольцо. Итак,
он оказался перед классической цельсианской дилеммой.
«Неужели они проделают со мной такое? - спрашивал себя Мардук. Только из-за
того, что я перепланировал старый, грязный жилой округ под предприятия
тяжелой промышленности и вступил в соглашение с гильдией домовладельцев,
обязавшись повысить квартирную плату на 320 процентов взамен их обещания в
пятидесятилетий срок установить новый водопроводные трубы? Так ведь, боже правый, я
никогда и не выдавал себя за совершенство».
Кольцо весело тикало, отсчитывая секунды, щекоча нос и будоража душу. Мар-
дуку вспомнились другие чиновники, которые головами поплатились, получив дары
от слабоумных озорников. Да, вполне возможно, что это черный дар.
- Голодранцы тупые! - прорычал Мардук, облегчив душу ругательством,
которого никогда бы не осмелился произнести на публике. Он горько переживал обиду.
Работаешь не покладая рук на всяких дряблокожих крючконосых кретинов - и что
же получаешь в награду? Бомбу в нос.
Какое-то мгновение его так и подмывало закинуть кольцо в ближайший бак с
хлором. Тут бы он их проучил! И ведь был прецедент. Разве святой Вориэг не
отверг тотальное подношение трех призраков?
Да... Но по каноническому толкованию подношение призраков было задумано как
коварный подкоп под самую сущность Даров и, следовательно, под самые устои
общества; ведь, сделав свое тотальное подношение, они исключили возможность
каких бы то ни было подарков в будущем.
А кроме того, то, что достойно восхищения в святом Второго Царства, отвра-
тительно во второразрядном чиновнике Десятой Демократии. Святые вольны
поступать как им заблагорассудится; простые люди должны поступать так, как
положено .
Плечи Мардука поникли. Он облепил ступни горячей целебной грязью, но и это
не принесло ему облегчения. Выхода не было. Не может один цельсианин
противостоять целому обществу. Придется носить кольцо и ждать того леденящего душу
мига, когда тиканье прекратится...
Но постойте! Есть же выход!
Да, да, выход найден! Надо только все организовать как следует; но если
получится, то Мардук сохранит и безопасность и доверие общества. Пусть только
проклятое кольцо даст ему срок...
Мардук Крас срочно созвонился с несколькими инстанциями и устроил себе
срочную командировку на Таами-2 (эдакое Таити в Зоне Десяти звезд).
Разумеется, не телесную. Высокое начальство не станет разбазаривать средства на то,
чтобы отправлять чье-то тело за сотни световых лет, когда достаточно одного
лишь разума.
Бережливый, положительный Мардук отправится по обмену. Он соблюдет если не
дух, то букву цельсианского обычая - оставит дома тело с дареным кольцом,
весело тикающим в носу.
Надо только найти разум, который поселится в теле Мардука на время его
отсутствия. Но это не сложно. В Галактике чересчур много разумов и чересчур
мало тел. Почему так - никто не знает доподлинно. Ведь, в конце концов, каждый
начинает жизнь, обладая и тем и другим. Но в финале у одних всегда
оказывается чего-то больше, чем им нужно, будь то богатство, власть или тела, а у
других - меньше.
Мардук связался с фирмой «Отшельник» (Тела для любых надобностей). У
Отшельника нашлось как раз то, что нужно: ярко выраженный землянин, молодой,
мужского пола, находящийся под угрозой скорой смерти и согласный на риск,
который связан с ношением тикающего кольца в носу.
Вот так Марвин Флинн попал на Цельсий-5.
В виде исключения спешить было некуда. По прибытии Марвин Флинн имел
возможность проделать все процедуры, предписываемые обменом. Он полежал в полной
неподвижности, медленно привыкая к новому телу. Он пошевелил каждой
конечностью, проверил все органы чувств и быстро перебрал в уме первичную культурно-
конфигурационную нагрузку, излучаемую лобными долями, на предмет аналогичных
и тождественных фактов. Затем оценил эмоциональные и структурные факторы
мозжечка на предмет зенита, надира и седловины. Почти все это он выполнил
машинально . Оказалось, что цельсианское тело сидит на нем как нельзя лучше.
Конечно, не обошлось без затруднений: дельта-кривая была до нелепости
эллиптичной, а УИТ (универсальные игрек-точки) - не трапециевидными, а
серповидными. Но чего и ждать на планете типа ЗВ; если все пойдет нормально, ему
не грозят никакие неприятности.
В общем, с таким комплексом «тело - среда - культура - роль» он вполне мог
сжиться и отождествить себя.
Очень мило, мысленно подытожил Марвин. Только бы проклятое кольцо в носу не
взорвалось.
Он встал и пригляделся к обстановке. Первым ему бросилось в глаза письмо от
Мардука Краса - оно было привязано к запястью, чтобы Марвин сразу заметил.
ДОРОГОЙ ОБМЕНЩИК!
Добро пожаловать на Цельсий! Я понимаю, что при данных обстоятельствах вы
не замечаете особого гостеприимства, и сожалею об этом не меньше вашего. Но я
бы вам от всей души советовал выкинуть из головы всякую мысль о внезапной
кончине и сосредоточиться на приятном времяпрепровождении. Пусть вас утешает,
что статистика смерти от черного дара не выше, чем от несчастных случаев на
плутониевом руднике, если вы добываете плутониевую руду. Так что не
нервничайте и наслаждайтесь жизнью.
Моя квартира вместе со всем, что в ней находится, - к вашим услугам. Тело -
также, только не переутомляйте его, укладывайте спать не слишком поздно и не
вливайте в него чересчур много спиртного. Левое запястье повреждено, будьте
осторожны, если придется поднимать что-нибудь тяжелое. Счастливо оставаться и
не волнуйтесь, ведь тревога никому еще не помогла разрешить ни одной
проблемы.
Не сомневаюсь, что вы джентльмен и не станете пытаться вынуть кольцо из
носа. Но на всякий случай сообщаю, что у вас все равно ничего не выйдет: кольцо
заперто на молекулярный замок Джейверга. Еще раз до свидания, постарайтесь
выкинуть из головы все заботы и хорошо провести время на нашей славной
планете .
Ваш преданный друг
МАРДУК КРАС
Сперва письмо обозлило Марвина, но после он расхохотался и смял его в
комок. Мардук, бесспорно, негодяй, но негодяй симпатичный и широкая душа.
Марвин решил извлечь максимум возможного из сомнительной сделки, позабыть о
предполагаемой бомбе, прикорнувшей у него над губой, и наслаждаться
времяпрепровождением на Цельсии.
Он прошел осматривать свой новый дом и остался очень доволен. Квартира
оказалась холостяцкой норой, спланированной так, чтобы жить в свое удовольствие,
а не просто плодить детей. Основная особенность планировки - пентабрахия -
отражала служебное положение Краса. Сошки помельче обходились системой трех-
четырех галерей, а в трущобах «Северные Болотники» целые семьи ютились в одно
- и двух галерейных квартирах. Однако в ближайшем времени намечалась жилищная
реформа.
Кухня, чистенькая и современная, изобиловала гастрономическими чудесами.
Были там и банки засахаренных кольчатых червей, и миски с экзотическим
салатом из морских звезд, и восхитительно вкусные ломтики манилы, ваниллы, горго-
нии и рениксы. Была консервированная «казарка белощекая под ротифероорхидей-
ным соусом» и пакет быстрозамороженных сладких и кислых юсов. Но (как это
похоже на холостяков!) не было главного - ни головки гастробула, ни бутылки
газированного имбирного меда.
Блуждая по длинным изогнутым галереям, Марвин обнаружил музыкальную
комнату . Здесь Мардук не пожалел затрат. Большую часть комнаты занимал огромный
усилитель «Империал» с двумя динамиками «Тиран» по бокам. Мардук применял
микрофон «Вихрь» с сорокаканальным подавлением, селектор-дискриминатор
ощущений «расширяющегося» типа был оборудован поплавковым щелегорловым «пассивным»
регулятором. Сигнал снимали путем регенерирования изображений, но можно было
переключиться на модуляцию спада. Пусть не профессионально сделанный, но все
же отличный любительский комбайн.
Сердцем комплекса был, само собой, инсектарий - генератор модели «Супер
Макс», с ручным и автоматическим контролем отбора и смешения, с регулируемой
подачей и выброской, с различными максимизирующими и минимизирующими
устройствами .
Марвин выбрал «Гавот кузнечика» (Корестал, 431Б) и стал вслушиваться в
волнующее трахейное облигато и нежный аккомпанемент духовых инструментов -
спаренных мальфиговых трубеол. Познания Марвина в музыке были весьма
поверхностным, но он оценил всю виртуозность исполнения: в отдельной ячейке сидел
кузнечик, зеленый в голубую полоску, и у него слегка вибрировал второй сегмент
брюшка.
Марвин склонился над инсектарием и одобрительно кивнул. Кузнечик в голубую
полоску щелкнул жвалами, затем вновь принялся за свою музыку. Это был
специально выведенный дискант для техничного исполнения; блистательный артист,
хотя трактовка у него не столь правильна, сколь эффектна. Правда, этого Марвин
не мог постигнуть.
Марвин выключил тумблер, вернул переключатель из позиции «Активность» в
позицию «Спячка»; кузнечик вновь погрузился в сон. Хорошо был укомплектован
инсектарий, особенно выделялись симфонии майских мух и новейшие причудливые
песни гусениц, но Марвину предстояло еще многое увидеть, и он пока не стал
забивать себе голову музыкой.
В гостиной Марвин сел на массивную старинную глиняную скамью (настоящий
Уормстеттер!), прислонился к щербатому гранитному подголовнику и решил
отдохнуть. Но кольцо в носу тикало и тикало, беспрерывно посягая на его чувство
благополучия. Он потянулся к низенькому столику и наудачу вытянул из целой
груды первую попавшуюся палочку-почиталочку. Пробежался щупальцами по
желобкам, но без толку. Трудно было сосредоточиться даже на развлекательном
чтении. Нетерпеливо отшвырнув палочку-почиталочку, он принялся строить планы.
Но он был зажат в тисках неумолимого времени. Приходилось исходить из того,
что мгновения жизни строго ограничены и их становится все меньше. Хотелось
как-то отметить последние часы. Но как?
Он соскользнул с Уормстеттера и заметался по главной галерее, ожесточенно
пощелкивая когтями. Затем внезапно принял решение и отправился в гардеробную.
Там он выбрал новую оболочку из золотисто-бронзового хитина и тщательно
задрапировал ею плечи. Лицевые щетинки он покрыл ароматическим клеем и уложил
el grosse <На манер малярной кисти (франц.)> по щекам.
Щупальца обрызгал лаком, придающим жесткость, расправил под изысканным
углом шестьдесят градусов и придал им изящный естественный изгиб. В заключение
припудрил лавандовым песком средний сегмент, а плечевые суставы окаймил
черной полосой.
Он оглядел себя в зеркале и остался доволен своей внешностью: одет хорошо,
но без пижонства. Судя о себе с предельной беспристрастностью, он нашел, что
молод, представителен и смахивает на ученого-гуманитария. Звезды с неба
навряд ли хватает, но и в грязь лицом нигде не ударит.
Он вышел из норы через главный вход и закрыл его входной пробкой.
Сгущались сумерки. Звезды мерцали над головой, но их там, казалось, не
больше, чем мириад огней у входов в бесчисленные норы, публичные и частные, и
все огни сливаются в пульсирующее сердце большого города. Зрелище это глубоко
взволновало Марвина. Наверняка, наверняка где-нибудь в переплетении столичных
лабиринтов найдется нечто такое, что доставит ему радость. Или хотя бы мирное
забытье под занавес.
Итак, Марвин скорбно, хотя и не без трепетной надежды, направил стопы к
манящей , лихорадочной Центральной Канаве - выяснить, что уготовано ему фортуной
или велено роком.
Глава 15
Стремительной размашистой походкой, скрипя кожаными сапогами, шел Марвин
Флинн по деревянному тротуару. Едва уловимо повеяло смешанным ароматом шалфея
и туи. Справа и слева кирпичные стены жилищ отливали в лунном свете тусклым
мексиканским серебром. Из соседнего салуна донеслись отрывистые аккорды
банджо .
Марвин затормозил на всем ходу и нахмурился. Откуда здесь шалфей? И салун?
Что тут происходит?
- Что-нибудь неладно, чужестранец?
- нараспев спросил хриплый голос.
Флинн круто обернулся. Из тени, падающей от универсального магазина,
выступила какая-то фигура. Это оказался ковбой - дурно пахнущий сутулый бродяга в
пыльной черной шляпе, смешно заломленной на немытом лбу.
- Да, что-то очень и очень неладно, - ответил Марвин. - Все кажется каким-
то чудным.
- Не стоит волноваться, - заверил его ковбой-бродяга. - У тебя просто
изменилась система метафорических критериев, а за это, видит бог, в тюрьму не
сажают. Собственно говоря, ты радоваться должен, что избавился от кошмарных
ассоциаций со зверями и насекомыми.
- А что плохого было в моих ассоциациях? - возразил Марвин. - В конце
концов , я ведь нахожусь на Цельсии-5 и живу в норе.
- Ну и что? - сказал ковбой-бродяга. - Разве у тебя нет воображения?
- Воображения у меня хоть отбавляй, - вознегодовал Марвин. - Но не в том
дело. Дело в том, что нелогично воображать, будто ты на Земле и ковбой, когда
по-настоящему ты кротоподобное существо на Цельсии-5.
- Ничего не попишешь, - сказал ковбой-бродяга. - Ты, видно, перенапряг
способность аналогизирования, и у тебя вроде как предохранитель сгорел, вот
что... Соответственно твое восприятие взяло на себя задачу эмпирической
нормализации . Такое состояние называется «метафорическая деформация».
Тут Марвин вспомнил, как мистер Бландерс предостерегал его от этого
феномена. Метафорическая деформация, болезнь всякого межзвездного путешественника,
настигла его мгновенно, без всякого предупреждения.
Он знал, что должен встревожиться, но чувствовал лишь кроткое удивление.
Эмоции его соответствовали восприятию, ибо незамеченная перемена есть
перемена неощутимая.
- Когда же я начну видеть вещи такими, как они есть на самом деле? -
спросил Марвин.
- Вот вопрос, достойный философа, - ответил ковбой-бродяга. - Но
применительно к твоему случаю синдром пройдет, если только ты вернешься на Землю. А
будешь и дальше путешествовать - процесс перцептивного аналогизирования
обострится; правда, можно ожидать кратковременных самопроизвольных светлых
промежутков - ремиссий нормального состояния.
Все это показалось Марвину занятным, но не опасным. Он поддернул джинсы и
протянул с ковбойским выговором:
- Что-о-о ж, я так понимаю, играть надо теми картами, что сданы, и ничего
тут всю ночь препираться. А ты-то сам кто будешь, чужестранец?
Ковбой-бродяга отвечал не без самодовольства:
- Я тот, без кого была бы невозможна наша беседа. Я воплощение
Необходимости; без меня тебе пришлось бы самому припомнить всю теорию метафорической
деформации, а ты вряд ли на это способен. Позолоти ручку.
- Так цыганки говорят, - презрительно сказал Марвин.
- Извини, - ответил ковбой-бродяга без тени смущения. - Сигаретки не
найдется?
- Табачок найдется, - сказал Марвин и протянул ему кисет с «Булл-Дэргем». С
секунду он задумчиво разглядывал нового приятеля, затем объявил: - Что-о-о ж,
вид у тебя препоганый, к тому же ты, по-моему, наполовину осел и наполовину
шакал. Но я, пожалуй, буду тебя держаться, какой ты ни есть.
- Браво, - серьезно проговорил ковбой-бродяга. - С изменением контекста ты
справляешься лихо, как мартышка с бананами.
- Я так понимаю, ты это капельку загнул, - хладнокровно сказал Марвин. -
Куда мы теперь двинем, прохвессор?
- В путь-дорогу, - ответил ковбой. - В ближайший салун сомнительной
репутации .
- Гип-гип ура! - гаркнул Марвин и развязной походкой устремился в
распахнутые двери салуна.
В салуне на руке у Марвина тотчас повисла некая особа. Она впилась в него
взглядом с улыбкой, напоминавшей ярко-красный барельеф. Бегающие подчерненные
глаза имитировали прищур веселья; вялое лицо был размалевано лживыми
иероглифами оживления.
- Пошли со мной наверх, детуля, - вскричала омерзительная красотка. -
Гулять будем, веселиться будем!
- Самое забавное, - сказал бродяга, - что маску этой девы предписывает
обычай, требуя, чтобы те, кто продает наслаждение, изображали радость.
Требование, мой друг, нелегкое, и не на всякую профессию оно налагается. Заметь:
торговке рыбой дозволено не любить селедку, торговец овощами может в рот не
брать репы, даже мальчишке-газетчику прощается неграмотность. Никто не
требует, чтобы сами святые угодники получали удовольствия от священного
мученичества. Лишь смиренные продавцы наслаждений обязаны, подобно Танталу, вечно
ждать недосягаемого пиршества.
- Твой друг - большой шутник, точно?
- сказала накрашенная ведьма. - Но ты мне больше по нраву, крошка, от тебя
у меня внутри все обмирает.
На шее у бесстыдницы болтался кулон с миниатюрными брелоками - черепом,
пианино, стрелой, пинеткой и пожелтевшим зубом.
- Что это такое? - полюбопытствовал Марвин.
- Символы.
- Символы чего?
- Пойдем наверх, я тебе все объясню, миленок.
- Итак, - нараспев произнес ковбой-бродяга, - перед нами истинное
непосредственное самовыражение пробудившейся женской натуры, рядом с которым наши
мужские причуды кажутся всего лишь детскими игрушками.
- Пшли! - воскликнула гарпия и завертела мощным торсом, имитируя страсть,
которая казалась еще более отталкивающей из-за того, что была неподдельна.
- Большое вам, э-э..., спасибо, - промямлил Марвин, - но сейчас я, пожалуй,
HG • • •
- Ты не жаждешь любви? - недоверчиво переспросила женщина.
- Вообще-то не очень.
Женщина уперла суковатые кулаки в крутые бедра и сказала:
- Кто бы мог подумать, что я доживу до такого дня?
Ладонью, по размерам и форме не уступающей чилийскому плащу-панчо, она
вцепилась ему в горло.
- Пойдешь тотчас же, гнусный, трусливый, эгоистичный ублюдок с нарциссовым
комплексом, иначе, клянусь Аресом, я сверну тебе шею как цыпленку!
Казалось, драмы не миновать, ибо страсть лишала женщину способности умерять
свои желания.
К счастью, ковбой-бродяга, повинуясь если не природным склонностям, то по
велению рассудка, выхватил из кобуры веер, жеманно склонился к разъяренной
женщине и похлопал ее по носорожьей руке.
- Не смей делать ему больно! - приказал он скрипучим контральто.
Марвин быстро, хоть и не в тон, подхватил:
- Да, скажи ей, чтобы перестала меня лапать! По-моему, это уже слишком,
нельзя даже спокойно выйти вечером из дому, сразу нарвешься на скандал...
- Не плачь, бога ради, не плачь! - прервал его ковбой-бродяга. - Знаешь
ведь, я не выношу, когда ты плачешь!
- Я не плачу! - насморочно всхлипнул Марвин. - Просто она разорвала на мне
рубашку. Твой подарок!
- Подарю другую! - утешил ковбой. - Только не надо больше сцен!
Женщина глазела на них, разинув рот, и Марвин воспользовался ее секундным
замешательством, вынул из сумки с инструментами ломик, подсунул его под
распухшие багровые пальцы женщины и высвободился из ее хватки. Пользуясь
благоприятным моментом, Марвин и ковбой-бродяга опрометью метнулись в дверь, в два
прыжка свернули за угол, перескочили через мостовую и стремительно понеслись
навстречу свободе.
Когда непосредственная опасность миновала, Марвин сразу же пришел в себя. С
глаз спала пелена метафорической деформации, наступила перцептивно-
эмпирическая ремиссия. Теперь стало до боли ясно, что «ковбой-бродяга» на
самом деле не ковбой, а жук-паразит вида «кфулу». Ошибки быть не могло: жуки
кфулу отличаются вторичным слюнным потоком, расположенным чуть пониже и левее
подпищеводного ганглия.
Жуки эти питаются чужими эмоциями - их собственные давным-давно
атрофировались. Как правило, они прячутся в темных закоулках, поджидая, чтобы
беззаботный цельсианин прошел в поле досягания их рецепторов. Именно такое и
случилось с Марвином.
Осознав это, Марвин направил на жука столь сильное чувство гнева, что кфулу
- жертва сверхостроты своих эмоциональных рецепторов - свалился без сознания.
Затем Марвин оправил на себе золотисто-бронзовую оболочку, напружинил
щупальца и двинулся по дороге дальше.
Глава 16
Он подошел к мосту, переброшенному через широкую и быструю песчаную реку.
И, дойдя до середины моста, уставился вниз, на черные глубины, что
непреклонно текли к таинственному песчаному морю.
Он смотрел, как загипнотизированный, а кольцо в носу отбивало мелкую дробь
втрое чаще, чем сердце. И думалось Марвину:
«Всякий мост - единство противоположностей. Горизонтальная его
протяженность свидетельствует о том, что все на свете проходит, а вертикали неумолимо
напоминают о грозящих неудачах, о неизбежности смерти. Мы все пробиваемся
вперед, невзирая на препятствия, но под ногами у нас разверзается бездна
расплаты за первородный грех. Мы строим, воздвигаем, сооружаем, но верховный
архитектор - смерть, она создает вершины лишь затем, чтобы существовали
пропасти .
Перебрасывайте же ваши великолепные мосты хоть через тысячу рек, о, цель-
сиане, соединяйте разобщенные части своей планеты. Ваше мастерство напрасно,
ибо могила все еще у вас под ногами, она все еще ждет, все еще терпелива.
Перед вами открыт путь, цельсиане, но он неминуемо ведет к смерти. Несмотря на
всю вашу хитрость, цельсиане, вы никак не можете понять простую вещь. У
сердца такая форма специально для того, чтобы его пронзила стрела. Остальные
эффекты - побочные».
Вот о чем думал Марвин, стоя на мосту. И его одолела великая тоска, желание
перечеркнуть все желания, отказаться от боли и удовольствий, забыть мелкие
радости и горести успехов и неудач, покончить с развлечениями и продолжить
дело жизни, которое сводится к смерти.
Медленно взобрался он на парапет и встал, балансируя над вихрящимися
струями песка. И тут он заметил краешком глаза, как от столба отделяется тень,
нерешительно подходит к парапету, склоняется над бездной и с опасностью для
жизни перевешивается...
- Стой! Погоди! - вскричал Марвин. Его разрушительные стремления мгновенно
угасли. Видел он лишь одно: живое существо на краю гибели.
Тень ахнула и рванулась к зияющей бездне. В тот же миг Марвин кинулся к
тени и ухватил ее за ногу.
Нога так отчаянно отбрыкнулась, что Марвин чуть не перелетел через парапет.
Однако он быстро оценил обстановку, впился присоском в пористый камень
пешеходной дорожки, для упора расставил пошире нижние конечности, двумя верхними
обвил фонарный столб, а двумя свободными руками удерживал спасенного.
Настал миг напряженного равновесия; затем сила Марвина сломила
сопротивление незадачливого самоубийцы. Медленно, осторожно Марвин начал стаскивать
спасенного вниз - отпустил предплюсну, перехватил его ногу в области большой
берцовой кости и тянул вниз до тех пор, пока неизвестный не оказался в
безопасности на проезжей части моста.
От собственных мрачных помыслов и следа не осталось. Марвин сгреб
самоубийцу за плечи и свирепо встряхнул.
- Дурак несчастный! - закричал он. - Что это За трусость? Только идиот или
безумец сводит так счеты с жизнью. Неужто у тебя вовсе нет силы воли, чертов
ты. . .
Он вовремя прикусил язык. Перед ним, отведя взгляд, дрожал незадачливый
самоубийца . И Марвин только теперь заметил, что спас женщину.
Глава 17
Позже, в отдельном кабинете примостного ресторана, Марвин извинился за
резкие слова, что вырвались у него не от души, а от вспыльчивости. Но женщина,
грациозно помахав лапкой, отказалась принять извинение.
- Вы ведь правы, - сказала она. - Мой поступок - поступок идиотки или
безумной , или той и другой. Боюсь, ваше определение точно. Надо было дать мне
прыгнуть.
Марвин заметил, что она красива. Миниатюрная, ему едва по грудь, но сложена
безукоризненно. Брюшко подобно точеному цилиндру, гордая головка наклонена к
телу под углом пять градусов (от такого наклона щемило на сердце). Черты лица
совершенны, начиная от милых шишечек на лбу и кончая квадратной челюстью. Два
яйцеклада скромно прикрывает белый атласный шарф покроя «принцесс», обнажая
лишь соблазнительную полоску зеленой кожи. Ножки в оранжевых обмотках,
подчеркивающих гибкие сегменты суставов. Пусть она незадачливая самоубийца - для
Марвина она была самой ослепительной красавицей из всех, кого ему довелось
повидать на Цельсии.
От ее красоты у Марвина пересохло в горле и зачастил пульс. Он поймал себя
на том, что не сводит глаз с белого атласа, скрывающего и оттеняющего высокие
яйцеклады. Он потупился и поймал себя на том, что разглядывает сладострастное
чудо - длинную членистую ногу. Густо краснея, но заставил себя смотреть на
сморщенную родимую шишечку на лбу.
Женщина, казалось, не замечала его пылкого внимания. Она простодушно
предложила :
- Может, мы познакомимся, раз уж так получилось?
Оба неудержимо расхохотались над ее остротой.
- Марвин Флинн, - представился Марвин.
- Фристия Хелд, - назвалась молодая женщина.
- Я буду звать вас Кэти, если вы не возражаете, - сказал Марвин.
Они снова рассмеялись. Затем Кэти стала серьезной. Увидя, как быстро летит
время, она сказала:
- Еще раз большое вам спасибо. А теперь мне пора.
- Конечно, - ответил Марвин, тоже вставая. - Когда мы увидимся?
- Никогда, - проговорила она тихо.
- Но мне это необходимо! - воскликнул Марвин. - Я хотел сказать - теперь,
когда я вас нашел, я ни за что не соглашусь вас потерять.
Она грустно покачала головой.
- Вы будете вспоминать обо мне хоть изредка? - прошептала она.
- Мы не должны расставаться! - сказал Марвин.
- Ничего, переживете, - ответила она вовсе не в строгом тоне.
- Я теперь никогда больше не улыбнусь, - пригрозил Марвин.
- Кто-нибудь займет мое место, - предсказала она.
- Вы просто демон-искуситель! - вскричал он в ярости.
- Мы разошлись, как в море корабли, - поправила она.
- Неужели мы не встретимся? - осведомился Марвин.
- Время покажет.
- Я бы ходил за вами как тень, - с надежной сказал Марвин.
- К востоку от солнца и к западу от луны, - произнесла она нараспев. - Как
вы немилостивы, - надулся Марвин.
- Я забыла про время, - сказала она. - Но теперь я о нем вспомнила!
С этими словами она вихрем метнулась к двери и исчезла.
Марвин проводил ее глазами, потом сел за стойку бара.
- Один за мою крошку, другой на дорожку, - бросил он бармену.
- Все бабы фальшивые, - сочувственно заметил бармен, наполняя бокалы.
- При ней иссохну, без нее сдохну, хандра у меня, - пожаловался Марвин.
- Парню нужна девушка, - изрек бармен.
Марвин осушил бокал и снова протянул его бармену.
- Розовый коктейль за мою голубую мечту, - распорядился он.
- Может, она устала, - предположил бармен.
- Не знаю, за что я ее так люблю, - констатировал Марвин. - Но, по крайней
мере, знаю, отчего в небе померкло солнце. Среди моего одиночества она
преследует меня, как бренчанье пианино в соседней квартире. Я буду поблизости,
как бы она со мной ни обращалась. Может, все это напрасно, но я сохраню в
памяти весну и ее, и не для меня ласкает кроны вешний ветерок, и...
Неизвестно, долго ли продолжал бы Марвин свои причитания, если бы где-то на
уровне его ребер, на два фута влево, кто-то не прошептал:
- Эй, миштер!
Обернувшись на зов, Марвин увидел на соседнем табурете маленького
толстенького цельсианина в лохмотьях.
- Чего тебе? - грубо спросил Марвин.
- Вы хотеть видеть тот красивый мучача еще раз?
- Да, хочу. Но что ты можешь...
- Я частный сыщик разыскивать безвестно пропавших успех гарантирован, иначе
ни цента в вознаграждение.
- Что За странный у тебя говор? - поразился Марвин.
- Ламбробианский, - ответил сыщик. - Я Хуан Вальдец, родом из земель
фиесты, что у самой границы, а сюда в большой город Норт, я приехал сколотить
состояние.
- Чучело гороховое, - ощерился бармен.
- Какая вещь ты меня назвать? - с подозрительной кротостью переспросил
маленький ламбробианин.
- Я назвал тебя «чучело гороховое», паршивое ты чучело гороховое, -
ощерился бармен.
- Так я и услышать, - сказал Вальдец. Он потянулся к поясу, вытащил длинный
нож с двусторонним лезвием и, всадив его бармену в сердце, уложил того на
месте.
- Я человек кроткий, сеньор, - обратился он к Марвину. - Я не легко
обижаться. Право же, в родном селе Монтана Верде де лос трес Пикос меня считать
безобидный. Я ничего не просить, только разводить пейотовый побеги в высокий
горах Ламбробин под сень того дерева, что называться «шляпа от солнца», ибо
то есть лучшие в мире пейотовые побеги.
- Вполне сочувствую.
- И все же, - продолжал Вальдец с нажимом в голосе, - когда эксплойтатор
дель норте оскорбляет меня, а тем самым позорит память взрастивших меня
родителей, о сеньор, тогда глаза мои застилает красный туман, нож сам вскакивает
ко мне в руку и оттуда без пересадки вонзается в сердце тому, кто обидел сына
бедняка.
- С каждым может случиться, - сказал Марвин.
- А ведь, несмотря на острое чувство чести, - заявил Вальдец, - я, в общем-
то, как дитя - порывист и беспечен.
- Я, собственно, успел это заметить, - отозвался Марвин.
- Но хватит об этом. Так вы хотеть нанять меня сыщик искать девушка?
Ну конечно. Эль буэн пано эн эль арва се венде, вер-дад? <Хороший урожай
продается на корню, не так ли? (испан.)>
- Си, омбре, - со смехом ответил Марвин. - И эль дезео венсе аль миедо! <И
желание побеждает страх! (испан.)>
- Луэс, аделанте! <Итак, вперед! (испан.)>
И рука об руку два приятеля шагнули в ночь под тысячи сверкающих звезд,
подобных остриям пик несметного воинства.
Глава 18
Выйдя из ресторана, Вальдец обратил смуглое усатое лицо к небесам и отыскал
созвездие Инвидиус, которое в северных широтах безошибочно указывает на
северо-северо-восток. Приняв его за базисную линию, Вальдец мысленно начертил
крест и с учетом ветра дующего в щеку с запада со скоростью пять миль в час)
и мха на деревьях (отрастающего с северной стороны стволов роняписа на
миллиметр в день). Он сделал поправку на восточную погрешность - один фут на милю
(снос) и южную погрешность - пять дюймов на сто ярдов (совокупность эффектов
тропизма). Затем, приняв к сведению все данные, зашагал в юго-юго-западном
направлении.
Марвин последовал его примеру. Не прошло и часу, как они вышли из городской
черты на покрытые жнивьем поля. Еще через час исчезли последние признаки
цивилизации , потянулось нагромождение гранита и скользкого полевого шпата.
Вальдец не выказывал намерения остановиться, и в Марвине смутно
шевельнулось беспокойство.
- Нельзя ли все же узнать, куда мы идем? - спросил он наконец.
Вальдец сверкнул белозубой улыбкой на загорелой физиономии цвета сиены:
- Искать вашу Кэти.
- Неужто она живет так далеко от города?
- Понятия не имею, где она живет, - пожал плечами Вальдец.
- Не имеете?
- Да, не имею.
Марвин остолбенел.
- Но вы же говорили, будто знаете.
- Никогда я ничего подобного не говорил ни прямо, ни косвенно, - сказал
Вальдец, наморщив темно-коричневый лоб. - Я говорил, что помогу вам искать
ее.
- Но если вы не знаете, где она живет...
- Совершенно неважно, - заявил Вальдец, строго подняв куцый палец. - Наши
поиски не имеют ничего общего с тем, где Кэти живет; наши поиска сводятся к
простейшей задаче - найти саму Кэти. По крайней мере, так я вас понял.
- Да, конечно, - сказал Марвин. - Но если мы идем не туда, где она живет,
то куда мы идем?
- Туда, куда она будет, - безмятежно ответил Вальдец.
- Ага, - сказал Марвин.
Шли они сквозь вздымающиеся чудеса минерального царства и, наконец, пришли
к низкорослым холмам, что как усталые моржи залегли вокруг искрящегося
голубого кита - величественной горной цепи. Прошел еще час, и Марвин опять
забеспокоился . Однако, на сей раз, он высказал свои сомнения обиняками, надеясь
выведать тайну хитростью.
- А вы давно Знаете Кэти? - спросил он.
- Ни разу не имел удовольствия встретиться, - ответил Вальдец.
- Значит, впервые увидели ее со мной в ресторане?
- К сожалению, даже там я ее не видел, ибо, пока вы с ней беседовали, я в
мужском туалете выгонял из почки камень. Возможно, я заметил ее краешком
глаза, когда она распрощалась с вами и вышла, но скорее всего то был лишь допле-
ровский эффект, созданный красным турникетом.
- Значит, вы вообще ничего не знаете о Кэти?
- Только то немногое, что слышал от вас; а это, по совести, практически
ничего .
- Так как же вы собираетесь отвести меня туда, где она будет? - возмутился
Марвин.
- А очень просто, - ответил Вальдец. - Если бы вы хоть на секунду
задумались , вам бы сразу все стало ясно.
Марвин задумался на целых несколько секунд, но орешек оказался ему не по
зубам.
- Будем рассуждать логически, - сказал Вальдец. - Какая передо мной задача?
НАЙТИ КЭТИ.
Что мне известно о Кэти? Ничего.
- Не очень-то вы меня обнадеживаете.
- Но это лишь половина Задачи. Допустим, мне ничего не известно о Кэти; но
что мне известно об отыскании?
- Что?... - спросил Марвин.
- Представьте, об отыскании мне известно решительно все, - торжествующе
объявил Вальдец, размахивая изящными терракотовыми руками. - Ибо я специалист
по теории поисков!
- По чему? - переспросил Марвин.
- По теории поисков, - повторил Вальдец уже не так торжествующе.
- Понятно, - сказал Марвин, ничуть не потрясенный. - Что же, замечательно.
Я уверен, что теория великолепна. Но если вы ничего не знаете о Кэти, не
представляю, чем вам поможет даже самая распрекрасная теория.
Вальдец вздохнул (отнюдь не демонстративно) и провел красновато-коричневой
ладонью по усам.
- Дружище, если бы вам было известно о Кэти все - ее привычки, друзья,
желания, антипатии, надежды, страхи, мечты, планы и тому подобное, - как по-
вашему, удалось бы вам ее найти?
- Наверняка удалось бы, - ответил Марвин.
- Несмотря на то, что вы ничего не знаете о теории поисков?
- Да.
- Что ж, - сказал Вальдец, - а теперь рассмотрим обратный случай. О теории
поисков я знаю решительно все. Следовательно, мне нет нужды знать что-либо о
Кэти.
Они безостановочно шагали вверх по склону горы, а склон становился все
круче. Выл и хлестал в лицо колючий ветер, на тропинке под ногами появились
лоскутья инея.
Вальдец углубился в тонкости теории поисков, привел следующие характерные
случаи: Гектор ищет Лизандра, Адам поджидает Еву, Галахад отправляется на
поиски чаши святого Грааля, Фред Доббс разведывает сокровища Сьерра-Мадре, Эд-
вин Арлингтон Робинсон выявляет диалектальные особенности типично
американской milieu <Среда (франц.)>, Гордон Слай разыскивает Наяду Маккарти,
энтропия преследует энергию, бог присматривает за человеком, а янг исследует имм.
Из этих примеров, - говорил Вальдец, - мы строим общую концепцию поисков, и
ее основные следствия.
Марвин был слишком подавлен, чтобы ответить. Ему вдруг пришло в голову, что
в этой ледяной безводной пустыне и погибнуть недолго.
- Как ни смешно, - продолжал Вальдец, - теория поисков навязывает нам
немедленный вывод: ничто не теряется в истинном (или идеальном) смысле этого
слова. Судите сами. Для того чтобы вещь потерялась, должно существовать
какое-то место, в котором она потерялась. Однако найти такое место невозможно,
поскольку простое множество не подразумевает качественного различия. Или,
выражаясь терминами поисков, одно место похоже на любое другое.
Поэтому мы заменяем понятие «потеря» понятием «неопределенное
местонахождение», которое, само собой, поддается математическому анализу.
- Но ведь, если Кэти по-настоящему не потерялась, - сказал Марвин, -
значит, ее нельзя по-настоящему найти.
- Суждение само по себе справедливое, - ответил Вальдец. - Но это, конечно
всего-навсего ИДЕАЛЬНОЕ суждение, в данном случае оно недействительно. Для
практических целей теорию поисков надо модифицировать. Больше того, надо
коренным образом изменить главную посылку и вернуться к первоначальной
концепции Потерянного и Найденного.
- Звучит страшно путано.
- Ну, это все довольно просто, лишь бы осилить теорию, - успокоил Марвина
Вальдец. - А теперь, чтобы гарантировать успех, нам надо выбрать оптимальный
принцип поиска. Самоочевидно, что, если оба будут активно искать, вероятность
того, что вы найдете друг друга, резко уменьшится. Представьте себе, что двое
ловят друг друга по бесконечным многолюдным анфиладам универсального
магазина ; и сравните такой метод с усовершенствованной стратегией, когда один ищет,
а другой стоит на месте и спокойно ждет, пока его найдут. Математически это
формулируется чрезвычайно сложно, вам придется поверить мне на слово. С
наибольшей вероятностью вы разыщете девушку или она разыщет вас, если кто-то
один будет разыскивать, а другой - позволит себя разыскать. Народная мудрость
так и гласит.
- Так что же будем делать?
- Я ведь вам твержу! - вскричал Вальдец. - Один должен искать, другой -
ждать. Поскольку мы не в состоянии держать поступки Кэти под контролем,
придется исходить из того, что она, следуя своему инстинкту, разыскивает вас.
Поэтому вы должны подавить свои инстинкты и ждать, тем самым позволив ей вас
найти.
- Ждать? Только и всего? - переспросил Марвин.
- Вот именно. - И вы серьезно думаете, что она меня найдет?
- Ручаюсь жизнью.
- Что ж... Ладно. Но куда же мы, в таком случае, направляемся?
- В то место, где вы будете ждать. На языке специалистов - в пункт
обнаружения .
У Марвина был оторопелый вид, поэтому Вальдец объяснил подробнее:
- Математическое ожидание того, что она вас найдет, для всех мест
одинаково . Поэтому пункт обнаружения мы можем выбирать произвольно.
- И какой же вы выбрали пункт обнаружения?
- спросил Марвин.
- Поскольку это роли не играет, - ответил Вальдец, - я выбрал село Монтана
Верде де лос трес Пикос в провинции Аделанте страны Ламбробии.
- Это, кажется, ваша родина? - спросил Марвин.
- Вообще-то да, - сказал Вальдец, несколько удивленный и сконфуженный. -
Потому-то, верно, мне о нем сразу подумалось.
- Но ведь до Ламбробии, по-моему, очень далеко?
- Порядочно, - признался Вальдец. - Но мы время зря не потеряем: я обучу
вас логике, а также народным песням моей страны.
- Это нечестно.
- Дружище, - сказал ему на это Вальдец, - когда вы принимаете чью-то
помощь, довольствуйтесь тем, что вам дают, а не тем, что вы хотели бы взять. У
меня, как и у всех, возможности ограниченные, но с вашей стороны попрекать
меня их ограниченностью - черная неблагодарность.
Пришлось Марвину это снести: он понимал, что вряд ли найдет обратную дорогу
без посторонней помощи. И они зашагали дальше по горам, распевая народные
песни.
Глава 19
Они все шли да шли вперед по зеркальному склону большой горы. Свистал и выл
ветер, трепал одежду, норовил оторвать перетруженные пальцы. Крошился под
ногами предательский ноздреватый лед, когда путники судорожно искали опоры,
прижимая исхлестанные тела к обледенелому склону и на манер пиявок
передвигаясь по ослепительной поверхности.
Вальдец сносил все с равнодушием святого.
- Это есть трудно, - ухмыльнулся он. - Но все же ради ваша любовь к той
женщина вы не раскаиваться, си?
- Да, уж конечно, - пробормотал Марвин. По правде говоря, у него появились
сомнения. В конце концов, с Кэти он не провел и часу.
Рядом прогремел снежный обвал, тонны белой смерти пронеслись буквально в
дюймах от изнемогающих странников. Вальдец безмятежно улыбнулся.
- За всеми препятствиями, - нараспев произнес он, - вас ждет вершина
мироздания - лицо и фигура возлюбленной.
- Да, уж конечно, - откликнулся Марвин.
Вокруг вихрились и сверкали копья ледяных сосулек, сорванных с высокой до-
кальмы. Марвин стал было думать о Кэти и обнаружил, что не помнит, как она
выглядит. Ему пришло в голову, что любовь с первого взгляда сильно
переоценивают .
Впереди неясно виднелся обрыв. Марвин поглядел на него, на мерцающие
ледяные поля за ним и пришел к выводу, что игра, собственно, не стоит свеч.
- По-моему, - сказал Марвин, - нам лучше вернуться.
Вальдец чуть заметно улыбнулся, помедлил в самом начале головокружительного
спуска в бушующий ветрами ад фантастических снежных гор.
- Дружище, - сказал он, - я знаю, почему вы так говорите.
- Знаете? - переспросил Марвин.
- Конечно. Вы явно не хотите, чтобы я рисковал своею жизнью, продолжая
безрассудные, хоть и возвышенные, поиски. И явно намереваетесь пуститься на
поиски в одиночку.
- Вы так считаете? - переспросил Марвин.
- Безусловно. Даже самый невнимательный наблюдатель заметит, что вы твердо
решили искать свою любовь, невзирая ни на какие опасности, - а такой уж у вас
железный характер. Точно также ясно, что вашей благородной и великодушной
натуре претит мысль вовлечь преданного друга и надежного товарища в столь
гиблую авантюру.
- Да вот, - начал Марвин, - я не уверен...
- Зато я уверен, - спокойно заявил Вальдец. - И на ваш невысказанный вопрос
отвечаю так: «Дружба подобна любви - она не ведает границ».
- Что ж, это очень мило с вашей стороны, - сказал Марвин, не сводя глаз с
обрыва. - Но вообще-то я не так уж коротко знаком с Кэти, и не знаю, подходим
ли мы с ней друг другу. Так что и, в конце концов, может быть, нам лучше
уносить отсюда ноги.
- Вашим словам недостает убеждения, дружище, - рассмеялся Вальдец. - Умоляю
вас, не тревожьтесь о моей безопасности.
- Собственно говоря, - возразил Марвин, - я тревожусь о своей безопасности.
- Пустое! - весело вскричал Вальдец. - Жар страсти обличает наигранную
холодность ваших слов. Вперед, дружище!
По-видимому, Вальдец твердо решил силой привести Марвина к Кэти, хочет того
Марвин или нет. Единственный выход - нанести молниеносный удар в челюсть,
после чего можно будет утащить Вальдеца, да и самому вернуться назад к
цивилизации .
Марвин бочком подался вперед.
Вальдец попятился.
- О нет, дружище! - вскричал он. - Опять-таки самонадеянная любовь выдает
все ваши побуждения. Оглушить меня хотите, не так ли? А потом, удостоверясь,
что мне здесь удобно, что я в безопасности и обеспечен едой, вы ринетесь
один-одинешенек в белую пустыню. Но я отказываюсь подчиняться. Мы продолжим
путь вместе, кампадре.
И, взвалив на плечи рюкзак со всей провизией, Вальдец начал спускаться по
обрыву. Марвину оставалось только последовать за ним.
* * *
Не будем утомлять читателя подробностями великого перехода через горы Море-
ску, страданиями обалдевшего от любви юного Флинна и его непоколебимого
спутника . Не будем описывать ни причудливые галлюцинации, мучившие странников, ни
временное помешательство Вальдеца, когда он вообразил себя пташкой, способной
перемахнуть через тысячефутовую бездну. Точно также никого, кроме философов,
не заинтересует психологический процесс, в результате которого Марвин от
размышлений о принесенных им жертвах, через привязанность к упомянутой даме,
пришел к пылкой привязанности, затем к любви и, наконец в всепоглощающей
страсти.
Достаточно сказать, что все это было, что путешествие по горам длилось
много дней и принесло много переживаний. Но, наконец, оно завершилось.
С гребня последней горы Марвин глянул вниз и вместо ледяных полей увидел
зеленые луга, холмистые леса под летним солнцем и деревушку, приютившуюся в
речной извилине.
- Это..., это..., не... - начал Марвин.
- Да, сын мой, - тихо сказал Вальдец. - Это село Монтана де лос трес Пикос,
провинция Аделанте, страна Ламбробия, в долине Последождика.
Марвин поблагодарил своего гуру <Гуру - наставник (инд.)> - никаким другим
словом не обозначишь роль, сыгранную лукавым, безгрешным Вальдецом, - и стал
спускаться в пункт обнаружения, где должен был поджидать Кэти.
Глава 20
Монтана де лос трес Пикос! Здесь среди прозрачных озер и высоких гор
простые добродушные крестьяне неторопливо трудятся под лебедиными шеями пальм. В
полдень и в полночь по амбразурам стен старинного замка прокатывается
жалобное эхо гитарных переборов. Шоколадно-коричневые девы собираются палые
гроздья винограда, а за ними надзирает усатый каюк с дремлющим кнутом, намотанным
на мохнатую кисть. В этот-то странный, но привлекательный осколок отошедшей
эпохи и привел Флинна верный Вальдец.
Сразу за околицей села, на живописном пригорке, стояла гостиница, или
посада. Туда-то и устремился Вальдец.
- А это действительно лучшее место для ожидания? - спросил Марвин.
- Нет, не лучшее, - с всеведущей улыбкой ответил Вальдец. - Но, выбрав его,
а не запыленную городскую площадь, мы избегли ошибки «мнимо-оптимального
варианта» . К тому же тут гораздо уютнее.
Марвин склонился перед высокой мудростью усатого спутника и устроился в
посаде как дома. Он сел за вкопанный в землю стол, откуда хорошо просматривался
двор и дорога за ним. Он подкрепился фляжкой вина и в соответствии с теорией
поиска приступил к выполнению своей теоретической функции, а именно - стал
Ждать.
Час спустя Марвин заметил, что по белой глянцевой ленте дороги медленно
движется крохотная фигурка. Она приблизилась, и Марвин увидел перед собой уже
немолодого человека, согнутого под бременем тяжелого цилиндрического
предмета . Но вот человек поднял изможденное лицо и взглянул Марвину прямо в глаза.
- Дядя Макс! - закричал Марвин.
- А-а, Марвин, здравствуй, отвечал дядя Макс. - Будь добр, налей мне
стаканчик вина. Дорога уж очень пыльная.
Марвин налил стакан вина, с трудом веря собственным глазам: ведь дядя Макс
таинственно исчез лет десять назад. В последний раз его видели, когда он
играл в гольф при загородном клубе «Фэйрхэвен».
- Что с тобой приключилось? - спросил Марвин.
- На двенадцатой лунке угодил в искривление времени, - ответил дядя Макс. -
Если вернешься на Землю, Марвин, поговори об этом с директором клуба. Я ведь
никогда не был кляузником; но мне представляется, что финансовую комиссию
надо поставить в известность, пусть обнесет аварийный участок забором или
какой-нибудь изгородью. Я-то ладно, а вот если исчезнет ребенок, будет большой
скандал.
- Конечно, поговорю, - сказал Марвин. - Но дядя Макс, сейчас-то ты куда
направляешь ся?
- У меня свидание в Самарре <Намек на восточную легенду, известную в
пересказе Сомерсета Моэма. Некоему вельможе бросился в ноги раб. Он рассказал,
что встретил на базаре Смерть, которая грозила ему пальцем, и стал умолять
господина, чтобы тот дал ему коня. Раб решил спастись от Смерти, сбежав в
город Самарру. Вельможа подарил рабу коня, и тот умчался, а сам на другой день
пошел на базар и, встретив Смерть, спросил: «Зачем ты пугала моего раба?
Зачем грозила ему пальцем?» - «Я его не пугала, - ответила Смерть. - Просто я
очень удивилась, встретив его в этом городе, потому что в тот же вечер мне
предстояло с ним свидание в Самарре»>, - отвечал дядя Макс. - Спасибо за
вино, мальчик, и побереги себя. Кстати, знаешь ли ты, что у тебя в носу что-то
тикает?
- Знаю, - сказал Марвин. - Это бомба.
- Надо полагать, ты отдаешь себе отчет в своих поступках, - сказал дядя
Макс. - До свидания, Марвин.
И дядя Макс устало потащился дальше по дороге; сумка для гольфа
покачивалась у него за спиной, а клюшка №2 была вместо посоха. Марвин возобновил
прерванное ожидание.
Полчаса спустя Марвин заметил, что по дороге спешит какая-то женщина.
В нем всколыхнулась было надежда, но он тотчас же тяжело опустился на стул.
Это была отнюдь не Кэти, а всего-навсего его мать.
- Далеко ты забралась от дома, мамуля, - сказал он спокойно.
- Знаю, Марвин, - откликнулась мать. - Но меня, понимаешь, схватили
торговцы живым товаром.
- Господи, мамуля! Как это случилось?
- Видишь ли, Марвин, - рассказала мать, - я пошла отнести рождественские
гостинцы одной бедной семье в переулке Вырвиглаз, а там, как на грех,
полицейская облава, и вообще много чего приключилось, и меня опоили наркотиками,
и очнулась я в Буэнос-Айресе, в роскошной комнате, а возле меня стоял
человек, делал мне глазки и на ломаном английском языке спрашивал, не хочу ли я
побаловаться. А когда я сказала «нет», он сгреб меня с явно гнусными
намерениями .
- Ух ты! А что потом?
- Да что ж, - сказала мать, - на мое счастье, я вспомнила прием, которому
меня научила миссис Джесперсон. Ты знаешь, что человека можно убить, если
сильно ударить пониже носа? Не хотелось мне так делать, Марвин, но это
оказалось наилучшим выходом. И вот я очутилась на улицах Буэнос-Айреса, а потом
потянулось то, другое, одно за одним, и вот я здесь.
- Вина выпьешь? - предложил Марвин.
- Спасибо за внимание, - сказала мать, - но мне, право же, пора.
- Куда ты?
- В Гавану, - ответила мать. - У меня поручение к Гарсии. Марвин, ты не
простужен?
- Нет, это я гнусавлю оттого, что у меня в носу бомба.
- Побереги себя, Марвин, - сказала мать и заторопилась пялыпе.
* * *
Шло время. Марвин пообедал на веранде, запил обед графином Сангре ди Омбре
урожая ...36-го года и расположился в густой тени беленого палладиума.
Золотое солнце потянулось к горным вершинам. По дороге мимо гостиницы поспешно
шел какой-то человек...
- Отец! - закричал Марвин.
- Добрый день, Марвин, - поздоровался отец, умело скрывая, как он ошарашен.
Должен тебе заметить, что ты мне попадаешься в самых неожиданных местах.
- Могу сказать о тебе то же самое, - ответил Марвин.
Отец нахмурился, поправил галстук и переложил чемоданчик в другую руку.
- В том, что я здесь, нет ничего удивительного, - сказал он сыну. - Обычно
твоя мать отвозит меня со станции домой на машине. Но сегодня она опоздала, и
я пошел пешком. Раз уж я шел пешком, мне взбрело в голову срезать угол и
пройти по площадке для гольфа.
- Понятно, - произнес Марвин.
- Признаться, - продолжал отец, - кратчайший путь оказался самым длинным,
так как, по моим подсчетам, я гуляю по этой местности почти час, а то и
больше .
- Папа, - сказал Марвин, - только не волнуйся, но дело в том, что ты уже не
на Земле.
- Не вижу в твоей шутке ничего смешного, - заметил отец. - Я, бесспорно,
дал кругаля, да и архитектура здесь не такая, какую рассчитываешь увидеть в
штате Нью-Йорк. Но не сомневаюсь, что, если я пройду по этой дороге еще ярдов
сто, то попаду на Энневдейл-авеню, а она выведет меня на перекресток
Кленового и Елового переулков. А уж оттуда и до дома рукой подать.
- Наверное, ты прав, - сказал Марвин.
Ему еще ни разу в жизни не удалось переспорить отца.
- Мне пора, - сказал отец. - Между прочим, Марвин, тебе известно, что у
тебя в носу какой-то чужеродный предмет?
- Да, сэр, - отвечал Марвин. - Это бомба.
Отец сурово нахмурился, испепелил сына взглядом, горько покачал головой и
зашагал дальше.
- Не понимаю, - делился позднее Марвин с Вальдецом. - Почему они все меня
находят? Это даже как-то противоестественно!
- Противоестественно, - заверил его Вальдец. - Но зато неизбежно, что
гораздо важнее.
- Может, и неизбежно, - сказал Марвин. - Но и высшей степени невероятно.
- факт, - согласился Вальдец. - Хотя мы предпочитаем называть это
форсированной вероятностью; другими словами, это одно из неопределенных
обстоятельств , сопутствующих теории поиска.
- Брось, я не совсем понимаю, - сказал Марвин.
- Все довольно просто. Теория поиска - чистая теория; это значит, что на
бумаге она подтверждается всегда. Но стоит только применить ее на практике,
как мы сталкиваемся с трудностями, главная из которых - явление
неопределенности . В самых простых словах происходит вот что: наличие теории препятствует
подтверждению теории. Видите ли, теория не может учитывать свое влияние на
самое себя. Идеальный вариант - когда теория поиска действует во вселенной,
где вообще нет никакой теории поиска. Практически же (а нас волнует именно
практика) теория поиска действует в мире, где есть теория поисков, которой
свойствен так называемый «зеркальный эффект», или «эффект удвоения самой
себя» .
- Гмм... - промычал Марвин.
- Конечно, - прибавил Вальдец, - надо принимать в расчет лямбдуши -
выражение, обозначающее обратно пропорциональную зависимость всех возможных поисков
и всех возможных находок. Так, когда в связи с неопределенностью прочих
факторов лямбдуши возрастает, вероятность неудачного поиска стремительно падает
почти до нуля, а вероятность поиска успешного быстро увеличивается до
единицы.
- Означает ли это, - спросил Марвин, - что из-за такого эффекта теории все
поиски будут успешны?
- Именно, - ответил Вальдец. - Вы сформулировали превосходно, хотя и
недостаточно строго. Все возможные поиски будут успешны в течение, или на
протяжении периода, соответствующего коэффициенту раскрытия системы.
- Теперь понятно, - сказал Марвин. - Если верить теории, я обязательно
найду Кэти.
- Да, - подхватил Вальдец. - Вы обязательно найдете Кэти: больше того, вы
обязательно найдете всех и каждого. Единственное ограничение - коэффициент
раскрытия системы, или PC.
- Вот оно что, - протянул Марвин.
- Естественно, поиски бывают успешными лишь в течение срока, или периода
PC. Но длительность PC есть величина переменная, она колеблется от 6,3
микросекунды, до 1005,34543 года.
- А в моем случае сколько будет длиться? - спросил Марвин.
- Многие мечтали бы услышать ответ на этот вопрос, - искренне развеселился
Вальдец.
- Этого-то я и боялся, - поскучнел Марвин.
- Наука - жестокий хозяин, - согласился Вальдец. Но тут же игриво подмигнул
и сказал: - Правда, и самого жестокого из хозяев можно обвести вокруг пальца.
- Вы хотите сказать, что решение есть? - вскричал Марвин.
- К несчастью, не академическое, - ответил Вальдец.
- И все же, - сказал Марвин, - если оно правильно, то давайте попробуем.
- По-моему, не стоит, - ответил Вальдец.
- Я настаиваю, - сказал Марвин. - В конце концов, в поиске заинтересован
именно я.
- С точки зрения математики это к делу не относится, - заметил Вальдец. -
Но вы, наверное, все равно не дадите мне покоя до тех пор, пока я вас не
ублажу.
Вальдец удрученно вздохнул, извлек из пояса клочок бумаги и огрызок
карандаша и спросил:
- Сколько монет у вас в кармане?
Порывшись в кармане, Марвин сказал:
- Восемь. Вальдец записал эту цифру, потом выяснил год и день рождения
Марвина, номер его удостоверения личности, размер обуви и рост в сантиметрах.
Над этими данными он произвел какие-то математические выкладки. Затем
попросил Марвина назвать наудачу любое число от 1 до 14 . К названному числу он
прибавил несколько своих, после чего несколько минут выводил какие-то
каракули и что-то подсчитывал.
- Ну? - поторопил его Марвин.
- Помните, результат представляет собой всего-навсего статистическую
вероятность , - сказал Вальдец, - и заслуживает доверия лишь как таковой.
Марвин кивнул. Вальдец продолжал:
- В вашем конкретном случае период раскрытия системы истекает ровно через
одну минуту сорок восемь секунд плюс-минус пять минимикросекунд.
Он сверился с часами и удовлетворенно кивнул.
Марвин собрался было категорически запротестовать против такой
несправедливости и спросить, почему Вальдец не произвел столь существенных подсчетов
раньше. Но взгляд его упал на дорогу, неповторимой белизной светящуюся на
фоне густой синевы вечера.
Он увидел, что по направлению к посаде медленно движется какая-то фигура.
- Кэти! - закричал Марвин. Ибо это действительно была она.
- Поиск завершен за сорок три минимикросекунды до истечения периода PC, -
констатировал Вальдец. - Еще одно экспериментальное подтверждение теории
поиска .
Но Марвин его не слышал: он устремился по дороге навстречу долгожданной
своей любви и сжал ее в объятиях. А Вальдец, лукавый друг и молчаливый
попутчик , скупо улыбнулся про себя и заказал еще бутылку вина.
Глава 21
Наконец-то они соединились: прекрасная Кэти, прогневавшая звезды и
затравленная планетами, притянутая таинственной магией пункта обнаружения; и
Марвин, молодой и сильный, с белозубой улыбкой, вспыхивающей на загорелом
добродушном лице. Марвин, с задором и бездумной самоуверенностью юных собравшихся
принять вызов древней непознаваемой вселенной; и рядом с ним Кэти, моложе
годами, но много старше унаследованной интуитивной женской мудростью,
прелестная Кэти, в красивых темных глазах которой словно притаилась задумчивая
грусть, неуловимая тень предвидимой скорби, о которой Марвин и не подозревал,
лишь чувствовал горячее, непреодолимое желание защищать и лелеять эту
девушку, с виду такую хрупкую, окутанную тайной, которую она не может открыть,
девушку, что наконец пришла к нему - человеку, лишенному тайны, которую мог бы
открыть.
Счастье их было омрачено и возвышенно. В носу у Марвина тикала бомба,
отсчитывала неумолимые мгновения его судьбы, создавала четкий метрономический
ритм для танца любви. Но чувство обреченности лишь теснее сплело две несхожие
судьбы, вдохнуло в их отношения нежность и значимость.
Из утренней росы он создал для нее водопад, из разноцветных камешков на
лугу у ручья сделал ожерелье красивее изумрудного, печальнее жемчужного. Она
оплела его сетью шелковистых волос, увлекла его далеко вниз, в глубокие и
бездонные воды, за пределы забвения. Он показал ей замерзшие звезды и рас-
плавленное солнце; она подарила ему длинные перевитые тени и шуршанье черного
бархата. Он протянул к ней руку и коснулся мха, травы, вековых деревьев,
радужных скал; кончики ее пальцев задели старые планеты и серебряный свет луны,
вспышки комет и вскрик испаряющихся солнц.
Они играли в такие игры, но он умирал, а она старилась; они делали так,
чтобы испытать радость повторного рождения. Любовью они рассекали время на
части и вновь складывали, лучшим, более емким, более медлительным.
Их игрушками были горы, степи, равнины, озера. Души их искрились, словно
дорогой мех. Они стали любовниками. И не постигали ничего, кроме любви.
Но их любило далеко не все живое и неживое. Сухие пни, бесплодные орлы,
зацветшие пруды таили злобу на их счастье. Клятвы и заверения любовников
проходили мимо безотлагательности перемен, безразличных к тому, что предполагает
человек, и с удовольствием продолжающих свою деятельность по разрушению
вселенной. Выводы, не поддающиеся подтасовкам, угодливо подчинялись древним
предначертаниям, записанным на костях, вкрапленным в кровь, вытатуированным
на коже тела.
Бомбе предстояло взорваться. Тайна требовала раскрытия. А из страха
рождались знание и печаль.
И однажды утром Кэти не стало, словно вовсе не бывало.
Глава 22
Ушла! Кэти ушла! Возможно ли? Неужто жизнь, этот мрачный шутник, вновь
принялась за свои губительные шутки?
Марвин отказывался верить. Он обшарил все закоулки посады, терпеливо
облазил всю деревушку. Нигде. Он продолжил поиски в ближайшем городе Сан Рамон де
лас Тристецас, опросил официанток, домовладельцев, лавочников, проституток,
полисменов, сводников, нищих и всех прочих. Он спрашивал, не видал ли кто
девушки, прекрасной, как утренняя заря, с волосами красоты неописуемой, руками
и ногами несравненной гибкости, с чертами лица, прелесть которых равняется
лишь их правильности, и так далее. Но те, кого он спрашивал, грустно,
отвечали: «Увы, синьор, мы не видали та женьчина, ни нынче, ни ранее, никогда в
жизни».
Он успокоился ровно настолько, чтобы дать связное описание ее примет, и
нашел на шоссе романтика, который видел девушку, похожую на Кэти, - она катила
на запад в большом автомобиле вместе с плотным мужчиной, курившим сигару. А
какой-то трубочист подглядел, как она покидала город с золотисто-голубой
сумочкой в руках. Шла твердым задом.
Затем подручный ни бензозаправочной станции передал ему от Кэти в спешке
нацарапанную записку, которая начиналась словами: «Марвин, милый, умоляю,
постарайся понять меня и простить. Я ведь много раз пыталась тебе сказать, мне
позарез ...» Остальное было неразборчиво.
С помощью криптоанализатора Марвин разобрал заключительные слова: «Но я
всегда буду тебя любить и надеюсь, что у тебя хватит великодушия изредка
поминать меня добрым словом. Любящая тебя Кэти».
Остальные строки, превращенные горем в загадку, не поддавались никакой
расшифровке .
Выразить смятение Марвина - все равно, что пытаться передать предрассветный
полет цапли: то и другое ни в сказке сказать, ни пером описать. Достаточно
упомянуть, что Марвин подумывал о самоубийстве, но отделался от этой мысли.
Ничего не помогало. Опьянение лишь вызывало слезливость. Отречение от мира
казалось детским капризом. Все это никуда не годилось, и Марвин ни на что не
решился. С сухими глазами, точно живой труп, проводил он дни и ночи. Он
ходил , разговаривал, даже улыбался. Был неизменно вежлив. Но его закадычному
другу Вальдецу казалось, что настоящий Марвин погиб при мгновенном взрыве
горя , а его место заняло плохо сделанное подобие человека. Марвина не стало; у
куклы, занявшей его место, вид был такой, будто, исправно подделываясь под
человека, она с минуты на минуту свалится от напряжения сил.
Вальдец был в растерянности и ужасе. Никогда старый лукавый специалист по
поискам не сталкивался со столь трудным случаем. С отчаянной энергией пытался
он вывести друга из состояния живой смерти.
Начал он с сочувствия:
- Я хорошо представляю, каково вам, мой несчастный друг, ибо однажды, когда
я был еще совсем молод, мне довелось пережить то же самое, и я нахожу...
Это ни к чему не привело, и Вальдец испробовал грубость:
- Черт меня побери, да что вы разнюнились из-за дешевки, которая натянула
вам нос? Клянусь адским огнем, вот что я скажу: в нашем мире женщин не
перечесть, и тот не мужчина, кто забивается скулить в уголок, когда можно любую
приласкать без...
Бесполезно. Вальдец попробовал отвлечь внимание друга:
- Смотрите-ка, смотрите, вон там три птички на ветке, у одной в горле нож и
в лапке скипетр, а поет она веселее остальных. Чем вы это объясняете, а?
Марвин ничем не объяснял. Невозмутимый Вальдец пытался пробудить в друге
жалость к ближнему.
- Знаете, Марвин, малыш, лекари поглядели на эту мою экзему и сказали, что
она смахивает на пандемическое импульжение. Жить мне осталось от силы
двенадцать часов, а потом я плачу по счету и освобождаю место за столом для других
желающих. Но в свои последние двенадцать часов я вот что хотел бы сделать...
Впустую. Вальдец попытался расшевелить друга философией:
- Простым крестьянам виднее, Марвин. Знаете, что они говорят?
Сломанным ножом не выстругаешь хорошего посоха. По-моему, вам стоило бы
подумать об этом, Марвин,...
Но Марвин в прострации не желал об этом думать. Вальдец качнулся к гиперст-
рацианской этике:
- Значит, считаете себя раненным? Но рассудите: личность невыразима,
уникальна и не чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому ранена только рана:
а она, будучи внешней по отношению к субъекту и чуждой интуиции, не создает
повода для боли.
Марвин остался непоколебим. Вальдец обратился к психологии.
- Утрата возлюбленной, по Штейнметцеру, есть ритуально воспроизведенная
утрата фекальной личности. Как ни забавно, мы то полагаем, что скорбим о
дорогих ушедших, а на самом деле убиваемся по невозвратимо утраченным
экскрементам.
Но и эти слова не пробили броню пассивности Марвина. Его меланхоличная
отвлеченность от всех человеческих ценностей казалась необратимой: такое
впечатление усилилось, когда в один прекрасный день перестало тикать кольцо в
носу. Никакая это была не бомба, а всего лишь серое предупреждение Мардуку
Красу от избирателей. Над Марвином больше не висела непосредственная угроза,
что ему разнесет голову.
Но и внезапная удача не вывела его из роботоподобного состояния. Его это
ничуть не тронуло, он лишь мимоходом отметил про себя свое спасение, как
отмечают проблеск солнышка из-за тучи.
Казалось ничто не может на него повлиять. Даже терпеливый Вальдец в конце
концов воскликнул:
- Марвин, вы паршивый зануда!
Но Марвин, нисколько не задетый, упорствовал в своем горе. И Вальдецу, да и
всем добрым людям Сан-Рамона думалось, что этого человека не исцелить
никакими силами.
И все же, как мало известно нам об изгибах и поворотах человеческого
разума ! Ибо на другой же день вопреки всем ожиданиям произошло новое событие: оно
наконец-то сломило отрешенность Марвина и нечаянно настежь распахнуло шлюзы
впечатлительности, за которыми он укрывался.
Одно-единственное событие! (Правда, само по себе оно было началом новой
цепи случайностей - неприметным первым шагом в еще одной из бесчисленных драм
вселенной.) Началось, как ни нелепо, с того, что Марвин заметил в толпе лицо.
Лицо странное, до тревоги знакомое. Где он успел изучить эту линию скул и
лба, эти карие, чуть раскосые глаза, этот решительный подбородок?
Потом вспомнил: все это он давным-давно видел в зеркале.
Вот оно, настоящее, неподдельное лицо Марвина Флинна: его собственное лицо
и тело, те самые, которые он давно искал и которых давно был лишен. Вот он,
подлинный, неповторимый облик единственного и неподражаемого Марвина Флинна -
ныне одухотворенного преступным разумом Зе Краггаша, похитителя тела!
Над Марвином насмешливо глумилось его собственное лицо! И настоящий Марвин
Флинн, с которого мигом слетела вся пассивность, в гневе шагнул вперед и
замахнулся кулаком.
Увидев его, Краггаш на мгновение остановился: его (марвиновы) глаза являли
собой этюд в шоковых тонах, пальцы отбивали мелкую дрожь, уныло опущенные
губы кривились в нервном тике. Затем Краггаш стремительно повернулся и
опрометью бросился в узкую, темную и зловонную аллею.
Марвин Флинн не совсем еще потерял рассудок. У входа в зловещий тупик он
замешкался: благоразумие подсказывало, что радо обзавестись помощником,
прежде чем пускаться по неизученным виткам аллеи. Но он успел заметить, что под
руку с Краггашем в аллее вот-вот скроется тоненькая фигурка.
Не может быть. . . И все же это действительно она - Кэти! Один раз она
оглянулась, но серые глаза не узнали его. Потом она тоже исчезла в змеиных
кольцах аллеи.
У здравого смысла, как великолепно знают лемминги, есть свои пределы. В
этот миг эмоции Марвина преодолели его потенциальный самоконтроль. Он
рванулся вперед - лицо пылало бессмысленной яростью, невидящие глаза налились
кровью, щеки посерели, челюсть отвисла, как у припадочного, рот свела risus
sardon-icus <Саркастическая усмешка (лат.)>, точно у малайца в амоке.
Пять шагов он сделал вслепую по тесной, тошнотворной аллее. На шестом под
ногами у него осела плита - часть мостовой повернулась на скрытой оси.
Марвина катапультировало вниз головой по спиральному каменному желобу, а над ним
предательская плита аккуратно вернулась в исходное положение.
Глава 23
Сознание возвращалось с мучительной смутностью. Марвин открыл глаза и
обнаружил, что угодил в подземную темницу.
Темницу освещали только фырчащие факелы, вставленные в двойные железные
подставки на стенах. Потолок, казалось, прижимал Марвина к полу - такой он
был каменнобрюхий и угнетающий.
С холодного гранита свисали непристойно растопыренные наросты, гирлянды
плесени. Все было оборудовано в расчете на подавление человеческой души -
промозглый гранит леденил как могила, эхо смаковало пронзительные крики боли,
окраска с омерзительной точностью воспроизводила трупный цвет.
Откуда-то из тени выступил Краггаш.
- Похоже на то, - неторопливо произнес он, - что фарс слишком затянулся. Но
развязка уже близка.
- Вы, значит, срепетировали последний акт? - хладнокровно спросил Марвин.
- Актеры знают роли наизусть, - ответил Краггаш и небрежно щелкнул
пальцами .
В круг света от факелов выступила Кэти.
- Это выше моего разумения, - сказал Марвин просто.
- Ох, Марвин, как объясню я свою мнимую измену? - вскричала Кэти, и из ее
серых с поволокой глаз хлынули слезы. - Что сделать, чтобы ты понял, какое
множество веских причин толкнуло меня на брак с Краггашем?
- Брак! - воскликнул Марвин.
- Я не смела признаться раньше - боялась, что ты рассердишься, - жалобно
сказала Кэти. - Но, поверь, Марвин, он завлекал меня угрозами и равнодушием,
а покорил темной силой - не стану притворяться, будто поняла ее природу.
Больше того, наркотиками, двусмысленностями и коварными искусными ласками ему
удалось одурманить меня и внушить мне поддельную страсть, так что, в конце
концов, я стала трепетать, стоило мне коснуться его ненавистного тела или
ощутить влажность постылых губ. И все это время мне не было дано утешаться
религией, и не было дано отличать истинное от ложного, и потому я уступила.
Нет и не будет мне прощения ни в этой жизни, ни в следующей. Да я его и не
прошу.
- Ах, Кэти, Кэти, бедняжка моя Кэти! - твердил Марвин плачущей девушке.
- Ха, ха, ха! - засмеялся Краггаш. - Трогательная сценка, но скверно
сыграна и к делу не относится. Впрочем, хватит. Входит новое и последнее
действующее лицо!
Краггаш опять щелкнул пальцами. Из тени выступил человек в маске, с головы
до ног закутанный в черное, с большой обоюдоострой секирой через плечо.
- Здрав будь, палач, - протянул Краггаш. - Вперед же, и исполни свой долг.
Палач вышел вперед и провел пальцами по лезвию секиры. Он занес оружие над
головой, постоял в неподвижности и - о ужас! - захихикал.
- Руби! - взвыл Краггаш. - Ты что, ума решился? Руби, тебе говорят!
Но палач, не переставая хихикать, опустил секиру. Затем ловкими пальцами
сорвал с себя маску.
- Сыщик Урдорф! - закричал Марвин.
- Да, это я, - сказал марсианский сыщик. - Мне очень жаль, Марвин, что мы
причинили вам столько треволнений, но только так можно было успешно раскрыть
дело. Мы с коллегой решили...
- С коллегой? - переспросил Марвин.
- Я имею в виду, - криво усмехнулся Урдорф, - чрезвычайного агента Кэтрин
Мульвейви.
- Я..., я, кажется, понимаю, - промямлил Марвин.
- Вообще-то все довольно просто, - сказал сыщик Урдорф. - Работая над вашим
телом, я, как водится, прибег к услугам и к помощи других сыскных агентств.
Трижды мы чуть не схватили преступника; но каждый раз ему удавалось
ускользнуть. Так бы тянулось до бесконечности, не замани мы его в ловушку. Мы
исходили из здравой теории: если Краггаш вас убьет, то станет законным хозяином
вашего тела, и не будет бояться, что с него потребуют возврата. И наоборот,
пока вы живы, он не будет знать ни минуты покоя.
Итак, мы вовлекли вас в наш смертоубийственный план действий, надеясь, что
Краггаш не устоит перед соблазном вас уничтожить. Остальное - детали.
Обернувшись к преступнику, сыщик Урдорф спросил:
- Краггаш, не желаете ли что-нибудь прибавить?
Вор с лицом Марвина элегантно прислонился к стене, скрестив руки,
преисполненный достоинства.
- Осмелюсь сделать одно-два замечания, - сказал Краггаш. - Прежде всего,
позвольте доложить: ваш план был неуклюж и очевиден. Я с самого начала знал,
что дело нечисто, и пошел на него в слабой надежде, что оно вдруг окажется
верным. Поэтому такой финал меня не удивляет.
- Забавное рассуждение, - вставил Урдорф.
Краггаш пожал плечами.
- Во-вторых, хочу сообщить вам, что не испытываю ни малейших угрызений
совести по поводу своего так называемого преступления. Если человек не умеет
сохранить собственное тело, значит, он заслуживает потери его. Я прожил
долгую и бурную жизнь и заметил, что люди по первому требованию отдают свое тело
любому проходимцу, а свой разум - в рабство каждому, кто потребует. Поэтому
большинство людей неспособны отстоять даже природные свои права на тело и
разум, предпочитая избавляться от этих хлопотных эмблем свободы.
- Вот классическая апология преступника, - заметил сыщик Урдорф.
- То, что совершает один человек, вы называете преступлением, - возразил
Краггаш, - а то, что совершают многие, вы называете правительством. Лично я
разницы не улавливаю, а потому отказываюсь ею руководствоваться.
- Мы можем тут играть словами целый год, - сказал сыщик Урдорф. - Но у меня
нет времени на такие разминки. Испытайте свою логику на тюремном капеллане,
Краггаш. Вы арестованы за незаконный Обмен Разумов, покушение на убийство и
крупное хищение. Итак, я раскрыл дело номер сто пятьдесят восемь и переломил
полосу неудач.
- В самом деле? - холодно вымолвил Краггаш. - По-вашему, все и впрямь так
просто? Вы не учли, что в норе бывает второй вход.
Он явно издевался.
- Держи его! - заорал сыщик Урдорф.
Он, Марвин и Кэти устремились к Краггашу. Но прежде чем они подошли
вплотную , преступник поднятой рукой быстро очертил магический круг в воздухе.
Круг пылал ослепительным пламенем!
Краггаш просунул в круг одну ногу. Нога исчезла.
- Если я вам нужен, - поддразнил он преследователей, - то вы знаете, где
меня найти.
Они кинулись к нему, но Краггаш уже вступил в круг и исчез целиком,
виднелась одна голова. Он подмигнул Марвину, и вот не стало и головы - только
огненный круг. - Скорей! - орал Марвин. - Хватай его!
Он повернулся к Урдорфу и с изумлением увидел, что плечи сыщика поникли, а
унылое лицо посерело от отчаянья.
- Скорее! - крикнул Марвин.
- Бесполезно, - сказал Урдорф. - Я-то думал, что предусмотрел любые
неожиданности. .. Но не эту. Молодчик явно невменяем.
- Что теперь делать? - взревел Марвин.
- Ничего, - сказал Урдорф. - Он ушел в Искаженный Мир, а я провалил дело
номер сто пятьдесят восемь.
- Но ведь можно последовать за ним! - объявил Марвин, придвигаясь к
пылающему кругу.
- Нет!
Нельзя! - объявил Урдорф. Вы не понимаете... Искаженный Мир означает смерть
или безумие..., или и то и другое! Шансы на возвращение у вас до того малы...
- Не меньше, чем у Краггаша, - прокричал Марвин и вступил в круг. -
Погодите , вы все еще не понимаете! - прокричал Урдорф. - У Краггаша нет ни единого
шанса!
Но заключительных слов Марвин не расслышал, ибо уже исчез в пламенеющем
круге, и его неудержимо повлекло в странные и неизведанные просторы
Искаженного Мира.
Глава 24
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСКАЖЕННОМ МИРЕ
«...итак, благодаря уравнениям Римана-Хаке была, наконец, математически
доказана теоретическая необходимость твистерманновой пространственной зоны
логической деформации. Эта зона получила название Искаженного Мира, хотя на
самом деле не искажена и миром не является. И, наконец, по странной иронии
судьбы, важнейшее третье определение Твистермана (относительно того, что Зону
можно рассматривать как участок вселенной, работающий в качестве хаотического
противовеса логической устойчивость первичной структуры) оказалось излишним».
Статья «Искаженный мир», «Галактическая Энциклопедия Универсальных Знаний»,
издание 483-е «...поэтому содержание (если не сущность) нашей мысли лучше
всего передается термином «зеркальная деформация». В самом деле, как мы
убедились, Искаженный Мир выполняет нужную, но отвратительную роль - привносит
неопределенность во все явления и процессы, тем самым, делая вселенную
теоретически и практически самодовлеющей».
Из «Размышлений математика», Эдгар Хоуп Гриф, «Эвклид-Сити Фри Пресс» «Но,
несмотря на все это, для потенциального самоубийцы, странствующего по
Искаженному Миру, можно привести несколько чисто эмпирических правил.
Помни, что в Искаженном Мире все правила ложны, в том числе и правило,
перечисляющее исключения, в том числе и наше определение, подтверждающее
правило .
Но помни также, что не всякое правило обязательно ложно, что любое правило
может быть истинным, в том числе данное правило и исключение из него.
В Искаженном Мире время не соответствует твоим представления о нем. События
могут сменять друг друга быстро (это удобно), медленно (это приятно) или
вообще не меняться (это противно).
Вполне возможно, что в Искаженном Мире с тобой совершенно ничего не
случится. Рассчитывать на это неразумно, но столь же неразумно не быть готовым к
этому.
Среди вероятностных миров, порождаемых Искаженным Миром, один в точности
похож на наш мир; другой похож на наш мир во всем, кроме одной-единственной
частности; третий похож на наш мир во всем, кроме двух частностей, и так
далее. Подобным же образом один мир совершенно не похож на наш во всем, кроме
одной-единственной частности, и так далее.
Труднее всего прогнозирование; как угадать, в каком ты мире, прежде чем
Искаженный Мир не откроет тебе этого каким-нибудь бедствием?
В Искаженном Мире, как и во всяком другом, ты можешь найти самого себя. Но
лишь в Искаженном Мире такая находка обычно оказывается роковой.
Привычное оборачивается потрясением..., в Искаженном Мире.
Искаженный Мир удобно (но неверно) представлять себе перевернутым миром
Майи или миром иллюзии. Ты обнаружишь, что призраки вокруг тебя реальны,
тогда как ты - воспринимающее их сознание - и есть иллюзия. Открытие
поучительное , хотя и убийственное.
Некий мудрец однажды спросил: «Что будет, если я войду в Искаженный Мир, не
имея предвзятых идей?» Дать точный ответ на такой вопрос невозможно, однако
мы полагаем, что к тому времени, как мудрец оттуда выйдет, предвзятые идеи у
него появятся. Отсутствие убеждений не самая надежная защита.
Некоторые считают высшим достижением интеллекта открытие, что решительно
все можно вывернуть наизнанку и превратить в собственную противоположность.
Исходя из такого допущения, можно поиграть по многие занятные игры; но мы не
призываем вводить его в Искаженном Мире. Там все догмы одинаково произвольны,
включая догму о произвольности догм.
Не надейся перехитрить Искаженный Мир. Он больше, меньше, длиннее и короче,
чем ты. Он недоказуем. Он просто есть.
То, что уже есть, не требует доказательств. Все доказательства суть попытки
чем-то стать. Доказательство истинно только для самого себя; оно не
свидетельствует ни о чем, кроме наличия доказательств, а это ничего не доказывает.
То, что есть, невероятно, ибо все отчуждено, ненужно и грозит рассудку.
Возможно, эти замечания об Искаженном Мире не имеют ничего общего с
Искаженным Миром. Но путешественник предупрежден».
Из «О неумолимости правдоподобного» Зе Краггаша (библиотека имени Марвина
Флинна)
Глава 25
Переход совершился внезапно и вовсе не так, как ожидал Марвин. Он
наслушался историй об Искаженном Мире и смутно представлял себе страну тающих теней и
изменчивых красок, страну гротесков и чудес. Но тотчас же убедился, что его
представления были романтичны и узколобы.
Марвин ожидал в тесной приемной. Воздух был спертый от пота и жаркого
парового отопления, а Марвин сидя на длинной деревянной скамье вместе с
несколькими десятками людей. Взад и вперед разгуливали скучающие клерки, они
сверялись с бумагами да изредка подзывали кого-нибудь из ожидающих. Затем шепотом
велись какие-то переговоры. Время от времени кто-нибудь терял терпение и
уходил . Время от времени появлялся новый посетитель.
Марвин ждал и наблюдал.
Минуты текли медленно, в комнате стало темно, кто-то включил верхний свет.
А его фамилию еще не называли. Марвин покосился на соседей справа и слева,
скорее от тоски, чем из любопытства.
Сосед слева был очень длинный и похожий на мертвеца, с гноящимся фурункулом
на шее, так, где тер воротничок. Сосед слева был низенький, толстый,
краснолицый и дышал с присвистом.
- Как вы думаете, долго еще придется ждать? - спросил Марвин у толстяка, не
для того, чтобы действительно узнать, а просто желая убить время.
- Долго? Долго ли? - ответил толстяк. - Чертовски долго, вот что я вам
скажу. Здесь в Автотранспортном бюро, этих проклятых графьев нельзя поторопить,
даже если у вас и дела-то всего - продлить обыкновенные водительские права, а
я здесь именно для этого.
Человек, похожий на мертвеца, рассмеялся - словно палкой забарабанил по
пустой канистре из-под бензина.
- Долго же тебе придется ждать, малыш, - сказал он, - ведь ты попал в
Департамент благосостояния. Отдел мелких сумм.
Марвин задумчиво сплюнул на пыльный пол и заявил:
- К сожалению, джентльмены, оба вы не правы. Я пытался вам сказать, что мы
сидим в Департаменте, или, точнее, в приемной Департамента рыбной ловли. И,
по-моему, просто безобразие, когда гражданин и налогоплательщик не может даже
поудить рыбу в налогооплаченном водоеме, не потеряв полсуток на то, чтобы
выправить лицензию.
Все трое метали друг в друга злобные взгляды. (В Искаженном Мире героев
вообще не бывает, обещаний чертовски мало, точек зрения кот наплакал, а
свершений - иголка на стог сена.) Они метали друг в друга молнии глазами, в которых
забрезжило не слишком чудовищное подозрение. У человека, похожего на
мертвеца , Закапала кровь с кончиков пальцев. Марвин и толстяк в смущении
нахмурились и притворились, будто ничего не заметили. Человек, похожий на мертвеца,
беспечно сунул нашкодившую руку в карман с непромокаемой подкладкой. Тут
пришел клерк.
- Кто из вас будет Джеймс Гриннел Стармахер? - спросил он.
- Это я, - ответил Марвин. - И позвольте вам заметить, я жду здесь не
первый час и считаю, что стиль работы в вашем Департаменте порочный.
- Да ладно, - сказал клерк, - это потому, что еще не получены машины. - Он
взглянул в бумаги. - Вы подавали прошение о трупе?
- Совершенно верно, - подтвердил Марвин.
- И вы обязуетесь не использовать упомянутый труп в аморальных целях?
- Обязуюсь.
- Потрудитесь изложить мотивы, побуждающие вас приобрести труп.
- Я намерен использовать его как украшение.
- По какому праву?
- Я специально изучал оформление интерьеров. - Укажите фамилию, или
опознавательный кодовый номер, или и то и другое последнего из приобретенных вами
трупов. - Таракан, - выпалил Марвин. - Номер 3(32)А5345.
- Кто умертвил?
- Я сам. У меня лицензия на умерщвление всех тварей, не относящихся к моему
племени, кроме самых редких, как, например, золотые орлы и ламантины.
- Цель последнего умерщвления?
- Ритуальное очищение.
- Прошение удовлетворено, - сказал клерк. - Выбирайте труп.
Толстяк и человек, похожий на мертвеца, с надежной смотрели на Марвина
влажными глазами. Искушение было велико, но Марвин его поборол. Обернувшись к
клерку, он произнес:
- Я выбираю вас.
- Так и запишем, - сказал клерк и черкнул что-то в своих бумагах. Лицо его
превратилось в лицо псевдо-Флинна.
Марвин одолжил у человека, похожего на мертвеца, поперечную пилу и не без
труда отпилил клерку руку. Клерк тихо скончался, лицо его слова стало
прежним.
Толстяк посмеялся над замешательством Марвина.
- Перевод из одной субстанции в другую кое-что дает, - поддразнил он. - Но
не достаточно, верно? Желание придает плоти нужную форму, но хозяином
положения остается скульптор - смерть.
Марвин плакал. Человек, похожий на мертвеца, ласково притронулся к его
плечу.
- Не переживай всерьез, малыш. Лучше отомстить символически, чем вообще не
отомстить. План у тебя был хороший, а его единственный минус от тебя не
зависел. Дело в том, что Джеймс Гриннел Стармахер - это я.
- А я труп, - сказал труп клерка. - Когда мстишь, лучше ошибиться адресом,
чем вообще не отомстить.
- Я пришел сюда продлить водительские права, - сказал толстяк. - Ну вас ко
всем чертям вместе с вашим глубокомыслием! Будут меня тут обслуживать или
нет?
- Безусловно, сэр, - заверил его труп клерка. - Но в моем нынешнем
состоянии я могу выдать вам лицензию лишь на отлов дохлой рыбы.
- Живая, дохлая, какая мне разница? - сказал толстяк. - Главное - рыбалка,
а кого ты поймал - это не так уж важно.
Он повернулся к Марвину - может быть, собираясь развить свою мысль. Но
Марвин уже, исчез.
* * *
И без всякого перехода очутился в большой квадратной безлюдной комнате.
Вместо стен здесь были стальные плиты, от пола до потолка добрая сотня фу-
тов высоты. Там, наверху, находились прожекторы и стеклянная кабина
управления. Из-за стекла на Марвина глядел Краггаш.
- Опыт 342, - решительно заговорил Краггаш нараспев. - Тема: смерть.
Постановка проблемы: можно ли умертвить человека? Примечания: вопрос о том,
смертны ли люди, давно озадачивает величайших мыслителей. Вокруг смерти сложился
обширный фольклор, веками скапливались неподтвержденные сведения об
умерщвлениях. Более того, время от времени предъявлялись трупы, явно без всяких
признаков жизни, и объявлялись останками людей. Невзирая на повсеместность таких
трупов, нет ни малейших, даже косвенных доказательств того, что они когда-
либо жили, не говоря уж о том, что они были людьми. Ввиду изложенного, с
целью раз и навсегда прояснить вопрос, мы ставим следующий опыт. Этап первый...
Стальная плита в стене сдвинулась на шарнире. Марвин стремительно
обернулся, и вовремя: на него было нацелено копье. Он отскочил (неуклюже - мешала
больная нога), и копье просвистело мимо.
Открылись другие плиты. Под всевозможными углами на него посыпались ножи,
стрелы, дубинки...
Сквозь одно из отверстий протиснулась портативная газовая камера. В комнату
сбросили клубок кобр. На Марвина решительно надвигались лев и танк. Зашипело
духовое ружье. Затрещали энергопистолеты. Захрипели огнеметы. Откашлялась
мортира.
Комнату залило водой - вода быстро прибывала. С потолка полетели напалмовые
бомбы.
Но огонь сжег львов, которые съели змей, которые забились в гаубицы,
которые уничтожили копья, которые привели в негодность газовую камеру, которая
испарила воду, которая погасила огонь.
Каким-то чудом Марвин остался цел и невредим. Он погрозил Краггашу кулаком,
поскользнулся на стальной плите, упал и свернул себе шею. Его удостоили
воинского погребения со всеми почестями. Вместе с ним на погребальном костре
сгорела его вдова. Краггаш пытался последовать ее примеру, но ему на долю не
выпало счастья самосожжения.
Три дня и три ночи пролежал Марвин в гробнице, и все это время у него
беспрерывно текло из носа. Вся его жизнь, как при замедленной съемке, прошла у
него перед глазами. На исходе третьих суток он воскрес и двинулся дальше.
В каком-то ничем не примечательно краю находились пятеро, и была им дана
ограниченная, но несомненная способность ощущать. Одним из пятерых был,
допустим, Марвин. Остальные четверо были манекены, стереотипы, наспех
слепленные с единственным назначением - обогатить немудрящую ситуацию. Перед
пятерыми стояла проблема: кто из них Марвин, а кто - второстепенные фигуры,
статисты.
Прежде всего, встал вопрос о наименовании. Трое из пяти тотчас же захотели
зваться Марвином, четвертый пожелал зваться Эдгаро Флойдом Маррисоном, а
пятый потребовал, чтобы его назвали Келли.
- Ладно, хватит, - сказал Первый начальственным тоном. - Джентльмены, может
быть, хватит языки чесать, давайте в порядке очередности.
- Еврейский акцент здесь не поможет, - туманно изрек Третий.
- Слушай-ка, - сказал Первый, - а много ли смыслит поляк в еврейском
акценте? Кстати, я еврей только наполовину, по отцу, и как я ни уважаю...
- Где я? - проговорил Второй. - Что со мной стряслось, о господи? С тех пор
как я уехал из Стэнхоупа...
- Заткнись, макаронник, - цыкнул Четвертый.
- Я не Макаронник, меня зовут Луиджи, - мрачно ответил Второй. - Я жить на
твоя великой родина с тех пор, как я маленький мальчик приехать из село Сан
Минестроне делла Зуппа, нихт вар?
- Умойся, - хмуро сказал Третий. - Никакой ты не итальяшка на стреме, а
просто-напросто второстепенная фигура, статист, да еще с ограниченной
гибкостью; так что давай-ка заткни хлебало, прежде чем я проделаю с тобой одну
штуку, нихт вар?
- Слушайте, - сказал Первый, - я человек простой, простодушный, и, если вам
от этого станет легче, я отрекусь от своих прав на Марвинство.
- Память, память, - пробормотал Второй. - Что со мной приключилось? Кто эти
видения, эти болтливые тени?
- Ну, знаешь! - возмутился Келли. - Это дурной тон, старина!
- Это есть чертовски нечестно, - пробормотал Луиджи.
- Призыв не есть созыв, - изрек Третий.
- Но я действительно не помню, - упорствовал Второй.
- Я тоже не больно-то хорошо помню, - сказал Первый. - Но разве я поднимаю
из-за этого шум? Я даже не притязаю на звание человека. Если я наизусть
цитирую Левитика, это еще ничего не доказывает.
- Святая правда! - взревел Луиджи. - И опровержение тоже ни шиша не
доказывает .
- А я-то думал, ты итальянец, - упрекнул его Келли.
- Я и есть итальянец, но вырос в Австралии. История довольно странная...
- Не страннее моей, - сказал Келли. - Вот вы кличьте меня Черным Ирландцем.
Но мало кто знает, что детство и отрочество я провел в меблирашках Ханжоу и
вступил добровольцем в канадскую армию, чтобы скрыться от расправы французов
За помощь де-голлевцам в Мавритании. Потому-то и...
- Пфуй, алор! - вскричал Четвертый. - Не могу молчать! Одно дело -
подвергать сомнению мою личность, другое - чернить мое отечество!
- Твое негодование ничего не доказывает! - вскричал Третий. - Впрочем, мне
все равно, я больше не желаю быть Марвином.
- Пассивное сопротивление есть форма нападения, - откликнулся Четвертый.
- Недопустимое доказательство есть все же доказательство, - парировал
Третий .
- Не пойму, о чем это вы толкуете, - объявил Второй.
- Недалеко ты уйдешь со своим невежеством, - окрысился Четвертый. - Я
категорически отказываюсь быть Марвином.
- Никто не может отказаться от того, чего не имеет, - ехидно вставил Келли.
- Я могу отказаться, от чего Захочу, черт возьми! - пылко воскликнул
Четвертый. - Мало того, что я отказываюсь от Марвинства; я еще отрекаюсь от
испанского престола, поступаюсь диктатурой во Внутренней Галактике и жертвую
вечным блаженством в Бахае.
- Отвел душу, детка? Упрощение мило моей сложной натуре, - сказал Третий. -
Кто из вас будет Келли?
- Я, - сказал Келли.
- Ты хоть понимаешь, - спросил Луиджи, - что имена есть только у нас с
тобой?
- Это верно, - сказал Келли. - Мы с тобой не такие, как все!
- Эй, минуточку! - сказал Первый.
- Регламент, джентльмены, соблюдайте регламент!
- Держи язык за зубами!
- Держи голову в холоде!
- Держи карман шире!
- Так вот, я и говорю, - продолжал Луиджи. - Мы! Нам! Поименованные
согласно доказательствам, основанным на догадке! Келли..., будь Марвином, если я
буду Краггашем!
- Заметано! - гаркнул Келли, перекрывая ропот манекенов. Марвин и Краггаш
ухмыльнулись друг другу в мимолетной эйфории пьянящего взаимоузнавания. Затем
вцепились друг другу у горло. Стали друг друга душить. Трое нумерованных, ли-
шенные природных прав, которых никогда не имели, встали в традиционные позы -
позы стилизованной двусмысленности. Двое именованных, получившие
индивидуальность , которую все равно присвоили бы себе самовольно, царапались и кусались,
исполняли грозные арии и ежились, когда их обличали. Первый наблюдал, пока
ему не надоело, после чего стал забавляться кинематографическими наплывами.
Это послужило последней каплей. Все декорации плавно, как жирный поросенок
на роликовых коньках, укатились под стеклянную гору, только чуть быстрее.
Вслед за дождем пошел снег, а за ним - два дурака.
Платон писал: «Неважно, что ты там вытворяешь, важно, как ты это
вытворяешь». Но потом решил, что мир еще не дорос до такой премудрости, и все стер.
Хаммураби писал: «Непродуманная жизнь не стоит того, чтобы ее прожить». Но
он не был уверен, так ли это, и потому все зачеркнул.
Будда писал «Все брамины - дерьмо». Но впоследствии пересмотрел свою точку
зрения.
* * *
Они...
Схватились.... не на жизнь, а на смерть, в титанической битве, которая
единожды разгоревшись, стала неизбежной. Марвин нанес Краггашу удар под ложечку,
затем снова нанес удар - в нос. Краггаш проворно обернулся Ирландией, куда
Марвин вторгся с полулегионом неустрашимых скандинавских конунгов, вынудив
Краггаша предпринять на королевском фланге пешечную атаку, которая не могла
устоять против покерного флеша. Марвин простер к противнику руки, промахнулся
и уничтожил Атлантиду. Краггаш провел драйв слева и прихлопнул комара.
И бушевал кровавый бой на дымящихся болотцах миоцена; какой-то муравейник
оплакивал свою матку, а Краггаш кометой непроизвольно врезался в солнце
Марвина и рассыпался мириадами воинственных спор. Но Марвин безошибочно отыскал
бриллиант среди сверкающих стекляшек, и Краггаш свалился вниз, на Гибралтар.
Бастион его пал в ту ночь, когда Марвин похитил берберейских обезьян, а
Краггаш пересек северную Фракию, упрятав чужое тело в чемодан. Его схватили
на границе с Фтистией - страной, которую Марвин наспех выдумал.
Чем больше Краггаш слабел, тем он становился злее, а разозлившись, он все
больше слабел. Тщетно изобрел он дьяволопоклонство. Последователи марвинизма
падали ниц не перед идолом, а перед символом. Разозленный Краггаш запаршивел:
под ногтями появилась грязь, душа обросла волосами.
Вконец обессиленный лежал Краггаш - олицетворение зла, - сжимая в когтях
тело Марвина. Кончину его ускорили ритуалы изгнания бесов. И четвертовали его
пилой, замаскированной под молитвенное колесо, и размозжили ему голову
молотком, замаскированным под кадило. Добрый старый патер Флинн дал ему последнее
напутствие: «И не вкусишь хлеба насущного с котлетою». Схоронили Краггаша в
гробу, срубленном из живого Краггаша. На могильном камне высекли подобающую
эпитафию, а вокруг могилы насадили цветущие краггаши.
Уголок этот тихий. Справа роща краггаш-деревьев, слева нефтеперегонный
завод. Тут пустая жестянка из-под пива, там бабочка. А совсем рядышком то самое
место, где Марвин открыл чемодан и вынул свое давно утраченное тело.
Он стряхнул с него пыль, расчесал ему волосы, вытер нос и поправил галстук,
потом с приличествующим случаю почтением надел.
Глава 2 6
И вот Марвин Флинн вернулся на Землю и в собственное тело.
Он приехал в родной Стэнхоуп и увидел, что там все по-прежнему. Городок,
как раньше, географически находился милях в трехстах от Нью-Йорка, а в духов-
ном и эмоциональном отношениях отстоял от него на целое столетие. Точь-в-точь
как всегда, он изобиловал садами и пегими коровами на фоне зеленых холмистых
пастбищ. Вековечны были усаженная вязами Мэйн-стрит и одинокий ночной вопль
реактивного лайнера.
Никто не спросил Марвина, где он пропадал. Даже лучший друг Билл Хейк
решил, что Марвин вернулся из увеселительной поездки в какой-нибудь туристский
рай - Шинкай или дождевой лес в нижнем течении Итури.
Поначалу несокрушимое постоянство городка угнетало Марвина не меньше, чем
сюрпризы Обмена Разумов или чудовищные головоломки Искаженного Мира.
Постоянство казалось Марвину экзотикой; он все ждал, что оно постепенно исчезнет.
Но такие места, как Стэнхоуп, не исчезают, а такие ребята, как Марвин,
постепенно растрачивают увлеченность и высокие идеалы.
По ночам в одиночестве мансарды Марвину часто снилась Кэти. Ему все еще
трудно было представить, что она чрезвычайный агент Межпланетной Службы
Бдительности . А ведь был в ее повадках намек на властность, был в глазах блеск
прокурорского фанатизма.
Он любил ее и знал, что всегда будет по ней тосковать, но тоска устраивала
его больше, чем обладание.
И по правде сказать, ему уже приглянулась (точнее, заново приглянулась)
Марша Бэкер, хорошенькая и скромная дочка Эдвина Марша Бэкера - крупнейшего в
Стэнхоупе торговца недвижимостью.
Пусть Стэнхоуп не лучший мир из всех возможных, но это лучший мир из тех,
что видел Марвин. Тут вещи не подкладывают тебе свинью, а ты не подкладываешь
свинью вещам. В Стэнхоупе метафорическая деформация немыслима: корова уж
точно корова, и называть ее как-нибудь иначе - недопустимая поэтическая
вольность .
Итак, бесспорно: в гостях хорошо, а дома лучше; и Марвин поставил перед
собой задачу наслаждаться привычным, что, как утверждают сентиментальные
мудрецы, есть вершина человеческой мудрости.
Жизнь его омрачали лишь два сомнения. Первым и главным был вопрос: каким
образом Марвин вернулся на Землю из Искаженного Мира?
Он всесторонне продумал этот вопрос, куда более страшный, чем может
показаться с первого взгляда. Марвин понял, что в Искаженном Мире нет ничего
невозможного и даже ничего невероятного. Есть в Искаженном Мире причинная
связь, но есть и отсутствие причинной связи. Ничто там не обязательно, ничто
не необходимо.
Поэтому вполне допустимо, что Искаженный Мир отбросил Марвина назад, на
Землю, продемонстрировав свою власть над ним тем, что отказался от этой
власти .
По-видимому, именно так все и произошло. Но был ведь и другой, менее
приятный вариант.
Теорема Дургэма формулирует его следующим образом: «Среди вероятностных
миров, порождаемых Искаженным Миром, один в точности похож на наш мир во всем,
кроме одной-единственной частности, третий похож на наш мир во всем, кроме
двух частностей, и так далее».
Это означало, что Марвин, возможно, все еще пребывает в Искаженном Мире, и
Земля, воспринимаемая его сознанием, - всего лишь эфемерная эманация,
мимолетное мгновение порядка в стихийном хаосе, - обречена с минуту на минуту
вновь раствориться в стихийной бессмыслице Искаженного Мира.
Отчасти это было неважно, ибо ничто не вечно под луной, кроме наших
иллюзий . Но никто не хочет, чтобы его иллюзии оказались под угрозой, и потому
Марвин старался выяснить, на каком он свете.
На Земле он или на ее дубле?
Нет ли здесь приметной детали, не соответствующей той Земле, где он родил-
ся? А может быть, таких деталей несколько? Марвин искал их во имя своего
душевного покоя. Он обошел Стэнхоуп и его окрестности, осмотрел, исследовал и
проверил флору и фауну.
Все оказалось на своих местах. Жизнь шла заведенным чередом; отец пас
крысиные стада, мать, как всегда, безмятежно несла яйца.
Он отправился на север, в Бостон и Нью-Йорк, потом на юг, в необозримый
край Филадельфия - Лос-Анджелес. Казалось, все в порядке.
Он подумывал о том, чтобы пересечь страну с запада на восток под парусами
по великой реке Делавэр и продолжить свои изыскания в больших городах
Калифорнии - Скенектеди, Милуоки и Шанхае.
Однако передумал, сообразив, что бессмысленно провести жизнь в попытках
выяснить, есть ли у него жизнь, которую можно как-то провести.
Кроме того, можно было предположить, что даже если Земля изменилась, то
изменились также его органы чувств и память, так что все равно ничего не
выяснишь .
Он лежал под привычным зеленым небом Стэнхоупа и обдумывал это
предположение. Оно казалось маловероятным. Разве дубы-гиганты не перекочевывали по-
прежнему каждый год на юг? Разве исполинское красное солнце не плыло по небу
в сопровождении темного спутника? Разве у тройных лун не появлялись каждый
месяц новые кометы в новолуние?
Марвина успокоили эти привычные зрелища. Все казалось таким же, как всегда.
И потому охотно и благосклонно Марвин принял свой мир за чистую монету,
женился на Марше Бэкер и жил с нею долго и счастливо.
Технологии
г.
ГРИБЫ НА ГРЯДКАХ
Ю.И.Казокин
Введение
Выращивание культивируемых видов грибов имеет давнюю историю развития — от
примитивного выращивания грибов в приспособленных подземных выработках,
сараях и парниках до современных промышленных технологий производства грибов в
крупных специализированных комплексах.
Интерес к выращиванию грибов с целью получения дополнительных продуктов
возник давно. Плодовые тела грибов очень богаты белковыми веществами,
содержат все незаменимые для питания человека аминокислоты, большую группу
витаминов и других ценных веществ. Плодовые тела грибов имеют неповторимый вкус и
аромат, хорошо сочетаются практически с любыми продуктами при приготовлении
блюд.
Новейшими исследованиями установлено, что грибы обладают лечебными
свойствами, выводя из организма человека тяжелые металлы, канцерогенные вещества,
шлаки.
Положительной и особенно ценной особенностью является возможность
выращивания грибов не только в промышленных масштабах в специализированных
хозяйствах, но и в индивидуальных условиях на садовых участках, в подвалах,
сараях, теплицах и парниках.
В настоящее время достаточно хорошо изучена и отработана технология
выращивания шампиньона двуспорового.
Отдельные кооперативы, садовые товарищества и любители-грибоводы накопили
достаточно большой опыт в выращивании шампиньонов, что позволяет получать им
круглый год устойчивые урожаи с высоким качеством плодовых тел.
Происхождение
культивируемого
шампиньона
Среди культивируемых съедобных грибов наибольшее распространение в странах
Европы и Америки получил шампиньон двуспоровый — Agaricus bisporus.
Этому способствовали три основные фактора:
• шампиньон как почвенный сапрофит не требует для своего роста и развития
симбиоза с древесной и другой растительностью;
• широкому распространению в культуре шампиньона способствовала быстрая и
удачная разработка технологии выращивания качественного посадочного ма-
• плодовые тела шампиньонов обладают неповторимыми, оригинальными
вкусовыми и пищевыми достоинствами, хорошо поддаются всем видам кулинарной
обработки, могут заготавливаться впрок, сушиться и консервироваться.
По данным советского ботаника А.А. Ячевского, культура шампиньона возникла
в начале второго тысячелетия в Италии, а затем постепенно распространилась
сначала во Франции, Англии, Германии, а затем уже и в других странах.
Культивируемый двуспоровый шампиньон относится к классу базидиальных грибов,
семейству пластинчатых и близок по своим экологическим требованиям к имеющимся в
природе четырехспоровым формам шампиньона.
териала;
Рис.1. Плодовые тела шампиньонов белых и кремовых штаммов.
Вначале в культуре грибоводы использовали четырехспоровые формы шампиньона
из естественных мест обитания, где бралась посадочная грибница для
выращивания плодовых тел в культуре. Но в дальнейшем, поскольку используемый в
качестве питательной среды, перепревший конский навоз оказался более
подходящим субстратом для роста и развития шампиньона двуспорового, постепенно эта
форма в культуре стала преобладать и вытеснила четырехспоровые формы.
Таким образом, в результате естественного и направленного отбора,
формообразующего действия питательного субстрата в культуре оказался шампиньон
двуспоровый. В настоящее время шампиньон двуспоровый представлен множеством
штаммов (сортов), отличающихся по окраске плодовых тел, их строению,
структуре мицелия, скорости роста и другим признакам. Для простоты работы с
шампиньонами среди многообразных штаммов различают три группы грибов: белые,
кремовые и коричневые (рис.1). То есть имеются большие группы штаммов, которые
объединены в группы по окраске плодовых тел. Естественным является при этом,
что плодовые тела этих штаммов могут иметь некоторые различия по строению,
массе и консистенции плодовых тел и другим показателям. Вместе с этим
плодовые тела отдельных штаммов различаются по пищевым и вкусовым качествам
незначительно. В зависимости от исторически сложившихся привычек и традиций в
разных странах находят распространение те или другие штаммы, что определяется
покупательским спросом населения той или иной страны.
Ботаническое
описание
шампиньона
Организм гриба шампиньона состоит из двух взаимосвязанных дополняющих друг
друга частей:
• вегетативной части — мицелия, разрастающегося в субстрате;
• генеративной части — плодового тела, расположенного на поверхности
субстрата .
Мицелий шампиньона представляет собой множество разросшихся гиф (нитей)
серовато-белого цвета, плотно переплетенных между собой. Мицелий, разрастаясь в
субстрате, интенсивно охватывает все его механические частицы. Разрастаясь в
субстрате, мицелий интенсивно разлагает его и поглощает из него питательные
вещества, необходимые для формирования плодовых тел. При выращивании культуры
шампиньона мицелий выполняет роль своеобразной корневой системы, активно
воздействующей на питательный субстрат, обеспечивая питательными веществами и
влагой плодовое тело. Плодовое тело шампиньона состоит из ножки и шляпки,
имеющей шаровидную форму. При достижении зрелости шляпки раскрываются и споры
осыпаются. Таким образом, в естественных условиях происходит размножение
шампиньона. Плодовые тела культивируемых шампиньонов могут иметь массу от 15 до
50-60 г и более. Как правило, нормально выросшие плодовые тела в стадии
технологической (товарной) спелости имеют массу от 20 до 25г.
В зарубежной селекции (Нидерланды) имеются штаммы, которые образуют
плодовые тела массой до 1,0-1,5 кг. Но они не получили широкого распространения,
поскольку плодовые тела этих штаммов имеют ненормальное морфологическое
строение и неудовлетворительный товарный вид. Несмотря на различия плодовых
тел по массе, их форме, консистенции и окраске, все они состоят из тесно
переплетенных гиф мицелия, которые образуют ложную ткань. Размножаются
шампиньоны не только спорами и вегетативно — кусочками мицелия. Эта особенность
шампиньона и позволила разработать в короткие сроки технологию производства
посадочного материала — мицелия. Шампиньоны являются многолетними организмами,
цикл развития которых может быть представлен следующей схемой:
• спора - мицелий - плодовое тело - спора.
При прохождении отдельных стадий развития культура шампиньона требует
определенных условий внешней среды.
Требования
шампиньона
к условиям питания
и внешней среды
Как сапрофит, шампиньон нуждается для своего роста и развития в питательных
веществах, остающихся в органических субстратах при разложении их
микроорганизмами. Основными элементами питания являются соединения углерода,
азотистые соединения органического происхождения, а также целый ряд макро- и
микроэлементов. Есть основания считать шампиньон культурой, требовательной к
условиям питания.
По мере протекания сложных микробиологических процессов в субстрате
шампиньоны извлекают из него те промежуточные или конечные продукты
микробиологической деятельности, которые необходимы им для роста и развития.
Процесс питания шампиньона носит активный характер, так как мицелий
шампиньона обладает мощным ферментативным аппаратом, способным интенсивно
разлагать сложные органические и минеральные соединения. Исходя из химического
состава мицелия и плодовых тел шампиньона следует отметить, что половина их
сухого веса приходится на долю углерода. Этот элемент является составной частью
протоплазмы, ферментов, клеточной оболочки и запасных питательных веществ.
На основании приведенных исследований было установлено, что мицелий
шампиньона отлично растет и развивается на питательных средах, содержащих такой
источник углерода, как простые сахара — глюкоза и ксилоза. Также хорошо
мицелий шампиньона усваивает крахмал, глицерин, целлюлозу и лигнин. Таким
образом, необходимо отметить, что диапазон углеродного питания шампиньона очень
широк. Благодаря мощному ферментативному аппарату, симбиозу с микрофлорой
шампиньон может наряду с простейшими соединениями разлагать и усваивать
широкий диапазон высокомолекулярных углеродсодержащих соединений органического
происхождения.
Наряду с углеродом огромную роль в питании шампиньона играют соединения
азота. Ведь азот входит в состав всех ценных компонентов плодовых тел
шампиньона : белков, аминов, амидов, аминокислот, ферментов и витаминов.
На основании исследований, выполненных отечественными и зарубежными
микологами , было установлено, что шампиньон может использовать для питания азот,
содержащийся в органических и неорганических соединениях. Основными
источниками азота органического происхождения являются белки, амиды, аминокислоты и
пептоны, которые образуются в субстрате в процессе его разложения
микрофлорой. Процесс усвоения минерального азота из аммиачных и нитратных соединений
азота изучен недостаточно полно, однако установлено, что эти формы азота
усваиваются мицелием шампиньона. При этом было отмечено, что повышенные
концентрации аммонийных соединений азота угнетают и тормозят рост мицелия.
Значительную роль в питании шампиньона играют зольные элементы: фосфор,
кальций, магний, калий и другие. В золе плодовых тел шампиньона обнаружено
более 50 элементов. Поскольку содержание этих элементов в составе плодовых
тел относительно небольшое, то они не являются определяющими для роста и
развития шампиньона. Любой разложившийся органический субстрат содержит их в
количествах, достаточных для нормального роста мицелия и формирования плодовых
тел.
Вода — основная составная часть мицелия и плодовых тел шампиньона.
Содержание воды в них достигает 88-90%. Влажность субстрата, на котором хорошо
растет шампиньон, должна быть на уровне 64-68%. При этом очень важным
фактором, определяющим качество и товарный вид плодовых тел шампиньона, является
влажность воздуха. Исследованиями было установлено, что оптимальной для роста
и развития шампиньона является относительная влажность воздуха на уровне 85-
95% (в зависимости от цикла развития происходящего в данный отрезок времени).
При такой относительной влажности воздуха формируются плодовые тела, имеющие
нормальную окраску, кожицу, консистенцию, вес и строение, то есть хороший
товарный вид. Если же влажность воздуха в период плодоношения будет ниже
указанных пределов, то плодовые тела приобретут неправильную форму, кожица
шляпки станет чешуйчатой, иссушенной и может даже лопнуть. Плодовые тела будут
неприглядными, и качество их, естественно, неудовлетворительным.
Для всех растений, в том числе и для грибов, большое значение имеет
кислотность среды субстрата, в котором растет мицелий и на котором образуются
плодовые тела. Как показали исследования и опыт работы практиков-грибоводов,
культура шампиньона лучше всего развивается, если реакция среды питательного
субстрата будет слабощелочной или нейтральной (рН = 7,0-7,5). Реакцию среды
определяют, используя водную вытяжку с помощью набора лакмусовой бумаги.
Поэтому при подготовке шампиньонного субстрата (компоста) и покровной смеси
грибоводы должны так подобрать состав компонентов, чтобы и субстрат и компост
имели рН = 7,0-7,5. Важно также знать, что в процессе роста мицелия в
субстрате и покровной смеси, а также при плодоношении мицелий, выделяя продукты
метаболизма, может подкислять среду субстрата и покровной смеси.
Шампиньоны в процессе своего роста и развития предъявляют также
определенные требования к воздушно-газовому режиму. В процессе выращивания культуры
шампиньона существуют следующие периоды:
• проращивание мицелия в компост в этот период (культивационное помещение
закрыто, вентиляция не работает, свежий воздух не требуется);
• проращивание мицелия в покровную смесь (вентиляция не требуется, свежий
воздух в камеру не подается);
• начало плодоношения и период плодоношения (в зависимости от
интенсивности поступления урожая помещение интенсивно вентилируют, обеспечивая в
помещении 2-5-кратный обмен воздуха в час).
Для нормального роста и развития культура шампиньона требует определенного
температурного режима, как в субстрате, так и в воздухе. Мицелий хорошо
прорастает в компосте, покровной смеси, если температура в них находится на
уровне 25-28°С. В период плодоношения температура компоста должна быть 16-
18°С, а температура воздуха — 15-17°С. При этой температуре идет нормальное
плодоношение. При повышении температуры воздуха до 18-20°С плодовые тела
растут плохо, качество грибов снижается, плодовые тела поражаются болезнями. При
снижении температуры до 14-12°С грибы будут расти медленнее и поступление
урожая растянется до 2 мес. Поэтому в процессе выращивания грибов нужно
правильно регулировать температурный режим по отдельным периодам развития
культуры. Шампиньоны в отличие от зеленых растений не имеют хлорофилла и для
своего развития не нуждаются в солнечной инсоляции. Поэтому свет им не нужен.
Как правило, шампиньоны выращивают в помещении, где света нет. Освещение
необходимо только тогда, когда в помещениях работает персонал, осуществляя уход
за культурой и сбор урожая.
Химический состав
и пищевая ценность
плодовых тел шампиньона
В настоящее время химический состав (табл.1) и пищевая ценность шампиньонов
изучены достаточно полно.
Таблица 1. Состав плодовых тел шампиньона
Название вещества
Содержание, % (на сухое вещество)
Азотистые
60,3
Белковые
32,1
Азот аминокислот
1,8
Зольные элементы
1,4
Жиры
1,6
Маннит
2,7
Трегалоза
0,1
Таблица 2. Пищевая ценность шампиньонов в сравнении с другими продуктами
Продукты
Содержание веществ, %
Калорийность , ккал
белки
жиры
углеводы
Шампиньоны — грибной порошок
45,0
3,8
20,9
192
Белый гриб — грибной порошок
42,5
12,2
19,4
227
Шампиньоны свежие
6,4
0,54
3,0
27,4
Горошек зеленый
4,7
0,30
10,4
65
Морковь
0,6
0,20
5,7
27
Капуста белокочанная
1,1
0,15
4,1
19
Помидоры
0,4
—
2,2
14
Картофель
1,1
0,1
14
65
Хлеб пшеничный
8,0
0,4
45
220
Говядина
16,0
3,3
—
95
Яйцо куриное
12,0
11,5
0,5
190
Масло сливочное
1,0
82,0
—
710
Из таблицы видно, что основными компонентами, составляющими плодовые тела,
являются азотистые вещества, составляющие 60,3%, в том числе белки —32,1 %,
а также зольные элементы. Кроме того, в плодовых телах много азотистых
соединений, таких, как пептоны, амиды, пуриновые и пиримидиновые основания,
аминокислоты .
Исследования показали, что в грибах присутствуют более 20 аминокислот, в
том числе все незаменимые для питания человека — метионин, цестеин, цистин,
триптофан, треонин, валин, лизин и фенилаланин. Зольная часть грибов
представлена в основном такими элементами, как фосфор, калий, сера, кальций и
магний.
Установлено также, что в грибах шампиньонах содержатся витамины Bi, В2, Вб,
РР, D, Е и провитамин А. Необходимо добавить к этому, что в шампиньонах много
ароматических веществ, которых нет ни у каких зеленых растений. Поэтому
шампиньоны по своим пищевым достоинствам стоят на первом месте среди овощных
культур.
Сравнительная пищевая ценность грибов шампиньонов приведена в табл.2.
Посадочный
материал
шампинь онов
Начав заниматься искусственным выращиванием шампиньонов, первоначально
грибоводы в качестве посадочного материала использовали дикорастущую грибницу.
Позднее стали применять грибницу, которую получали на грядах компоста. В
местах гряд с наиболее активно разросшимся мицелием отбирали куски компоста,
подсушивали и хранили их до следующего срока посадки. Однако такая грибница
постепенно снижала урожайность, поскольку при подобном способе заготовки
вместе с нею из года в год «передавались» вредители и болезни грибов. Поэтому
практика грибоводства требовала более совершенного способа производства
посадочного материала (грибницы — мицелия).
Впервые стерильную грибницу из спор шампиньона получили во Франции в
Институте Пастера в конце прошлого века, затем в странах, где выращивали грибы,
появились лаборатории по производству коммерческого мицелия. Были разработаны
способы производства компостного и зернового посадочного материала — мицелия.
В России культура шампиньона, появилась в 30-х годах прошлого столетия, и
грибоводство в стране развивалось по пути, пройденному всеми странами, то
есть от более простых способов выращивания мицелия и грибов - к более
сложным, современным и эффективным. Большая роль в развитии отечественного
грибоводства и, в частности, в организации производства посадочного материала,
принадлежит Б.Н.Клюшниковой с ее сотрудниками, разработавшими и освоившими
методы получения стерильной грибницы в нашей стране на биолого-почвенном
факультете МГУ.
Производство
компостного
мицелия
Несмотря на многие десятилетия, прошедшие с начала освоения метода
производства компостного мицелия, суть процесса сохранилась до нашего времени
практически без существенных изменений. В настоящее время в нашей стране
принята следующая технология производства компостного мицелия.
Вначале делают компост для выращивания мицелия. Компост готовят из соломы
озимой ржи или пшеницы в смеси с конским навозом в соотношении 2:1 (по массе)
в буртах. За время ферментации в буртах компост регулярно увлажняют, поливая
его водой, вносят мел и алебастр для создания необходимой щелочности среды.
Время ферментации компоста в буртах 20-22 дня. За это время компост 3-4 раза
тщательно перемешивают — перебивают. После ферментации в бурте компост должен
иметь однородный состав, влажность 70-72%, реакцию среды рН = 7,6-7,8 и
содержание общего азота 1,4-1,8% (на сухое вещество). Затем компост промывают
водой в ваннах, отмывая нежелательные примеси и удаляя избыток аммиачного
азота. После промывки компост партиями поступает на пресс, где из компоста
удаляют излишнюю влагу, набранную им при промывке в ваннах. После пресса
компост направляем в дробилку — измельчитель, где он измельчается и увлажняется
водой.
Компост, готовый для работы, после дробилки должен иметь влажность 63-65%
(по массе), реакцию среды рН = 7,0-7,1 и содержание общего азота 1,2-1,4% (на
сухое вещество).
Размельченный компост помещают (набивают) в 2-литровые банки и тщательно
уплотняют. В каждую банку должно входить 750-800 г компоста. По центру банки
в компосте специальным сверлом делают инокуляционный канал диаметром 30 мм.
Закрывают банки на обычном закаточном станке металлическими крышками, исполь-
зуемыми для консервирования. В крышках, также по центру, до закатывания
проделывают отверстия диаметром 27 мм, которые затыкают ватными пробками. Пробки
вместе с крышками закрывают плотной бумагой, которая удерживается на банках
резинками. Подготовленные таким образом банки с компостом стерилизуют в
автоклавах. Процесс стерилизации банок с компостом проходит при температуре 150°С
и давлении 3 атм в автоклавах в течение 3 ч. После стерилизации банки с
компостом охлаждают и перевозят в стерильное помещение, где проводят инокуляцию
компоста — введение в компост промежуточной культуры, приготовленной на
зерне .
Зерновую промежуточную культуру дозами 35-40 г специальными ложками через
отверстие в крышке засыпают в инокуляционный канал. Проинокулированные
(засеянные) промежуточной средой банки устанавливают в термостатные камеры. Период
зарастания всего объема компоста в банке составляет от 30 до 45 суток. В этот
период в компосте температуру воздуха в камере поддерживают на уровне 24±1°С,
а относительную влажность 60-65%. После того как весь объем компоста зарастет
мицелием, банки перемещают в холодильные камеры, где держат до момента
реализации их потребителям. Хранят мицелий в холодильных камерах при температуре
0-2°С. Срок хранения компостного мицелия в банках (в холодильных камерах) 10-
12 мес., без потери урожайных качеств.
При перевозке потребителями компостный мицелий при температуре от 10 до
20°С хорошо сохраняется до 1 мес. Перегрев мицелия выше 20°С, а также его
замораживание при перевозках могут в определенной мере снижать его урожайные
качества. Поэтому при перевозках и хранении мицелия нужно стараться соблюдать
требования температурного режима. Лучший температурный режим при хранении и
перевозках мицелия — 0-2°С.
Производство
зернового
мицелия
Процесс производства зернового мицелия1 существенно отличается от процесса
производства компостного мицелия. Весь цикл производства зернового мицелия
начинается с того, что зерно (рожь, пшеница, сорго), предназначенное для
выращивания мицелия, тщательно очищают от инородных примесей, мусора и
поврежденных зерновок. Очищенное зерно поступает на линию бланшировки, где в
течение 45-50 мин зерно обрабатывается в горячей воде при температуре 95-100°С.
После запаривания на линии бланшировки зерно должно иметь влажность 53-55%
(по массе). В зерно вносят мел и гипс для создания нейтральной реакции среды,
при которой мицелий растет быстрее. Доза мела и гипса — 5% от массы зерна.
Подготовленное таким образом зерно засыпается в стеклянные банки емкостью 3,7
л. Норма насыпки зерна в банку составляет 1600 г, или 3/4 объема банки. Банки
с зерном плотно закрывают крышками с фильтрами (ватными пробками) и
стерилизуют в автоклаве в течение 2,5 ч при температуре 150°С и давлении 1,5 атм.
Простерилизованные банки с зерном охлаждают до 22-25°С и перевозят в боксы
для инокуляции их промежуточной культурой мицелия.
В стерильных условиях проводят инокуляцию Зерна в банках. Во время
инокуляции крышку с фильтром снимают с банки, в банку вносят 50-60 г промежуточной
культуры и банку снова закрывают крышкой. Затем банки встряхивают, для того
чтобы промежуточная культура равномерно перемешалась с зерном в банке.
Проинокулированные банки устанавливают в стерильные камеры для зарастания.
Период зарастания зерна в банке составляет 14 дней. Температура в термостатных
камерах при выращивании мицелия должна быть на уровне 24±1°С. После 7 дней
1 Смотрите также «Домашняя лаборатория» №5 За 2007 г.
проращивания мицелия на зерне проводят встряхивание банок, чтобы зарастание
зерна в банках было равномерным.
После того как зерно в банках полностью зарастет, проводят перетаривание
мицелия из банок в полиэтиленовые пакеты. Последние имеют перфорацию, чтобы
мицелий мог дышать. В каждый полиэтиленовый пакет вместимостью 2 л входит
1200 г зернового мицелия. Полиэтиленовые
пакеты с мицелием укладывают на поддоны и
ставят в холодильные камеры, где мицелий
при температуре 0-2°С дорастает и хранится
до реализации потребителям. Полный цикл
производства зернового мицелия от
подготовки зерна до реализации мицелия составляет 2
мес. Наблюдения и проведенные опыты
показали, что зерновой мицелий можно хранить при
температуре 0-2°С до 6 мес. без потерь им
урожайных качеств. При перевозке зернового
мицелия нужно стремиться к тому, чтобы
мицелий не перегревался, не замерзал и не
задохнулся, так как он более чувствителен к
неблагоприятным факторам, чем компостный мицелий. Для наиболее полного
представления особенностей производства посадочного материала грибов шампиньонов
следует добавить, что это достаточно сложный процесс. Если подготовительные
операции с компостом и зерном идут в нестерильных условиях, то после
стерилизации компоста и зерна в банках все операции выполняются только в стерильных
условиях и требуют соответствующих навыков персонала.
К вышеизложенному необходимо добавить, что мы только коротко изложили
основные операции по производству коммерческого мицелия и не затрагивали более
сложные аспекты работы с коллекцией маточных культур, поскольку для их
выполнения требуется более серьезная специальная подготовка и высокий уровень
квалификации. В заключение повторим, что зерновой мицелий готовится на зерне
ржи, пшеницы и сорго. Для производства компостного мицелия можно составлять
компосты не только из соломы и конского навоза, но также из соломы и
бройлерного помета, соломы с добавками соевой муки или солодовых ростков.
Как зерновой, так и компостный мицелий обеспечивает получение стабильных
урожаев грибов в том случае, если все другие факторы роста и развития грибов
отвечают требованиям культуры.
Начинающим грибоводам мы рекомендуем использовать в работе компостный
мицелий (рис.2), так как он лучше переносит нарушения режима хранения при
перевозках, более устойчив в случае недостаточно высокого качества компоста, а
также не повреждается мышевидными грызунами. После того как грибовод-любитель
приобретет опыт практической работы, можно и нужно работать с зерновым
мицелием, поскольку с ним работать физически легче и он дает более высокие урожаи
грибов.
В практике современного грибоводства применяется также мицелий, выращенный
на минеральной основе, но объемы его производства и практического
использования незначительны, поскольку он очень чувствителен к неблагоприятным
факторам и быстро погибает. В странах с развитой отраслью грибоводства кроме
фабрик по производству мицелия имеются научные центры, которые ведут работы
по селекции новых штаммов шампиньонов, введению новых видов грибов в культуру
и производству маточной культуры. Селекционные центры оснащены самым
современным оборудованием и работают в них специалисты высшей квалификации. При
этом такие центры работают, как правило, на базе предприятий по производству
мицелия.
Рис .2. Компостный (в банке) и зерновой мицелий
Основными задачами селекционеров-грибоводов в настоящее время являются:
• получение штаммов шампиньонов, обеспечивающих получение 30-35 кг грибов
с 1 м2 полезной площади за 5-6 недель плодоношения;
• разработка штаммов, устойчивых к вирусным заболеваниям и повышенным
температурам;
• селекция штаммов, пригодных для механизированного сбора урожая;
• создание штаммов грибов с высокими товарными качествами.
В настоящее время единственным производителем и поставщиком посадочного
материала культивируемых грибов в нашей стране является завод по производству
мицелия совхоза «Заречье» Одинцовского района Московской области.
Завод производит и поставляет всем желающим посадочный материал шампиньонов
и вешенки обыкновенной. Завод располагает большой коллекцией маточных культур
грибов, в составе которой 50 штаммов шампиньона, 15 штаммов вешенки
обыкновенной , а также штаммы кольцевика и опенка зимнего.
Все штаммы обладают высокой потенциальной урожайностью и хорошими пищевыми
и товарными качествами. Коммерческий мицелий шампиньонов обеспечивает
получение урожая грибов до 20-25 кг с 1 м2 площади за один оборот.
КОМПОСТЫ
ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ
ШАМПИНЬОНОВ
Общие сведения
Основное отличие грибов от зеленых растений заключается в том, что они не
имеют в своем составе хлорофилла и потому могут поглощать из питательного
субстрата только готовые питательные вещества, которые были заложены в него в
процессе приготовления, а также накопились в результате деятельности
различных микроорганизмов.
На протяжении всей истории развития отрасли грибоводства вплоть до
последнего времени идеальным исходным материалом для приготовления шампиньонного
субстрата (компоста) являлся и является соломистый конский навоз. Ценность
соломистого конского навоза, так широко используемого для приготовления
шампиньонных компостов, определяется несколькими положительными факторами:
• относительно высоким содержанием азота, фосфора, калия, кальция и их
благоприятным соотношением для питания шампиньонов;
• как и другие виды навоза, конский навоз является полным органическим
удобрением, в его состав входят многие необходимые микроэлементы: бор,
марганец, цинк, кобальт, никель, медь, молибден и др.;
• наряду с высоким содержанием зольных элементов конский навоз содержит
большое количество органических веществ — до 25% (по массе);
• важное качество конского навоза — способность к самосогреванию, что
объясняется тем, что конский навоз является благоприятной средой для
развития термофильной и мезофильной микрофлоры, лучистых грибков и миксобак-
терий.
Под активным воздействием термофильной и мезофильной микрофлоры
осуществляется интенсивное разложение органических и минеральных веществ конского
навоза. В результате этого происходит обогащение навоза зольными элементами и
соединениями азота, большая часть которых представлена в виде белковых
соединений. Сопоставив состав и свойства конского навоза, а также физиологические
особенности питания шампиньонов, понимаем преимущество его в качестве
исходного материала для приготовления шампиньонных компостов.
Многолетний опыт работы грибоводов позволил к настоящему времени довольно
хорошо отработать и изучить технологию приготовления шампиньонных компостов
как с конским навозом, так и без него. В зависимости от наличия исходных
материалов можно составлять рецепты компостов самого различного состава и
получать компосты, обеспечивающие высокие урожаи грибов.
При подготовке шампиньонного компоста следует учитывать следующие
требования :
• при составлении рецепта компоста нужно так рассчитать и подобрать дозы
исходных материалов, чтобы масса компостируемых материалов имела
оптимальное содержание основных элементов питания грибов:
• азота — 1,6-1,8%, фосфора — 1,0, калия — 1,5% (по массе на сухое
вещество) ;
• влажность компостируемой массы (в зависимости от состава компоста)
должна быть на уровне 70-72% (по массе).
В этом случае процесс ферментации компоста проходит в оптимальные сроки при
наиболее благоприятной температуре 60-65°С. В процессе ферментации
компостируемая масса накапливает весь перечень необходимых питательных веществ
для селективного развития шампиньонов. Учитывая практический опыт, отметим,
что для подготовки компоста хорошего качества достаточно в компостируемой
массе лишь правильно отрегулировать содержание общего азота. Ведь для того,
чтобы хорошо шла ферментация компоста, соотношение остальных элементов не
является определяющими. Болгарским грибоводом Цветаной Ранчевой предложен
простой способ определения содержания азота в компостах для выращивания
шампиньонов (табл.3.).
Таблица 3. Расчет компонентов для приготовления шампиньонного компоста
Исходный материал
Масса,
кг
Влажность,
%
Масса,
кг
Содержание
азота
%
кг
%
к
сумме
Солома пшеничная
1000
15
850
0,5
4 ,25
—
Бройлерный помет
1500
50
750
4,0
28,0
Навоз конский с подстилкой
2000
50
1000
1,5
15,0
ИТОГО
4500
2600
47,25
1,8
Таким образом, составив компост из 3 компонентов: соломы, бройлерного
помета и конского навоза в соотношении 1:1,5:2,0 (по массе), мы получили исходную
компостируемую массу, в которой содержится примерно 1,8% азота от массы
сухого вещества. Такие расчеты дают результаты, практически близкие к реальному
содержанию азота в компосте. Необходимо только по справочнику или по
результатам агрохимических анализов правильно определить содержание влаги и азота в
исходных материалах.
Для приготовления шампиньонных компостов чаще всего используют солому
озимой ржи или пшеницы. Для проведения расчетов принято считать влажность соломы
на уровне 15% (по массе), а содержание общего азота равным 0,5% от массы
сухого вещества.
В других исходных материалах: конском навозе, бройлерном помете, навозе
крупного рогатого скота, помете кроликов и овец содержание влаги и общего
азота необходимо определять в агрохимических лабораториях, поскольку
содержание влаги и общего азота в них может существенно изменяться в зависимости от
рационов кормления, условий содержания и времени года.
А теперь, зная содержание азота в компонентах компоста и требуемое
содержание азота в компосте (1,8% от сухого вещества), нетрудно подсчитать и
состав компоста.
Если нет возможности провести агрохимические анализы, то, в крайнем случае,
используйте справочные данные по агрохимическому составу того или иного
исходного материала. При написании рецептов и составов компостов в настоящей
работе мы будем давать средние показатели основных элементов в исходных
материалах и компостах. Это позволит избежать ошибок при подборе компонентов для
приготовления шампиньонных компостов нашими начинающими грибоводами.
В работах многих грибоводов-исследователей, выпущенных до 1980 г., при
подготовке компостов рекомендовалось применять минеральные удобрения. В
настоящее время доказано, что минеральные удобрения применять при подготовке
шампиньонных компостов не следует. Из минеральных добавок нужно применять только
гипс (строительный алебастр). Внесение гипса необходимо для улучшения
физических свойств компоста, связывания аммиачной формы азота, нейтрализации кислых
продуктов, образующихся при ферментации компоста, создания буферной среды
питательного раствора компоста и обеспечения питания кальцием шампиньонов.
Наряду с агрохимическими показателями качество шампиньонного компоста
определяется структурой, равномерным распределением соломистых частиц и других
компонентов компоста по всему объему. Готовый шампиньонный компост должен
быть рыхлым и обладать хорошей воздухопроницаемостью. В этом случае компост
обеспечит максимальный урожай грибов.
Как это делается
в «Заречье»
Независимо от рецепта компоста технология подготовки шампиньонного компоста
включает три основные стадии:
• смешивание всех составляющих компонентов компоста и их увлажнение;
• спонтанная ферментация компоста в буртах;
• термическая обработка.
Для полного представления о современной технологии производства компоста и
грибов на шампиньонных комплексах коротко опишем опыт работы шампиньонницы
совхоза «Заречье» Одинцовского района Московской области. С незначительными
изменениями эта технология применяется практически по всей стране.
Шампиньонный комплекс совхоза «Заречье» работает на синтетических
шампиньонных компостах, то есть компостах, приготовленных без конского навоза.
Состав синтетического компоста, кг:
• пшеничная солома 1000
• бройлерный помет 750-800
• гипс (алебастр) 60
• вода 4500-5000
Солома равномерным слоем высотой до 1,5 м раскладывается на площадке и в
течение 3 дней замачивается водой с помощью системы орошения. На 4-й день
солома прикатывается колесным трактором и на ее поверхность равномерным слоем
наносится бройлерный помет. На 5-й день смесь соломы и бройлерного помета
формируется в рыхлую кучу, в которой происходит разогрев смеси для
приготовления компоста. В рыхлой куче смесь выдерживается 3 дня. Затем из
предварительно замоченной и разогревшейся массы формируют стандартные бурты для
ферментации компоста с помощью машин. Ширина стандартного бурта, формируемого
машиной, составляет 1,8 м, высота — 1,8-2,0 м. Длина бурта произвольная.
(Один погонный метр стандартного бурта дает 1 т готового компоста).
На 4-й день после формирования бурта проводят первую перебивку
(перемешивание) , при которой в бурт выносят алебастр, а перебиваемую массу увлажняют
водой. Задача перебивки — тщательное и равномерное перемешивание всех
компонентов компоста, а также равномерное увлажнение массы. Вторую и третью
перебивки проводят на 8-й и 12-й дни. На 13-14-й день после формирования и
проведения 3 перебивок компост бывает готов для дальнейшей работы. Влажность
свежего компоста, как правило, 72-74%, а содержание общего азота — 1,7-1,8% от
массы сухого вещества. Затем свежий компост загружают в тоннели пастеризации,
паром разогревают компост до 60°С и в течение 10-12 ч, чем уничтожают
возбудителей болезней и вредителей. Затем в течение 6-8 суток проводят
кондиционирование компоста, то есть выдерживают его при температуре 52-48°С. В период
кондиционирования в камеру подают свежий воздух.
За время пастеризации и кондиционирования компост освобождается от
вредителей и болезней шампиньонов, аммиачной формы азота. В компосте накапливаются
питательные вещества в формах, приемлемых для усвоения шампиньонами. После
термической обработки компост охлаждают до 26-28°С и высевают в него мицелий.
Норма высева мицелия составляет 400 г зернового мицелия на 100 кг
пастеризованного субстрата. Компост, засеянный мицелием, с помощью машин загружают на
стеллажи. Норма закладки компоста 90-100 кг на 1 м стеллажа. После загрузки
поверхность компоста укрывают газетной бумагой. Мицелий проращивают в
компосте 2 недели. В период проращивания мицелия температура компоста должна быть
26-28°С, относительная влажность воздуха 90-95%.
После прорастания мицелия газетную бумагу снимают и на поверхность компоста
насыпают покровную смесь. (О покровной смеси подробно будет рассказано ниже,
в разделе «Покровная смесь для выращивания шампиньонов».) Мицелий в покровную
смесь прорастает в течение двух недель. Температуру компоста в это время
держат 24-26°С, относительную влажность воздуха — 85-90%. После первой недели
проращивания покровную смесь аккуратно рыхлят. При начале плодообразования в
камеру следует подавать свежий воздух. Период плодоношения длится 6-7 недель.
Во время плодоношения температура воздуха должна быть 15-16°С, а его
относительная влажность 80-90%. За период плодоношения (35-40 дней) получают 18-20
кг грибов и более с 1 м2.
Всего за год в камере удается провести 5-6 закладок (оборотов) и получить
100-120 кг грибов с 1 м2 полезной площади.
Таким образом, кратко можно представить существующую промышленную
технологию выращивания шампиньонов. Для грибоводов-любителей, членов кооперативов, а
также подсобных хозяйств в настоящей работе мы приведем более доступную тех-
нологию выращивания грибов, несколько рецептов и составов компостов, опишем
технологию их приготовления.
Что делать
начинающему
грибоводу?
Прежде всего, каждый начинающий грибовод должен подобрать площадку дли
приготовления компоста. Желательно, чтобы площадка имела твердое покрытие или
была плотно утрамбована. Если компост предполагается готовить на грунтовой
площадке, то под бурт компоста желательно подстелить полиэтиленовую пленку.
Это позволит, во-первых, предохранить компост от загрязнения почвой, а во-
вторых, сократит потери питательных веществ из бурта во время его подготовки.
Желательно также, чтобы площадка при приготовлении компоста располагалась
на ровном месте и имела постоянный или временный навес. Последний нужен для
того, чтобы компост не пересыхал сверху в солнечную погоду и не
переувлажнялся от дождей. В крайнем случае, при подготовке компоста бурт можно
просто накрывать сверху полиэтиленовой пленкой. Но накрывают только верх бурта,
боковые и торцевые стороны бурта должны «дышать», и потому их закрывать не
следует.
На открытой площадке в средней полосе компоста готовят с апреля по ноябрь,
то есть когда температура воздуха днем не ниже 10-12°С.
В областях с более мягким климатом период приготовления компоста на
открытых площадках увеличивается на 1-2 мес., в областях с более холодным
климатом этот период соответственно сокращается на 1-2 мес. Каждый грибовод
должен знать, что очень важно, чтобы бурт разогрелся в начале его подготовки
хотя бы до 45-50°С. В дальнейшем бурт сам разогревается и ферментируется при
температуре до 60-65 и даже 70°С и снижение температуры ему не страшно.
При выборе площадки нужно иметь в виду следующие обстоятельства. Ширина
площадки минимально 3,5-4,0 м, поскольку ширина бурта должна быть 1,8-2,0 м и
еще нужно место для выполнения работ. Длина площадки определяется объемом
компоста, который готовится для выращивания грибов. Проведем некоторые
расчеты. На 1 м2 полезной площади выращивания грибов в ящиках, контейнерах или на
стеллажах нужно 100-110 кг готового компоста. Для того чтобы получить столько
компоста, требуется заложить на ферментацию массу объемом 150 кг. В процессе
ферментации масса угорает, и в конце приготовления получается 100-110 кг
готового компоста. Кроме того, нужно знать, что бурт шириной 1,8-2,0 м дает
выход около 900-1000 кг готового компоста с 1 пог. м.
Важно также учитывать, что нормально процессы ферментации компоста идут в
буртах массой не менее 2500-3000 кг. В буртах с меньшей массой трудно
подготовить хороший компост, поскольку он будет плохо согреваться, начнет
пересыхать и т.д.
Учитывая изложенное, необходимо планировать сразу приготовление компоста
для 20-25 м2 площади выращивания. Если такой площадью под плантации один
грибовод не располагает, то следует скооперироваться нескольким грибоводам и
готовить компост совместно.
Как показывает практика работы грибоводов-любителей, лучше всего идут дела
там, где грибоводы объединяются в группы 3-5 человек. Тогда все расходы,
связанные с приобретением, транспортировкой материалов для приготовления
компоста и покровной смеси, будут гораздо меньше. Коллективно физически легче
также готовить компост и покровную смесь. При этом следует иметь в виду, что
формирование бурта, перебивки бурта, закладка компоста в помещения для
выращивания грибов не должны растягиваться на 1-2 дня. Все работы должны
выполняться в один рабочий день за 6-8 ч. Поэтому опять же при подготовке компоста
и покровной смеси лучше работать группой.
При приготовлении шампиньонных компостов в настоящее время применяют очень
широкий круг различных отходов сельскохозяйственного производства. Эти отходы
условно можно разделить на три группы:
• структурные материалы, составляющие основу компоста и являющиеся
источниками углеродного питания грибов: озимая солома ржи и пшеницы,
измельченные стержни початков кукурузы после обмолота зерна, измельченные,
подсохшие стебли кукурузы, солома рапса и гороха, тростниковые отходы,
льняная костра и древесная кора;
• материалы органического происхождения — конский навоз, навоз крупного
рогатого скота с подстилкой, бройлерный помет, помет кроликов и овец,
являющиеся источниками обогащения компоста микрофлорой и азотного
питания грибов;
• материалы органического происхождения, служащие источником углеводного и
азотного питания грибов, — солодовые ростки, соевая мука и соевый шрот,
хлопчатниковый шрот, отходы зерна, гороховая и костная мука, отходы
спиртовой промышленности, животная мука и пивная дробина.
На основе комбинаций этих материалов и готовят шампиньонные компосты. Как
указывалось ранее, простым в подготовке и подходящим для работы является
шампиньонный компост, приготовленный с конским навозом. Поэтому начинающим
грибоводам рекомендуем работать с простым компостом, рецепт которого приведен
ниже.
Компоненты натурального шампиньонного компоста, кг:
• Солома озимая 1000
• Навоз конский 2000
• Сухой птичий помет 300
• Алебастр 60
• Вода 3000
Из указанного количества материалов после ферментации получится около 4000
кг готового свежего пастеризованного компоста. Поскольку до 30% массы
компоста угорит в процессе ферментации, грибоводы должны просчитать, сколько нужно
будет им исходных материалов, чтобы приготовить компост на всю площадь,
которую они желают использовать.
Технология приготовления компоста заключается в выполнении следующих
операций .
На подготовленную площадку вначале ровным слоем высотой до 30 см, шириной
до 1,6-1,8 м и длиной до 3 м укладывают солому. Солома равномерно
растряхивается по всей площади. На поверхность соломы раскладывается ровным слоем
конский навоз. В свою очередь, по поверхности разложенного конского навоза
распределяют сухой птичий помет. Затем уложенные материалы увлажняют водой из
шланга и уплотняют» Полив нужно вести осторожно, чтобы не было оттока
раствора из-под бурта. Затем операцию повторяют. Снова раскладывают слой соломы,
конский навоз, рассыпают сухой птичий помет, поливают водой и уплотняют.
Таким образом формируют бурт, делая 5-6 слоев, состоящих из соломы, навоза,
птичьего помета (рис.3). Чтобы правильно рассчитать расход материалов,
необходимо солому, конский навоз и птичий помет разделить на глаз на 5-6 примерно
равных частей. Бурт должен иметь ровные стенки и поверхность. При его оправке
следует все упавшие частицы соломы, навоза, помета уложить на верх бурта.
Вокруг бурта у его основания лучше сделать валик из алебастра, чтобы не было
потерь питательного раствора из бурта. Сформированный бурт при необходимости
укройте сверху пленкой. В первые 5 дней бурт осторожно поливают сверху из
шланга 2-3 раза в день (утром и вечером) , подавая за 1 полив 90-100 л воды.
На 6-й день проводят первую перебивку. Перед перебивкой по поверхности бурта
рассыпают ровным слоем 20-25 кг алебастра. Затем вилами начинают с одного
торца бурта компостируемую массу перекладывать на 1-1,5 м назад. При
перекладке необходимо тщательно растрясти и перемешать всю массу, стараясь
уложить внутрь бурта те части компоста, которые находились ближе к поверхности.
При перебивке равномерно вносят алебастр, рассыпая его на торцевую часть
бурта, и понемногу увлажняют компост, укладываемый в новый бурт (особенно
тщательно увлажняют сухие части компоста).
Рис. 3. Схема формирования бурта компоста.
После перебивки бурт должен иметь ровные стенки, быть оправленным,
причесанным и равномерно перемешанным. В бурт на глубину 50-60 см желательно
установить термометр со шкалой до 100°С. По термометру легко будет определять,
как разогревается бурт, то есть как интенсивно идет в нем процесс
ферментации. После первой перебивки в течение 5 дней снова проводят поливы бурта
водой 2 раза в день (утром и вечером), давая 40-50 л воды в один полив.
На 11-й день после закладки проводят вторую перебивку, при этом
компостируемая масса должна быть уложена на прежнее место, где бурт лежал до первой
перебивки. Компостную массу берут вилами с торца бурта, перемешивают,
перетряхивают и укладывают в новый бурт. Причем бывшие верхние слои укладывают в
середину, сухие места увлажняют водой. Бурт после перебивки оправляют,
приводят в порядок. Во вторую перебивку в бурт ничего не добавляют, кроме воды (ее
дают небольшими дозами, чтобы она не стекала с бурта). После второй перебивки
бурт постоянно увлажняют 2 раза в день (утром и вечером), поливая его сверху.
Норма полива 40-50 л За один прием.
На 16-17-й день проводят третью перебивку. Последовательность работ та же,
что и при первой перебивке. В бурт ничего не добавляют, только поливают его
водой. При проведении третьей перебивки также тщательно перемешивают,
растрясают и аккуратно укладывают компостируемую массу. Поливать необходимо только
сухие места. В третью перебивку влажность компоста должна быть на уровне 68-
70%.
На 21-22-й день проводят четвертую перебивку. В бурт ничего не добавляют
(даже воду). После проведения четвертой перебивки бурт выдерживают 2-3 дня и
затем закладывают в помещение для выращивания грибов. Весь цикл приготовления
компоста длится до 23-24 дней. Готовый компост должен быть, рыхлым, иметь
темно-коричневый цвет, при сжатии в ладони не должен слипаться в комок и
выделять раствор. Влажность готового компоста, приготовленного по такому рецеп-
ту и такой технологии, должна быть 66-68 %, содержание общего азота — 1,7-
1,8% от массы сухого вещества.
Также хорошие результаты получают многие грибоводы при выращивании грибов
на полусинтетических компостах, то есть компостах, в которых конский навоз
составляет примерно 1/3 часть от общей массы компоста.
Состав полусинтетического компоста, кг:
• Солома озимая 1000
• Навоз конский (соломистый) 1000
• Сухой птичий помет 300
• Гипс 60
• Вода 4000
В табл.4 приведена последовательность операций при приготовлении
полусинтетического компоста.
Таблица 4.
Последовательность операций при приготовлении полусинтетического компоста
Дни
подготовки
Выполненные операции
Вносимые материалы и добавки
1-й
Формирование бурта
Солома — 1000 кг, конский навоз —
1000 кг, сухой птичий помет — 300 кг,
полив водой
6-й
1 -я перебивка
Гипс — 60 кг, полив водой
11-й
2-я перебивка
Полив водой
16(17)-й
3-я перебивка
Полив водой
20(21)-й
4-я перебивка
Полив нежелателен
23(24)-й
Компост готов для
закладки в камеру
выращивания
Обычно схему приготовления компоста представляют в виде ряда чисел,
обозначающих время проведения той или иной операции. Так, схема приготовления
полусинтетического компоста будет такая: 0—6—11—16—21, где 0 обозначает
день формирования бурта, а остальные цифры — дни перебивок. Читатели, по-
видимому, уже обратили внимание на то, что при подготовке полусинтетического
компоста мы проводили 4 перебивки и время его ферментации увеличили до 23-24
дней.
Дело в том, что начинающие грибоводы не имеют возможности проводить
термическую обработку компоста. Поэтому мы увеличиваем сроки ферментации
компоста в бурте.
За такой срок ферментации компост хорошо перерабатывается и становится
пригодным для выращивания грибов без термической обработки. Если есть
возможность проводить термическую обработку, то тогда после третьей перебивки на
13-14-й день компост закладывают в камеру пастеризации, не делая четвертой
перебивки. Компост, прошедший ферментацию в течение 23-24 дней, можно
закладывать в помещение для выращивания грибов. Норма закладки — 100-110 кг на
1 м2 полезной площади. После закладки компоста в помещение он должен 2-3 дня
остывать и освобождаться от аммиачной формы азота. Помещение в это время
следует проветривать. Температуру компоста контролируют срочными термометрами.
Когда компост остывает до 26-28°С и в помещении не будет ощущаться запаха
аммиака, приступают к посадке мицелия.
Полусинтетический компост обеспечивает получение урожая до 12-15 кг с 1 м2
площади за 6-7 недель плодоношения.
Если у грибовода нет возможности приобрести для приготовления компоста
конский навоз, то подойдет и соломистый навоз крупного рогатого скота, состав
которого приведен ниже.
Состав компоста с использованием соломистого навоза крупного рогатого
скота , кг:
• Солома озимых 1000
• Бройлерный помет 1000
• Навоз соломистый 2000
• Алебастр 120
• Вода 2000-2500
Исходные материалы послойно укладывают в бурт на площадке для
компостирования . Послойно укладывают солому, навоз и бройлерный помет. Каждый слой
аккуратно, небольшими дозами поливают. Бурт после закладки оправляют,
очесывают и накрывают сверху полиэтиленовой пленкой.
Компост с навозом от крупного рогатого скота готовят так же, как и
полусинтетический компост с конским навозом.
Вместе с тем имейте в виду, что такой навоз имеет меньшую
микробиологическую активность, и бурт в начальной стадии будет разогреваться медленнее.
Поэтому срок приготовления компоста нужно увеличить до 25-28 дней.
Схема подготовки компоста в этом случае будет примерно такой: 0 — 7 — 14 —
20 - 25.
Гипс вносят в бурт при первой перебивке. После проведения четвертой
перебивки бурт выдерживают 1-2 дня и затем закладывают в помещение для
выращивания. Если будут выполнены правильно все операции по подготовке компоста, то
он обеспечит получение 10-12 кг грибов с 1 м2 площади за один культуро-
оборот.
В регионах, где выращивается на зерно кукуруза, шампиньонные компосты можно
готовить с использованием измельченных стержней початков.
Состав компоста с использованием измельченных стержней початков кукурузы,
кг:
• Солома озимых 1000
• Стержни початков 1000
• Бройлерный помет 1200
• Алебастр 120
• Вода 3500-4000
Все компоненты послойно укладываются в бурт: солома, стержни початков и
бройлерный помет. В бурте делают 5-6 слоев. Каждый слой уплотняют и поливают
водой. Гипс вносят в первую перебивку. Между перебивками бурт увлажняют водой
2 раза в день.
Бурт готовится 22-24 дня. Схема приготовления компоста: 0 — 6 — 11 — 17 —
22.
После четвертой перебивки бурт выдерживают 1-2 дня, а затем закладывают в
помещение для выращивания грибов. Компост обеспечивает получение урожая до
10- 12 кг с 1 м2 за один оборот.
В районах, где развито овцеводство, для компоста используют и овечий помет.
Состав компоста с овечьим пометом, кг:
• Солома озимых 1000
• Овечий помет 400-500
• Бройлерный помет 600
• Гипс 60
• Вода 3500-4000
Технология работы с компостом точно такая же, как при подготовке других
видов компоста.
Схема приготовления компоста: 0—6—11—17—22.
На 23-24-й день компост бывает готов. Компост обеспечивает получение урожая
на уровне 10- 12 кг с 1 м за оборот.
Практический интерес представляет также компост с соломой люцерны.
Состав компоста с соломой люцерны, кг:
• Солома люцерны 1000
• Измельченные стержни початков кукурузы 1000
• Бройлерный помет 1000
• Гипс 90
• Вода 4500-5000
Все компоненты компоста равномерно по слоям укладывают в бурт. Слои
уплотняют и увлажняют водой. Гипс вносят в первую перебивку. Между перебивками
бурт поливают водой каждый день два раза.
Схема приготовления компоста: 0—6—12—18—24.
После проведения четвертой перебивки бурт выдерживают 1-2 дня и закладывают
в помещение для выращивания грибов.
При подготовке компоста начинающие грибоводы должны знать:
• время ферментации компоста в бурте может быть увеличено или сокращено на
1-2 дня, это зависит от качества компонентов компоста и условий
подготовки ;
• для улучшения качества в компост добавляют в третью перебивку солодовые
ростки (из расчета 10 кг солодовых ростков на 1 т компостируемой массы);
• компост после четвертой перебивки должен иметь влажность 68-70%,
содержание общего азота 1,6-1,8% от массы сухого вещества, быть рыхлым и
иметь приятный запах;
• выход готового компоста составляет около 70% от первоначально заложенной
на компостирование массы;
• если грибовод сомневаемся в готовности компоста, то компост в бурте
лучше передержать на 1-3 дня, чем заложить в камеру недозревшим.
В табл. 5 и 6 приводятся составы исходных материалов, которые используются
для приготовления компоста.
Таблица5
Состав соломы сельскохозяйственных культур, пригодных для подготовки
компоста % (по массе)
Вид культуры
Влага
Зола
Азот
общий
Фосфор
Калий
Кальций
Озимая пшеница
15
4 ,86
0,5
0,3
1,0
0,3
Озимая рожь
15
3,93
0,5
0,2
1,0
0,13
Просо
15
3,8
0,4
0,2
1,59
0,13
Сорго
15
3,82
0,8
0,35
0,57
0,66
Гречиха
15
5,25
6,8
0,61
2,42
0,95
Горох
15
3,91
1,4
0,35
0,50
1,82
Сол
15
3,23
1,2
0,31
0,50
1,46
Вика
15
4 ,43
1,4
0,27
0,63
1,56
Хлопок:
стебли
15
4 ,50
1,46
0,20
1,31
1,0
коробочки
15
8,33
2,54
0,32
3,43
1,6
Из табл. 5 видно, что солома перечисленных культур имеет вполне подходящий
состав для компоста, применяемого при выращивании грибов. Желательно, чтобы
солома была свежей — урожая текущего года, содержала меньше сорняков и
инородных примесей (камней, почвы и др.) . При подготовке компоста используют и
один вид соломы, и применяют комбинацию из двух видов.
При подготовке соломы нужно иметь в виду, что влажность соломы чаще всего
составляет от 15 до 20 %.
Учтите, что в табл.6 приведен состав свежего навоза крупного рогатого скота
с соломистой подстилкой. Если в качестве подстилки использовались опилки или
навоз уже успел полежать, его состав, конечно, будет не таким. Причем для
приготовления шампиньонного компоста лучше подходит свежий навоз на
соломенной подстилке. Опять же навоз должен быть чистым, без примеси почвы, со
сроком хранения не более 3-4 недель.
Подобные требования предъявляются и к бройлерному, и к сушеному птичьему
помету, при этом срок их хранения не более 4-6 недель.
Теперь, подготовив площадку, инвентарь для работы и завезя необходимые
материалы, приступайте к подготовке компоста для выращивания грибов. Напоминаем
нашим коллегам, если выращивание грибов планируется в больших объемах, то
подготовку компоста лучше механизировать. Для приготовления компоста можно
использовать грейферные погрузчики ПГ-0,2 или ПГ-0,8 на колесном ходу и
разбрасыватели органических удобрений РОУ или РПТМ. Применение этих механизмов
при закладке и перебивках компоста дает возможность снизить затраты ручного
труда и получить компост хорошего качества.
Таблица 6. Состав некоторых видов навоза, % (по массе)
Виды навоза
Влага
Органические
вещества
Азот
общий
Фосфор
Калий
Конский навоз
71,3
21,8
0,6
0,3
0,5
Навоз крупного
77,5
20,0
0,4
0,3
0,4
рогатого скота
Овечий помет
65,5
32,5
0,8
0,4
0,2
Бройлерный помет
45
25
3.0
0,9
1,5
Сухой птичий помет
15
30
5,0
1,1
2,0
Если же есть возможность приобрести готовый шампиньонный компост, то эту
возможность также нужно обязательно использовать, поскольку правильно
приготовленный компост — это основа получения высокого урожая грибов.
Покровная смесь
для выращивания
шампинь онов
Практикой грибоводства установлено, что без насыпки покровной смеси на
компост, заросший мицелием, плодоношение не наступает совсем или же образуются
отдельные плодовые тела неправильной формы. Для того чтобы стимулировать пло-
дообразование и получить полновесный урожай грибов, нужно на поверхность
компоста после 2-3 недель проращивания мицелия насыпать покровную смесь.
В настоящее время в качестве покровной смеси в специализированных
комплексах используют смесь, состоящую из хорошо разложившегося переходного торфа
— 4 части (по объему) и доломитового шлама — 1 часть.
На шампиньонных комплексах смесь готовят с помощью машин в специально
оборудованных помещениях. Готовую покровную смесь хранят 3-5 дней, причем смесь
обязательно закрывается брезентом или полиэтиленовой пленкой, защищающей
смесь от засорения пылью, семенами сорных растений, возбудителями болезней и
вредителями грибов. При необходимости покровную смесь дезинфицируют 0,2%-ным
раствором формалина.
Покровная смесь при выращивании грибов выполняет следующие функции:
• защищает компост от заражения вредителями и болезнями;
• регулирует газообмен между компостом и воздухом культивационной камеры;
• сохраняет микроклимат в компосте, предохраняет его от высыхания;
• стимулирует переход мицелия от вегетативного роста к плодообразованию;
• является источником влаги для формирования урожая.
В связи с вышеизложенным покровная смесь должна иметь мелкокомковатую,
водопрочную структуру, высокую влагоемкость, быть свободной от источников
возбудителей болезней и вредителей, иметь кислотность рН - 7,2-7,5.
Вначале грибоводы использовали в качестве покровной смеси перегной,
дерновую землю, кирпичную и известковую крошку. Однако смесь из этих материалов не
отвечала своему назначению и не обеспечивала высокие урожаи. Плодовые тела в
этом случае часто поражались вредителями и болезнями.
Смесь, полученная из торфа и доломитового шламма, в большей мере отвечает
требованиям технологии выращивания грибов и физиологии их питания.
В настоящее время на шампиньонных комплексах, в подсобных хозяйствах при
выращивании грибов любителями широко применяются следующие составы покровной
смеси, части (пообъему):
• низинный торф — 4 и доломитовый шлам — 1;
• переходный торф — 3 и доломитовый шлам — 2;
• низинный торф — 1, верховой торф — 1 и доломитовый шлам — 1;
• перегнойная земля — 3 и доломитовый шлам — 2;
• древесные опилки лиственных пород — 3 и доломитовый шлам — 2.
На 1 м компоста требуется около 30 кг покровной смеси. На практике это
означает , что на 1 м компоста с заросшим мицелием требуется 3 ведра смеси. При
подготовке смеси используют 10-литровые ведра, которыми удается точно
отмерить необходимое количество торфа и доломитового шлама, а затем с достаточной
точностью насыпать готовую покровную смесь на компост.
Технология приготовления смеси несложна. В зависимости от объема
приготовляемой смеси выбирают площадку или помещение, где придется выполнить все
работы. Площадку тщательно прометают и увлажняют. Покровную смесь лучше всего
готовить на полиэтиленовой пленке. Сначала насыпают торф, а затем в него
добавляют нейтрализующую добавку — доломитовый или известняковый шлам. Смесь
тщательно перемешивают лопатами и удаляют ненужные примеси. Затем второй раз
смесь перемешивают и тщательно увлажняют. Если объем смеси небольшой, то
увлажняют смесь, поливая ее из садовой лейки. Если объем смеси значительный, то
для увлажнения ее поливают из шланга с насадкой.
Увлажненную покровную смесь накрывают брезентом или полиэтиленовой пленкой
и выдерживают 3-5 дней, после чего смесь готова для насыпки на компост.
Основное внимание при подготовке смеси следует обращать на содержание влаги
в ней. Так, при сжатии ее в ладонях из нее должна капать влага. Но смесь не
должна слипаться и мазаться.
Выше указывалось, что реакция среды покровной смеси должна быть
слабощелочной — рН~7,2-7,5. При выращивании грибов не следует пугаться, если смесь
будет иметь рН = 7,5-8,0, так как грибы хорошо плодоносят и при такой реакции
среды покровной смеси.
Культивационные
помещения
для выращивания
шампинь онов
Для выращивания шампиньонов используется весьма широкий круг помещений, как
расположенных на поверхности земли, так и заглубленных в почву, а также
подземные выработки, штольни и шахты. Все эти помещения обязаны отвечать
требованиям шампиньонов к условиям роста и развития. Поэтому, начиная заниматься
выращиванием шампиньонов, каждый человек (специалист) должен выбрать самый
экономичный и реальный путь, позволяющий решить поставленную задачу. Зная
основные требования шампиньонов к условиям микроклимата по отдельным периодам
роста и развития, зная климатические условия края или области, следует
выбрать также помещения, где удалось бы вырастить и получить максимальное число
урожаев.
Начиная знакомить наших читателей с грибоводством, мы в первую очередь
познакомим их с нормальным современным комплексом для выращивания грибов в
течение круглого года.
В состав специализированного шампиньонного комплекса входят два цеха:
• выращивания грибов;
• приготовления компоста и покровной смеси.
В свою очередь, цех выращивания грибов включает в себя:
• тоннели пастеризации компоста и проращивания мицелий в массе объемом на
30-50 т компоста каждый;
• культивационные камеры размером от 200 до 400 м для выращивания грибов;
• помещения для инженерного и бытового обслуживания работы цеха.
Как уже говорилось, в зависимости от уровня достигнутой технологии в
шампиньонных комплексах получают от 15 до 22 кг грибов с 1 м2 полезной площади
за один культурооборот. Последний, в зависимости от принятой технологии,
длится от 60 до 90 дней. Поэтому в культивационных камерах удается проводить
от 4 до 6 культурооборотов, то есть получать 4-6 урожаев грибов в год. Таким
образом, урожайность грибов в шампиньонных комплексах достигает 100-120 кг в
год с 1 м2 полезной площади. В странах с развитой отраслью грибоводства
получают даже до 200 кг грибов с 1 м2 полезной площади. Поэтому специалисты
хозяйств и кооперативы должны решить, на каком уровне начинать работу по
выращиванию грибов.
Более простым и не требующим особых капитальных вложений является способ
выращивания грибов в приспособленных помещениях. Примером таких помещений
являются стеклянные и пленочные теплицы. Как правило, теплицы освобождаются от
основной выращиваемой в них продукции в августе. Поэтому эти теплицы
рационально использовать для выращивания шампиньонов с сентября по декабрь. При
организации выращивания грибов в теплицах работы планируют следующим образом.
С 1 по 31 августа готовят компост. Поскольку в теплицах нет возможности
проводить пастеризацию, то компост выдерживают 24-26 дней и за это время про-
водят четыре-пять перебивок. Пока формируется компост, подготавливают
теплицу, то есть удаляют из нее все растительные остатки, а в конце обрабатывают
помещение 0,2%-ным раствором формалина.
ШВк МШ> МММ |МШ
* о
Рис. 4. Форма грядок при выращивании шампиньонов в
теплицах: а — плоская грядка; б — трехгребневая грядка
1
2
1
2
1
]
■
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
а
1
1
1
i
%
\
Рис.5. Схема расположения грядок в теплице: 1 — грядка;
2 — проход между грядками; 3 — основной рабочий проход
В теплицах часто выращивают грибы прямо на грядах (рис.4, 5). В этом случае
грунт покрывают пленкой и уже на пленку укладывают компост в гряды. Ширина
плоской гряды 1,2 м, высота 40 см. Расход компоста около 120-130 кг на 1 м
грядки. Между грядами оставляют место для проходов. После того как сделаны
гряды, помещение подметают и наводят в нем порядок. В компост на глубину 15
см устанавливают срочные термометры в 2-3 точках. В течение 2-3 дней компост
остывает и проветривается (удаляется избыток аммиака). Компост охлаждается до
28-30°С.
В теплицах можно выращивать грибы в полиэтиленовых мешках и ящиках, набивая
туда до 15-20 кг компоста с таким расчетом, чтобы в мешках толщина слоя
компоста составляла около 40 см, а в ящиках — около 30 см. Заполненные мешки
(ящики) устанавливают в теплицу, в двух-трех местах в компост устанавливают
термометры.
1-2 сентября проводится посев мицелия в компост. Норма высева — 400-450 г
мицелия на 1 м2. Если высев мицелия проводят в мешки или ящики, то на каждый
мешок или ящик требуется 80-100 г мицелия.
При выращивании грибов на грядах рекомендуем использовать компостный
мицелий, а при выращивании грибов в мешках и ящиках можно высевать зерновой
мицелий .
Необходимый для посева мицелий перекладывают из пакетов или банок в чистый
полиэтиленовый тазик и размельчают руками. Затем мицелий насыпают (по норме)
на компост и перемешивают руками с компостом на глубину 15 см. Затем компост
тщательно выравнивают и уплотняют. На грядах компост уплотняют специальными
трамбовками, в мешках и ящиках — руками. Затем компост накрывают газетной
бумагой, в помещении наводят порядок, тщательно подметают проходы. Не забудьте
установить в компост термометры для контроля температуры в нем в период
разрастания мицелия.
После проведения посадки мицелия теплицу обрабатывают 0,2%-ным раствором
формалина (против грибных мушек и комариков). Время проращивания мицелия в
компост составляет 2 недели. За это время мицелий охватывает до 80% всей
массы компоста. При проращивании мицелия температура компоста поддерживается на
уровне 25-26°С, относительная влажность воздуха — на уровне 80-90%. Если
температура компоста повысится, то теплицу следует провентилировать, открывая
для этого форточки. Если же температура компоста снизится, придется
подогревать компост, включив отопление теплицы или установив там нагреватель.
Во время проращивания мицелия в компост в теплице ежедневно контролируют
температуру компоста и увлажняют воздух, проводя легкий полив из шланга с
сеткой гряд и проходов. После 2 недель проращивания мицелия снимают газетную
бумагу и проводят насыпку покровной смеси. На 1 м2 компоста идет 30 кг
покровной смеси, то есть около 3 ведер. В ящики или мешки покровную смесь
насыпают по 5-6 кг в каждый. Покровную смесь равномерно распределяют по всей
поверхности компоста и тщательно выравнивают. Толщина слоя покровной смеси
около 4 см. После выравнивания покровную смесь увлажняют, поливают из садовой
лейки или шлангом с сеткой (на 1 м требуется 1,5-2 л воды) . Время
проращивания мицелия в покровную смесь в зависимости от условий составляет от 16 до
2 0 дней.
В период проращивания мицелия в покровную смесь следите, чтобы температура
компоста поддерживалась на уровне 23-25°С, а относительная влажность воздуха
составляла 80-90%. В этот период покровную смесь нужно периодически
увлажнять , поливая из лейки, причем увлажняют также пол и стены помещения. За
время проращивания мицелия в покровную смесь помещение лучше 1-2 раза
обработать соответствующими препаратами против вредителей соломы или возбудителей
болезней.
Повторяем, основное внимание при проращивании мицелия в покровную смесь
необходимо обратить на температурный режим и влажность смеси. Оптимальная
температура компоста в это время, как уже говорилось, 23-25°С. И если
температура понизится, необходимо подогреть воздух в помещении. Для поддержания в
покровной смеси требуемого режима влажности ее 2 раза в день поливают (по 0,5-
1,0 л на 1м2).
Внимание! Стремясь поддержать покровную смесь во влажном состоянии, учтите,
что поливная вода ни в коем случае не должна попасть в компост, так как
избыток влаги приведет к загниванию компоста и мицелия.
На третьей неделе проращивания мицелия в покровную смесь температуру
воздуха в теплице начинают постоянно снижать до 15-17°С, так как в это время идет
массовое образование плодовых тел. Как правило, плодоношение наступает в
конце третьей или в начале четвертой недели после насыпки покровной смеси. В
отдельных случаях плодоношение наступает на 3-4 дня раньше.
Собирают плодовые тела, когда они достигнут максимальных размеров, но еще
не раскрылись. Период плодоношения грибов в теплицах может длиться 7-8
недель , то есть с октября по ноябрь.
В начале декабря проводят очистку теплицы от компоста и готовят ее к
посадке основной культуры. При желании в теплицах проводят еще один культуроо-
борот. В этом случае придется рассчитать всю работу так, чтобы плодоношение
грибов пришлось на март и апрель. В более поздние сроки грибы будут плохо
плодоносить из-за того, что солнце нагреет воздух в теплице, и покровная
смесь и грибы начнут пересыхать. Теплицы в период плодоношения придется
затенять темной пленкой или плотно забеливать.
В качестве помещения для выращивания шампиньонов часто используют наземные
деревянные или кирпичные здания, сараи. Конечно, помещение следует
отремонтировать , чтобы не было дыр в крыше; стенах, окнах. Помещение обязательно
вычистите и побелите известью. Если оно имеет большие площадь и объем,
предусмотрите принудительную вентиляцию и в одном из торцов помещения установите
вентилятор с наружным забором воздуха. Под потолком подвесьте перфорированный
полиэтиленовый рукав, следя за тем, чтобы отверстия в рукаве располагались
таким образом, чтобы воздушные потоки из отверстий рукава не попадали на
гряды с растущими грибами, а обходили их. Кроме того, в помещение подведите воду
для полива.
Заметим, что в капитальном помещении целесообразно выращивать грибы в
полиэтиленовых мешках и ящиках. В этом случае более эффективно используется объем
здания. Ящики и мешки можно устанавливать в помещении в 2-3 яруса на
специально изготовленные для этого полки. Если помещение предназначается для
постоянного выращивания грибов, то для компоста лучше изготовить 3-ярусные
стеллажи или 3-ярусные контейнеры (рис.6).
Рис.6. Трехъярусный контейнер для выращивания шампиньонов
Все технологические операции при выращивании грибов в помещении выполняются
в той же последовательности, что и при выращивании их в теплицах. Расход
компоста, мицелия и покровной смеси в тех же пределах. При выращивании грибов в
зданиях придется больше уделять внимания вентиляции помещения (особенно во
время периода плодоношения). Вентиляция должна обеспечивать 3-4-кратный обмен
воздуха в помещении в 10 ч. Если помещение отапливается, в нем удается
получать 4 урожая грибов, если же отопления нет, 2-3 урожая.
Большой интерес для грибоводов представляют подземные сооружения: подвалы,
бункеры, бомбоубежища, заброшенные штольни и др. В отличие от теплиц и зданий
эти помещения больше отвечают условиям роста и развития культуры шампиньона
(рис.7). Действительно, в подземных помещениях держатся постоянные
температура (от 12 до 16°С) и относительная влажность воздуха (80-90%). Поэтому для
выращивания грибов остается только сделать освещение и подвести воду для
полива .
Перед началом выращивания определяют, в каких ящиках или мешках будет
проводиться выращивание грибов с тем, чтобы эти емкости было легко занести в
помещение , которое перед выращиванием грибов, естественно, тщательно убирают,
моют, белят известью, просушивают. Для мешков или ящиков делают полки в 2-3
яруса. В помещении стараются установить возможно больше ящиков, оставляя
свободное пространство только для прохода.
При выращивании грибов в подземных сооружениях существует одна особенность.
Приготовив компост, его набивают в ящики или мешки. Затем компост охлаждают и
проводят посев мицелия (зернового и компостного). Все это делается наверху.
Затем наверху же в помещении с температурой 26-28°С проводят проращивание
мицелия в компост. Через 2 недели проращивания мицелия в компост в ящики или
мешки насыпают покровную смесь и ставят их для выращивания грибов на
постоянное место — в бункер или подвал.
Если же нет возможности проводить проращивание мицелия в компост наверху,
то этот процесс можно проводить и под землей. Но в этом случае в подвал или
бункер придется на период проращивания мицелия в компост и покровную смесь
подавать в помещение подогретый воздух или установить там нагреватели. Все
остальные операции по уходу за шампиньонами остаются теми же, что и при
выращивании грибов в других видах помещений.
Конечно, не каждый грибовод имеет возможность начать выращивать грибы в
больших объемах в теплице, сарае или подвале, поскольку потребуются
значительные свободные площади для этих сооружений, а также определенные затраты
времени и средств на все работы, связанные с выращиванием грибов.
По-видимому, более правильно любому грибоводу, как в хозяйстве, так и на дачном
участке начинать выращивание шампиньонов в небольших объемах.
На первом этапе главная задача начинающего грибовода — знакомство с
основными технологическими операциями при подготовке компоста и покровной
смеси, а также с самой технологией выращивания грибов. Это позволит без
значительных затрат на начальном этапе освоить особенности выращивания культуры, а
и
I
Рис.7. Варианты размещения стеллажей, контейнеров, ящиков при
выращивании шампиньонов в подвальном помещении: 1 — стеллажи;
2 — вентиляционный рукав
также дает возможность определить более оптимальные сроки для выполнения всех
работ.
Сначала выращивание грибов рекомендуем проводить в овоще- и
картофелехранилищах, подвальных помещениях. Любителям-грибоводам советуем
использовать для выращивания грибов парники. Хорошо, когда парник располагается на
участке таким образом, чтобы по возможности на него меньше падало прямых
солнечных лучей в дневное время. Парник лучше устроить под защитой какого-либо
строения, в тени плодовых деревьев или кустарников. В этом случае парник не
придется защищать от перегрева. Парник заглубляют на 50-60 см (рис.8). Ширина
парника — 120-140 см (она выбирается с таким расчетом, чтобы без особой
тесноты проводить все операции по уходу за культурой). Длина парника
произвольная и зависит от имеющейся площади и желания грибовода. Компост в парник
закладывают слоем толщиной 35-40 см, то есть 120-130 кг на 1 м2 площади. Норма
высева (посадки) мицелия 400-450 г/м2. При проращивании мицелия в компост и
покровную смесь парник укрывают полиэтиленовой пленкой. Для утепления на
парник накидывают брезент, обкладывают соломенными матами или другими
утеплителями. В период плодоношения парник вентилируют, открывая торцевые двери.
Парник необходимо защищать от дождевой влаги.
Рис. 8. Выращивание шампиньонов в парнике
В зависимости от климата грибы в парниках выращивают в июле, августе,
сентябре. Обычно принимают такой график работы, чтобы период плодоношения в
средней полосе приходился на август—сентябрь. В местностях с более теплым
климатом время плодоношения планируют на сентябрь и октябрь. Самое основное
требование в этих случаях, чтобы температура в парнике в период плодоношения
поддерживалась на уровне 15-17°С.
Отдельные грибоводы-любители совмещают выращивание грибов в парниках с
возделыванием основной культуры — огурцов. В этих случаях сначала загружают
компост, проращивают 2-3 недели мицелий, насыпают покровную смесь, проращивают 2
недели мицелий в покровную смесь. Затем в парнике высаживают рассаду огурцов.
Но в этих случаях основное внимание при уходе обращают на рост огурцов, а
грибы — побочный продукт.
В открытом грунте шампиньоны в нашей стране пока еще не выращивают. По
крайней мере, в литературе таких данных нет. Хотя в природных условиях шам-
пиньоны часто встречаются на лугах, где выпасался скот, на местах
складирования различных видов навоза (после 4-5 лет его хранения) и т.д. Рост
шампиньонов в этих местах объясняется тем, что скот поедает плодовые тела
шампиньонов. Попадая в благоприятные условия, споры прорастают, мицелий разрастается
и в отдельные годы шампиньоны обильно плодоносят. По вкусовым качествам
дикорастущие шампиньоны не уступают грибам, выращенным в культуре.
Посев и проращивание
мицелия в компост и
покровную смесь
В этом разделе подробнее расскажем о посеве и проращивании мицелия.
Грибоводам поставляется посадочный материал двух видов:
• зерновой мицелий в полиэтиленовых перфорированных пакетах вместимостью 2
л (масса мицелия 1200 г);
• компостный мицелий в стеклянных 2-литровых банках (масса мицелия 750 г).
Одного пакета зернового мицелия хватает на 2 м2 площади посева. Одной банки
компостного мицелия хватает на 1,5-2 м2. Приобретенный мицелий в пакетах и
банках хранят при температуре 0-2°С в холодильных камерах. Пакеты и банки
раскладывают на полках или поддонах так, чтобы они «дышали», и хранят до дня
посадки. За 12-20 ч до посадки мицелий из холодильных камер вносят в
культивационное помещение, где будет проводиться посадка, для того чтобы он
согрелся до температуры окружающего воздуха.
Перед посадкой зерновой или компостный мицелий из емкостей выкладывают в
чистые полиэтиленовые тазики. Мицелий в тазиках осторожно размельчают до
комочков размером 1-1,5 см и затем по норме насыпают его на поверхность
компоста. Норма посева мицелия 400-450 г/м2 или на 90-100 кг компоста. Если норму
посева увеличивать до 500-600 г/м2, это позволит получить более ранний и
высокий урожай. Уменьшать же норму посева нежелательно, так как чаще всего это
приводит к снижению урожая грибов.
Мицелий высевают в компост, когда он остынет до температуры 26-28°С и в
помещении не будет запаха аммиака. Мицелий руками аккуратно перемешивают с
компостом до глубины 15-20 см таким образом, чтобы он равномерно распределился в
этом слое компоста. После посева компост аккуратно выравнивают и уплотняют
руками или специальными деревянными трамбовками. После посева мицелия
поверхность компоста должна быть ровной, как стол, а компост должен хорошо
уплотниться. Выровненный, уплотненный после посева мицелия компост укрывают
газетной бумагой. Культивационное помещение тщательно убирают и проводят легкий
увлажнительный полив по поверхности бумаги, стенам и полу культивационной
камеры.
Такова последовательность работ при выращивании грибов и в приспособленных
помещениях, и в примитивных шампиньонницах. В специализированных
шампиньонницах посев мицелия при загрузке компоста на стеллажи или в ящики проводят
специальными машинами. Выравнивание и уплотнение компоста осуществляют также с
помощью специальных машин. После того как в помещении навели чистоту и
порядок, в нем устанавливают термометры для контроля температуры компоста и
воздуха. Если термометров не хватает, то контролируют только температуру
компоста. Термометры устанавливают в компост на глубину 10-15 см. Не забудьте, что
температура компоста в период разрастания мицелия — 26-28°С. Повышение
температуры до 30°С и более обычно приводит к гибели мицелия, при температуре ниже
22-20°С мицелий растет медленнее. Во время проращивания мицелия в компост
требуется, чтобы относительная влажность воздуха была на уровне 80-90%.
Влажность воздуха в культивационных помещениях контролируют специальными прибора-
ми — психрометрами и гигрографами, проще, конечно, работать со стеклянными
психрометрами.
Если режим температуры и влажности в процессе проращивания мицелия в
компост будет близок к требуемому, то, как правило, за 12-16 дней мицелий
практически полностью охватывает массу компоста и выходит на его поверхность. В
процессе проращивания мицелия в компост необходимо периодически увлажнять
помещение . Бумагу, покрывающую компост, увлажняют очень осторожно, а если
компост имел при посадке нормальную влажность — то и вообще увлажнять бумагу не
нужно. Дело в том, что при избытке влаги на бумаге сверху и особенно с нижней
стороны, прилегающей к компосту, быстро развиваются зеленые плесени. Поэтому
бумага должна быть влажной, но в меру. Если плесеней на бумаге много, то ее
лучше снять и сжечь.
В процессе проращивания мицелия в компост помещение практически не
вентилируют , так как в этот период небольшой избыток СОг в воздухе
культивационного помещения стимулирует вегетативный рост мицелия. Помещение
проветривают и вентилируют также в тех случаях, когда следует снизить
температуру компоста или подсушить помещение. Отметим, что высокая температура и
избыток влаги способствуют развитию болезней шампиньонов.
Во время проращивания мицелия в компост грибовод обязательно должен
контролировать интенсивность разрастания мицелия. Через каждые 3 дня в разных
точках культивационного помещения проводят осмотр компоста с мицелием, поднимая
компост руками. После осмотра компост укладывают на место и уплотняют опять
же руками.
Считается нормальным, когда к сроку насыпки покровной смеси компост
зарастет на 70-80% своего объема и мицелий выйдет на поверхность. Прежде чем
провести насыпку смеси, с компоста снимают покрывающую бумагу, убирают отдельные
очаги плесени и единичные экземпляры серого навозника.
Покровную смесь насыпают на поверхность компоста ровным слоем толщиной 4-5
см. Как уже говорилось, покровную смесь тщательно разравнивают руками и
удаляют из нее нежелательные примеси, остатки древесной растительности, камни.
После того как покровную смесь выровняли, не поленитесь опять навести порядок
в культивационном помещении, хорошо промести пол, промыть его. Затем полейте
покровную смесь (от 1 до 3-4 л воды на 1 м2 площади) . Полив проводите из
лейки или через шланг с сеткой. Температура поливной воды от 14 до 25°С. Напор
воды при поливе должен быть минимальным, иначе покровная смесь размоется. При
поливе следите, чтобы поливная вода не просачивалась через покровную смесь и
не попадала на компост с мицелием. То есть норму полива выбирают таким
образом, чтобы покровная смесь могла впитать в себя всю влагу и удерживать ее.
После полива в компост снова устанавливают термометры для контроля
температуры.
При насыпке строго выдерживают толщину слоя покровной смеси по всей площади
насыпки. Для этого на плоских грядах и стеллажах обычно укладывают поперек
или вдоль гряд рейки толщиной 5 см, ориентируясь на толщину которой, легко
распределить покровную смесь по поверхности компоста.
При насыпке покровной смеси в полиэтиленовые мешки и ящики толщину насыпки
покровного слоя определяют просто указательным пальцем. Выравнивая покровную
смесь руками, периодически протыкают пальцем покровный слой, определяют его
толщину. Важно, чтобы покровная смесь при насыпке была однородной и не имела
больших комков.
Если покровную смесь насыпать неравномерно и оставить в ней большие комки,
то вода при поливах станет проникать в компост, в результате чего начало пло-
дообразования и плодоношения будет недружным и неровным. Поэтому еще раз
обращаем внимание грибоводов на качественное выполнение работ при насыпке
покровной смеси. В специализированных шампиньонных комплексах насыпку покровной
смеси, и ее выравнивание, проводят с помощью специальных машин.
Время проращивания мицелия в покровную смесь колеблется от 12 до 18 дней. В
период проращивания мицелия в покровную смесь температура компоста 24-26°С,
температура воздуха — 22-24°С, а относительная его влажность 85-95%. В
процессе проращивания мицелия в покровную смесь культивационное помещение
периодически увлажняют. На 7-8-й день после насыпки покровной смеси проводят ее
рыхление, которое необходимо, чтобы улучшить аэрацию покровного слоя и
создать нормальные условия для газообмена компоста с воздухом культивационного
помещения. Кроме того, рыхление способствует более равномерному плодообразо-
ванию и плодоношению по всей площади плантации. В период проращивания мицелия
проводят 1-2 профилактические обработки 0,2%-ным раствором формалина против
мух и мушек.
Большое значение для дружного плодообразования и плодоношения имеет
правильный режим вентиляции. Как только на поверхность покровной смеси после
проведения рыхления снова выйдет мицелий, начинают вентилировать помещение,
обеспечивая в помещении 1-2-кратный обмен воздуха в 1 ч, причем потоки
воздуха должны быть слабыми, практически неощущаемыми. С этого времени начинается
переход культуры к периоду плодоношения. По мере образования плодовых тел и
их роста подачу свежего воздуха увеличивают и постепенно снижают его
температуру до 14-16°С. За 4-5 дней камеру переводят на оптимальный режим
плодоношения .
Уход за шампиньонами
в период плодоношения
В зависимости от условий плодообразование (массовое завязывание зачатков
плодовых тел) начинается, как правило, на 16-20-й день после насыпки
покровной смеси. Чтобы плодообразование было дружным, с первым появлением отдельных
завязей плодовых тел температуру в культивационном помещении снижают
постепенно За 4-5 дней до 14-16°С.
Помещение обязательно вентилируют. Вначале вентиляция обеспечивает 1-2-
кратный объем воздуха в 1 ч, затем 3-4-кратный обмен. В помещениях, где нет
принудительной системы вентиляции, просто открывают двери, окна, проемы и
оставляют их открытыми до тех пор, пока температура воздуха не снизится до
уровня 14-16°С. В отдельных случаях помещение лучше вентилировать и
проветривать с вечера и до утра. Ночной воздух, как правило, прохладнее дневного.
С наступлением периода плодоношения грибовод должен особо внимательно
следить за влажностью покровной смеси и влажностью воздуха. Покровную смесь
осторожно поливают водой, температура которой 14-20°С. Покровную смесь поливают
раз в сутки из расчета 1-1,5 л/м2.
Сбор урожая начинают, как только плодовые тела шампиньонов достигают
максимальных размеров, но до того, как произойдет раскрытие шляпок грибов. Как
правило, урожай начинает поступать на 20-25-й день после насыпки покровной
смеси. Чтобы снять плодовое тело гриба, нужно вначале повернуть гриб вокруг
его оси, а затем уже отделить от покровной смеси. У сорванного гриба ножом
аккуратно обрезают кончик ножки. В начале плодоношения грибы собирают каждый
день, затем через день. Период плодоношения длится до 8-10 недель, но, как
правило, основная масса урожая поступает в первые 6 недель плодоношения. А
чтобы получить планируемый урожай в период плодоношения, требуется тщательно
выполнять все операции по уходу за грибами:
• строго контролировать температуру и держать ее на уровне 14-16°С;
• поддерживать относительную влажность воздуха на уровне 85-95% или
близком к этим значениям;
• регулярно собирать плодовые тела, не допуская их раскрытия;
• после сбора нормальных здоровых плодовых тел с поверхности покровной
смеси удалить поврежденные или заболевшие плодовые тела, очистить
поверхность покровной смеси от остатков плодовых тел, присыпать свежей
покровной смесью ямки, образовавшиеся после сбора грибов, тщательно убрать
помещение, полить покровную смесь и увлажнить культивационное помещение.
Тщательное выполнение всех работ по уходу за культурой в период
плодоношения, как правило, позволяет получать грибы хорошего качества вплоть до
последнего сбора. После сбора урожая отплодоносивший субстрат удаляют,
помещение убирают, дезинфицируют и, если это необходимо, готовят к закладке
нового оборота. (Отплодоносивший субстрат можно в дальнейшем использовать как
полноценное органическое удобрение для выращивания овощных культур и цветов
на садовом участке.)
Начинающие грибоводы должны знать, что общий объем урожая, который получают
за один оборот, определяется основными факторами:
• нормой закладки компоста на 1 м2 полезной площади (на 1 м2 площади в
зависимости от условий выращивания закладывают от 80 до 150 кг компоста),
• причем чем больше масса компоста, тем выше урожай;
• качеством покровной смеси, готового компоста и посадочного материала;
тщательным соблюдением требований технологии выращивания шампиньонов и
условий микроклимата в периоды роста и развития грибов.
Сбор урожая — самая необременительная и доставляющая удовлетворение работа.
Собранные грибы аккуратно укладывают в тару, стараясь не повредить их. При
сборе и перевозках грибы не желательно перекладывать из одной тары в другую,
так как ткани плодовых тел очень нежны и легко повреждаются.
Существует более 300 рецептов блюд с шампиньонами, из которых умелые
хозяйки готовят холодные закуски, салаты, а также первые и вторые блюда.
Считаем необходимым сообщить нашим читателям, что грибы шампиньоны в нашей стране
являются деликатесным продуктом, и в зависимости от времени года и
складывающихся условий цены на них бывают достаточно высокими. Поэтому труд и затраты,
вложенные грибоводом в процессе выращивания грибов, очень хорошо окупаются.
Вредители и
болезни
шампинь онов
При выращивании шампиньонов, как и любых других овощных культур защищенного
грунта, серьезное внимание необходимо уделять проведению профилактических и
защитных мероприятий, предотвращающих заболевания, повреждения плодовых тел и
потери урожая.
Ведь создавая оптимальные условия для роста и развития грибов, мы
непроизвольно создаем благоприятную среду для интенсивного развития и их
конкурентов, болезней, вредителей. При этом следует отметить, что конкуренты, болезни
и вредители, как правило, менее требовательны к окружающим условиям, имеют
более короткий цикл развития и потому размножаются в культивационных камерах
и сооружениях исключительно быстро, если не проводить надлежащих мер.
Значимость профилактических и защитных мероприятий при выращивании грибов
определяется еще и тем, что плодовые тела, мицелий, компост и покровная смесь,
культивационные камеры и помещения — благоприятная среда для развития очень
широкого круга вредителей и болезней.
В случае интенсивного развития отдельных видов болезней потери достигают
60-70% от общего урожая. При отдельных заболеваниях плодовые тела
повреждаются таким образом, что становятся полностью непригодными для употреб-
ления в пищу.
В процессе выращивания грибов их плодовые тела могут иметь нарушения и
отклонения от нормального строения и окраски вследствие нарушения
физиологических процессов питания и условий микроклимата.
К числу наиболее опасных вредителей грибов относятся грибные мухи, мушки и
комарики, нематоды и клещи.
Наиболее опасные заболевания грибов — мокрая гниль (микогон), сухая гниль
(вертициллиум), а также вирусные, и бактериальные заболевания. Более подробно
описание болезней и вредителей дано в табл.7.
Таблица 7. Основные вредители и болезни шампиньона
Вид вредителя
или болезни
Источник инфекции
или вредителя
Вид поражения
или проявления болезни
Грибные мухи,
мушки и комарики
Мухи, мушки, комарики и их
личинки заносятся в
культивационные помещения с
компостом, покровной смесью
или воздушными потоками
через систему вентиляции
Повреждают мицелий и
плодовые тела, которые в
дальнейшем загнивают и отмирают
Клеши: маленький,
соломенный, белый,
красный.
Все виды клещей заносятся с
компостом и покровной
смесью, могут быть в
культивационном помещении при
плохой дезинфекции
Повреждают мицелий и
плодовые тела, активные
переносчики болезней шампиньона
Ногохвостки и
мокрицы
Заносятся с компостом и
покровной смесью, при
подготовке компоста на грунтовых
площадках
Повреждают мицелий и
плодовые тела, после чего они
чернеют и отмирают
Нематоды
Плохо подготовленный
компост из некачественной
старой соломы, зараженная
покровная смесь
Повреждают мицелий, мицелий
на поверхности и покровной
смеси образует тонкую
пленку , которая, разлагаясь,
дурно пахнет. При активном
размножении нематоды
плодовые тела практически не
образуют
Бактерии:
бактериальная пятнистость
и мумификация
Плохо подготовленные
покровная смесь и компост.
Переносчики — нематоды и
клещи
Поражается мицелий,
плодовые тела. Плодовые тела
покрываются ржавыми пятнами,
они деформируются, рост их
замедляется, затем они
отмирают
Плесени паразиты:
микогон — мокрая
гниль
Самое опасное заболевание.
Источник — зараженная
покровная смесь, грязный
инвентарь , спецодежда
Поражается мицелий и
плодовые тела, которые образуют
бесформенную массу,
выделяющую неприятно пахнущую
жидкость
Вертициллиум —
сухая гниль
Источник заражения — плохо
приготовленная покровная
смесь, грязный инвентарь,
спецодежда
Плодовые тела
деформируются, шляпка маленькая, ножка
длинная, кожица грибов
лопается и отслаивается
Дактилиум —
паутинистая плесень
Плохо приготовленная
покровная смесь, грязный
инвентарь , спецодежда
Поражается мицелий и
плодовые тела, они покрываются
белым пушком, затем чернеют
и отмирают
Трюфельная болезнь
Плохо приготовленный
компост , покровная смесь,
грязный инвентарь и
спецодежда
Поражает мицелий и плодовые
тела, которые образуются
под покровной смесью и
сильно деформируются
Плесени: оливковая
плесень
Развивается в компосте при
избытке влаги и аммиачной
формы азота, плохой аэрации
бурта в процессе подготовки
На механических частицах
компоста, соломинках
образуется зеленый налет.
Тормозится рост мицелия,
компост сыреет и начинает
разлагаться
Белая гипсовая
плесень
Плохо приготовленный,
недоработанный компост. Хорошо
развивается в компосте, на
покровной смеси при
повышенных концентрациях
аммиака и щелочной реакции
покровной смеси
В компосте, на поверхности
компоста до насыпки
покровной смеси белые и плесневые
пятна. Мицелий плохо
растет, плодоношение
тормозится, плодовые тела имеют
ненормальное строение
Продолжение табл. 7
1
2
3
Коричневая
гипсовая плесень
Плохо приготовленный
недозревший компост, имеющий
повышенную влажность и
избыток аммиака
На поверхности компоста и
покровной смеси
разрастаются белые пятна плесени,
которые по мере роста
краснеют и образуют корку.
Мицелий в этих местах
практически не растет, грибы не
завязываются
Вирусы: болезнь
ла-фра-не
Зараженный посадочный
материал, рабочий инвентарь и
спецодежда
Зараженный мицелий,
плодоношение задерживается,
плодовые тела имеют длинную
ножку, небольшую шляпку,
растут искривленными.
(Гвоздеобразные плодовые
тела с открытыми шляпками)
, окраска плодовых тел
ржавая и коричнево-темная
Конкуренты:
чернильный гриб —
серый навозник
Плохо приготовленный,
недоработанный , недозревший
компост, реже покровная
смесь, засоренная спорами
серого навозника
Серый навозник быстро
прорастает в компост и
покровную смесь, тормозит рост
мицелия, затем, созревая,
ножка и шляпка гриба
разлагаются, ухудшают компост и
покровную смесь. Тормозят и
плодообразование, снижают
общий урожай
Для защиты грибов от вредителей и болезней на специализированных
шампиньонных комплексах в настоящее время разработана и успешно применяется сис-
тема профилактических и защитных мероприятий. Имеются препараты, оборудование
и машины для проведения обработок. Решены в определенной степени вопросы
защиты грибов при выращивании их и в приспособленных помещениях. Чтобы
правильно выбрать сроки проведения профилактических обработок, средства и препараты,
вначале необходимо научиться различать и определять виды вредителей и
болезней, которые поражают плодовые тела и мицелий.
В наше время уже хорошо изучены основные виды конкурентов, вредителей и
болезней грибов, а также паразитических микроорганизмов, развивающихся в
компосте и покровной смеси.
Наиболее распространенные вредители и болезни шампиньонов обычно
подразделяют на следующие основные группы:
• вредители: грибные мухи, мушки и комарики, ногохвостки, клещи, нематоды,
мокрицы и мышевидные грызуны;
• бактериальные болезни: бактериальная пятнистость и мумификация плодовых
тел ;
• вирусные заболевания;
• грибные болезни: плесени, разрастающиеся в компосте либо в покровной
смеси, а также плесени, разрастающиеся и в компосте, и в покровной
смеси .
Меры и средства
борьбы с вредителями и
болезнями шампиньонов
Несмотря на большой перечень имеющихся вредителей и болезней шампиньонов,
грибоводы в целом справляются с ними как в специализированных шампиньонных
комплексах, так и в шампиньонницах подсобных хозяйств, кооперативов и
любителей-грибоводов . Грамотно выполняя все операции по подготовке компоста и
покровной смеси, соблюдая требования технологии выращивания шампиньонов,
принимая соответствующие меры санитарии и гигиены, удается практически полностью
исключить потери урожая от вредителей и болезней, что подтверждается
многолетней практической работой многих хозяйств и любителей грибоводов.
Большое значение при этом имеет квалификация грибоводов, а также их
дисциплинированность и точное исполнение всех необходимых операций.
Приготовление компоста и покровной смеси, посев мицелия, соблюдение режима микроклимата
в периоды роста и развития культуры должны по возможности более полно
отвечать условиям развития шампиньонов. Любые отклонения в работе,
нечистоплотность , небрежность при выполнении тех или иных операций обязательно
повлияют отрицательно на конечный результат всей работы.
Из табл.7 видно, что основная масса вредителей и болезней грибов заносится
в культивационные помещения с компостом и покровной смесью. Поэтому, начиная
готовить компост, грибовод должен обязательно брать солому озимой ржи или
пшеницы только хорошего качества: урожая текущего года, хорошо вызревшую, без
сорняков и частиц почвы. Если солома влажная, имеет много посторонних
примесей, то подготовить компост хорошего качества практически невозможно. В
готовом компосте, подготовленном из некачественной соломы, обязательно будут
присутствовать споры плесневых и грибных заболеваний, а также различные виды
нематод. Аналогичные требования предъявляются и к другим компонентам, которые
используются при составлении компоста. В процессе подготовки компоста
необходимо следить, чтобы бурт не загрязнялся почвой и другими нежелательными
примесями .
Торф для приготовления покровной смеси должен быть по возможности свежим,
чистым, не иметь посторонних включений. Особенно опасны для грибов минераль-
ные удобрения, машинное масло и почва. Доломитовый или известковый шлам также
должен быть без посторонних примесей.
Приготавливая покровную смесь, следует тщательно соблюдать ее чистоту,
стараясь предохранять от засорений и заражения. Составленную покровную смесь
следует укрывать полиэтиленовой пленкой или брезентом. Только в этом случае
смесь не будет пересыхать и загрязняться. В практической работе бывают
ситуации, когда, несмотря на все принятые меры, грибовод бывает не уверен в том,
что компост и покровная смесь хорошего качества и не заражены. В этих
случаях , конечно, желательно компост пропастеризовать, а покровную смесь прогреть
паром. Опытным путем было установлено, что при температуре 55-60°С все
основные вредители, споры и другие источники заболеваний погибают. В табл. 8 мы
приводим экспозицию и значение температур, при которых можно обрабатывать
паром компост и покровную смесь с целью их дезинфекции.
Из табл. 8 ясно, что, пропаривая компост и покровную смесь при температуре
60°С, можно в течение 2-6 ч практически полностью уничтожить основных
вредителей и главные болезни грибов. В тех случаях, когда нет возможности
покровную смесь обработать паром, для дезинфекции используют формалин. Готовят
2%-ный раствор формалина, обрабатывают им покровную смесь и укрывают
полиэтиленовой пленкой или брезентом. Покровную смесь выдерживают под пленкой 1-2
дня, причем обработку смеси формалином проводят за 2-3 дня до насыпки на
компост с проросшим мицелием.
Большое значение в профилактике заболеваний и вредителей грибов имеет
правильная подготовка помещения для выращивания грибов. Помещение тщательно
вычищается и дезинфицируется 2%-ным раствором формалина. Там, где это нужно,
помещение белят. Помещение должно быть относительно герметичным, чтобы не
было щелей, отверстий, через которые в него может заноситься инфекция и
проникать летающие вредители. Посадку мицелия, насыпку покровной смеси, уход за
культурой и сбор грибов грибовод обязан выполнять в чистых перчатках,
спецодежде и обуви. Рабочий инвентарь каждый раз перед выполнением работ
необходимо мыть, а иногда и дезинфицировать 2%-ным раствором формалина или хлорной
извести. В табл. 9 приводятся в сокращенном виде основные мероприятия,
входящие в систему защиты грибов для грибоводов всех уровней.
Таблица 8. Время прогревания компоста и покровной смеси с
целью уничтожения вредителей и болезней,
ч
Вид болезни или вредители
Температура
55°С
60°С
Белая гипсовая плесень
4
2
Мокрая гниль
4
2
Сухая гниль.
4
2
Паутинистая плесень
4
2
Бактериальная пятнистость
4
2
Нематоды
5
3
Личинки, мухи, мушки, комарики, клещи
5
3
Плесени: белая гипсовая
16
6
коричневая гипсовая
16
4
оливковая
16
6
зеленая
16
6
Ложная трюфель
6
3
Таблица 9. Препараты, сроки и дозы их применения для защиты грибов
Вид болезни
или вредителя
Препарат
Сроки, концентрация применяемого препарата,
норма расхода
Личинки,
мухи , клещи
Базудин
При перебивках компоста норма 0,5 кг 2%-ного
дуста на 1 т компоста. Обработка камер перед
насыпкой покровной смеси 0,3 кг 2%-ного дуста
на 1 00 м
Мухи, мушки,
личинки,
клещи
ДДВФ
Камеры обрабатываются аэрозолем перед насыпкой
покровной смеси. Норма расхода 5- 10 мл
препарата на 2 л воды на 100м площади
Мухи, клещи,
личинки
Тиодан
Обработка аэрозолем после посадки мицелия
(бумаги) после насыпки покровной шеей. Норма
расхода 100 г препарата на 10 л воды на 100 м
Мухи, мушки,
личинки,
клещи
Хлорофос
Периодическое опрыскивание буртов компоста,
обработка площадки. Норма расхода 50 л 0,30%-
ного раствора на 100 м2
Клещи
Тедион
Опыливание или опрыскивание камер после
посадки мицелия и насыпки покровной смеси. Норма
расхода 100 г препарата на 1 00 м
Плесени,
бактерии,
нематоды
Формальдегид
(формалин)
Дезинфекция покровной смеси за 4. . . 5 дней до
насыпки ее на компост. Обработка камер после
посадки мицелия и после насыпки покровной
смеси, дезинфекция инвентаря, оборудования
шампиньонницы. Применяется 2%-ный раствор
формалина
Мокрая и
сухая гнили,
паутинистая
болезнь
Беномин (фун-
дазол )
Обработка камер после насыпки покровной земли
(по покровному слою). Норма расхода 150гна 100
л воды на 100м
Мокрая и
сухая гниль,
паутинистая
болезнь,
зеленая плесень
БМК (дерозал,
кар-бендозин)
Обработка камер после насыпки покровной земли
(по покровному слою). Норма расхода 100 г
препарата на 100 л воды на 100м
Сухая тиль
Да кон ил
Обработка покровной земли через 10 дней после
ее насыпки на компост. Норма расхода 200 г на
1 00 л воды на 1 00 м
Мокрая и
сухая гнили
Дитан-45 (ман-
коцеб)
Опыливание покровной смеси в камерах на 3-й и
4-й Apib после насыпки на компост. Норма
расхода 100 г на 100 м
Мокрая и
сухая гнили,
паутинистая
болезнь
Тиофанат (топ-
син-м)
Опрыскивание покровной смеси после насыпки на
компост. Норма расхода 200 г на 1 00 л воды,
на 1 00 м
Гнили
Цинеб
Опыливание покровной смеси сразу после ее
насыпки на компост. Норма расхода на 100 м
В табл.9 приведены препараты, их дозы и сроки применения, которые позволяют
защитить грибы практически от всех болезней и вредителей. Но мы считаем, что
лучше выращивать грибы с минимальным использованием средств защиты. Нужно
стремиться к тому, чтобы правильно выполнять все технологические операции,
своевременно проводить профилактические мероприятия при подготовке компоста,
хорошо подготовить помещение для выращивания грибов, продезинфицировать его.
Хотелось бы напомнить всем грибоводам, что при наступлении плодоношения, в
период плодоношения и во время сбора урожая никакие обработки химическими
препаратами в помещении выращивания грибов проводить нельзя! Лучше получить
урожай несколько меньшего уровня, но с хорошим качеством продукции. В период
плодоношения для ликвидации очагов болезней, таких, как мокрая и сухая гнили,
паутинистая болезнь, можно использовать обычную поваренную соль (NaCl),
присыпая ею появившиеся очаги болезни. Соль консервирует очаг и не дает ему
распространяться на другие участки. Кстати, участки, где появляется белая или
коричневая гипсовка, также присыпают солью или любым минеральным удобрением.
При нормальных условиях в камерах плодоношения, приспособленных помещениях,
теплицах, подвалах, подземных выработках в первый месяц плодоношения болезней
и вредителей практически не бывает. Как правило, болезни и вредители
появляются на 5-6 неделе плодоношения, то есть в конце культурооборота, когда уже
85-90% урожая получено. Чтобы в период плодоношения вредители и болезни
медленнее развивались, температуру воздуха в помещении поддерживают в пределах
15-16°С. При повышении температуры воздуха в камере грибы к тому же теряют
свой товарный вид и качество.
Ко всему изложенному следует добавить, что, как правило, летние месяцы —
самые сложные для работы грибоводов.
Ведь в эти месяцы для приготовления компоста идет старая солома (после 9 —
12 месяцев хранения), и естественно, ее качество бывает несколько хуже, чем
свежей соломы. Поэтому приходится более тщательно работать с компостом и
уничтожать вредителей и болезни еще в процессе подготовки компоста, а бурт и
площадку, на которой он готовится, обрабатывать 1-2 раза против мух и мушек
одним из препаратов, указанных в табл.9. Кроме того, если завезенный конский
навоз, бройлерный помет и другие виды навоза и помета будут храниться 2-3
недели, то их также следует обработать 1 раз препаратами против мух и мушек.
Эти профилактические мероприятия просто необходимы, поскольку летом в
условиях теплой погоды вредители и болезни развиваются быстрее и обязательно
сохранятся в компосте.
При подготовке покровной смеси также очень тщательно контролируйте чистоту
торфа и доломитового шлама. Летом на торфе и в торфе могут быть и сорняки, и
болезни. Подготовив покровную смесь, ее обязательно обработайте формалином и
накройте пленкой или брезентом. При температуре 1.5-18°С и выше формалин
хорошо испаряется и эффективно работает против вредителей.
Заканчивая этот раздел, напоминаем нашим читателям, что грибы шампиньоны —
культура очень требовательная к условиям питания, микроклимата и чистоты.
Вместе с тем грибы очень отзывчивы на хороший правильный уход и дают тогда
максимальную отдачу.
Химичка
КЛОНДАЙК ДЛЯ ХИМИКА
(продолжение, начало в № 11 за 2008 г.)
Патлах В.В.
Общие понятия
получения
драгметаллов
из отходов
Серебро (Ад)
Серебро получают амальгированием или выщелачиванием. При выщелачивании
серебро растворяется под действием концентрированного раствора KCN или NaCN в
дистиллированной воде. Из полученного комплексного цианистого соединения
K[Ag(CN)2], Na[Ag(CN)2], металлическое серебро осаждается при пропускании че-
рез раствор электротока ([Ag(CN)2]Ag + 2CN), плотным металлокерамическим
кристаллическим слоем на катоде. Соляная и разбавленная серная кислота на Ад не
действуют. Серебро хорошо растворяется в азотной кислоте HNO3, поэтому
азотная кислота применяется при отделении Ад от золота Аи, которое в HNO3 не
растворяется :
Ад + 2HNO3 = AgN03 + N02 + Н20
Все соединения Ад под действием восстановителей (например, формалина, гид-
розина) легко восстанавливаются с выделением металлического Ад. Процесс
амальгирования аналогичен золоту Аи. Большое количество Ад используется для
электрических контактов и в серебряно-цинковых аккумуляторах.
Золото (Аи)
Золото получают амальгированием или выщелачиванием. При амальгировании
золото растворяется в ртути (Нд), образуя амальгаму, которая при содержании Аи
более 15% становится твердой. Из полученной амальгамы ртуть отгоняется в
конденсирующих приспособлениях, оставляя в виде конкреций Аи (золото) и Ад
(серебро) . Очистка Аи от серебра рассматривается ниже. Для выщелачивания
применяют раствор цианида натрия или калия - NaCN или KCN (концентрированный
раствор в дистиллированной воде), в котором Аи растворяется в присутствии
кислорода (продув воздухом) с образованием комплексных анионов [Au(CN)2] _ дицио-
но-золотокислый калий:
4Au + 8CN + 02 + 2Н20 = 4[Au(CN)2] + 40Н
Из полученного раствора золото выделяют металлическим цинком (опилки Zn) в
коллоидный осадок:
2[Au(CN)2] + Zn = [Zn(CN)4]2 + 2Au
Осажденное золото обрабатывают для отделения от него цинка разбавленной
серной кислотой, промывают и высушивают. Дальнейшая очистка Аи от примесей
(главным образом, от серебра) производится обработкой его горячей
концентрированной серной кислотой H2S04 или нужен электролиз. Аи также легко
растворяется в «царской водке» (смесь соляной НС1 и азотной HNO3 кислот 1:4), образуя
комплексную золотохлористоводородную кислоту H(AuCl4), которая
кристаллизуется при выпаривании в виде светло-желтых игл состава Н (AUCI4)'4Н20. Также легко
Аи растворяется в «хлорной воде» и в аэрируемых, т.е. продуваемых воздухом,
растворах цианидов щелочных металлов.
Все соединения Аи легко разлагаются при нагревании с выделением
металлического Аи. Ввиду мягкости Аи употребляется в сплавах, обычно с серебром или
медью. Эти сплавы применяются и для электрических контактов. Работа с данными
реактивами требует большой осторожности, так как все они смертельно ядовиты.
Наличие Аи в радиодеталях определяется по паспорту детали и по характерному
цвету покрытий.
Платина (Pt)
Выделение платины аналогично золоту. При растворении платины в «царской
водке» получается гексохлорплатиновая кислота Н2(Рг;С1б), которая при
выпаривании раствора выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава Н3(Рг;С1б)'
6Н20, которые при дальнейшем нагревании разлагаются с выделением Pt.
Драгметаллы из отходов
Всего сплавов, содержащих драгоценные металлы и применяемых в
промышленности - более пятисот. К ним относятся металлокерамические сплавы, баббиты,
припойные сплавы (Ад-А1), из сплавов на моно-, би- и триметаллической основе
изготавливают электроконтакты, детали слаботочной аппаратуры, постоянные
магниты (Pt-Fe, Pt-Co), батареи элементов и мембраны (Ag-Zn, Cd-Ag),
катализаторы (Pt-Pb, Pt-Ph, Pt-Re), аноды (Pt-Ti, Ag-Pb-Sn), фидерные
электронагреватели и иглы к ним для изготовления стекловолокна (Pt-Ph), фильтры для
изготовления вискозного шелка (Pt-Au, Pt-Rh, Pt-Pb), микроэлементы для
полупроводниковых приборов (Au-Sb, Au-As, Au-Jn-Ge, Au-Si). Это перечисление не
претендует на звание перечня: подробный перечень состоял бы из десятков страниц, это
просто пример широчайшего применения драгоценных металлов в науке и технике.
При таком разнообразии применения драгметаллов в различных сочетаниях с
другими материалами наивно было бы полагать, что существует один-единственный
способ извлечения драгметаллов. Самое радикальное - привлечь к работам нужных
специалистов, обладающих опытом и нужными сведениями. Если же такового
специалиста под рукой не оказалось, нужно обратиться к специальной литературе.
Кратко о
физико-химических
свойствах серебра
Напомню, в общих чертах, физические и химические особенности серебра. В
чистом виде серебро - мягкий (по шкале Мооса - 2,5, по твердости оно занимает
промежуточное положение между золотом и медью), ковкий металл характерно
белого цвета с удельным весом 10,5, обладающий отличной теплопроводностью и
исключительной электропроводностью, из-за чего его так любят в электронике.
Температура плавления чистого серебра - 960,5°С. В виде расплава чистое
серебро жадно поглощает кислород из воздуха, который при остывании начинает
бурно выделяться, что приводит к вскипанию и разбрызгиванию металла.
Серебряные сплавы значительно отличаются от чистого металла по своим физическим
свойствам: так, например, у сплавов ниже температура плавления и больше
твердость . Серебро химически активнее, чем золото, растворяется не только в
"царской водке", но и в концентрированной серной и азотной кислотах. Серебро
легко реагирует с сероводородом, особенно во влажной среде, покрываясь
поверхностным "червленым серебром". Непосредственно с серой реагирует лишь при
нагреве. Серебро реагирует с озоном, особенно в присутствии окислов железа. Так
как в воздухе постоянно присутствует сероводород, то, как вы хорошо знаете,
на воздухе серебро со временем темнеет. Хорошо это или плохо - решать вам.
Безусловно, благородная патина изделия подчеркивает его старинное
происхождение, но стандартную серебряную ложку вряд ли примут в ломбарде, если она -
черного цвета, да и неудобно как-то. Привожу несколько способов очистки
серебра, взятых из книги "Химия в быту" (М, 1958).
1. Сильно почерневшее серебро кипятят в следующем растворе:
• винно-каменной кислоты - 1 весовая часть,
• алюминиевых квасцов - 1 весовая часть,
1 Законность этого не рассматриваем, но всегда стоит помнить, что незнание Законов не
освобождает от ответственности, а все Законы даже юристы не Знают.
• соли поваренной - 10 весовых частей,
• воды - до 100 весовых частей.
2. Потускневшее серебро промывают 1%-ным мыльным раствором, затем, не давая
изделию высохнуть, протирают его 20%-ным раствором гипосульфита натрия.
Полировать серебро лучше всего смесью растворенного мыла и мела, замешанной
тщательно до консистенции густой сметаны, в пропорции исходных материалов 1:1.
Еще советы по очистке серебряных и золотых изделий.
1. В стеклянный или эмалированный сосуд кладут кусок цинка (стаканчик от
обычной батарейки - цинковый), подлежащие очистке предметы из драгметалла и
поливают их сверху раствором кальцинированной (бельевой) соды в воде (1 ст.
ложка соды на 0,5 л воды).
2. Изделия из серебра хорошо чистить мелом с нашатырным спиртом, затем
промыть водой и насухо вытереть.
Исходным продуктом для получения всех соединений серебра является
азотнокислое серебро, широко известное под названием ляпис. Ляпис отменно
растворяется в воде и в спирте, не гигроскопичен, быстро расщепляется под
воздействием света, восстанавливаясь до металлического серебра.
Извлечение серебра
из отработанных
фиксирующих растворов
На построение фотографического изображения расходуется лишь часть серебра,
содержащегося в светочувствительном слое фотоматериала. Большая же часть
серебра переходит в фиксаж.
Вот некоторые цифры:
- фотографическая бумага содержит от 1 до 3,7 г/м2,
- фотопластинки содержат серебра от 4 до 510 г/м2,
- фотопленка - 2,5-9,5 г/м2,
- рентгеновская пленка - 10-50 г/м2.
Способы извлечения серебра из отработанных фиксирующих растворов делятся на
химические и электролитические.
К химическому способу осаждения серебра относятся способы восстановления
серебра порошком или опилками (стружками) цинка и железа, гидросульфитом,
гидразинборатом и проявителем, а также сульфидная регенерация - осаждение
серебра в виде сульфида серебра при введении в фиксаж раствора сернистого
натрия.
Для промышленного применения наиболее целесообразным является использование
способа электролитической регенерации серебра, при котором серебро выделяется
в наиболее чистом виде, что облегчает его дальнейшее рафинирование (очистку).
Электролитическая регенерация серебра основана на восстановлении ионов
серебра электрическим током.
Наиболее распространенными способами извлечения серебра являются следующие:
1. Отработанный фиксирующий раствор подкисляют серной кислотой и вводят в
него цинковые опилки или стружки цинковой, жести, энергично перемешивают до
тех пор, пока раствор не станет прозрачным. Затем раствор осторожно сливают.
Осадок, состоящий из серебра, цинка и его соединений, серы и остатков
желатины, промывают и высушивают.
2. К 1 л отработанного фиксирующего раствора приливают 20 мл 20%-ного
раствора сернистого натрия. После отстоя раствора в течение суток осадок,
представляющий собой сернистое серебро, отфильтровывают и высушивают. Осаждение
ведут вне помещения или при усиленной вентиляции, для уменьшения выделения
сероводорода отработанный фиксирующий раствор предварительно подщелачивают.
3. Метод, исключающий малоэффективную транспортировку растворов с малым
содержанием в них серебра, основан на способности некоторых ионообменных смол
сорбировать ионы серебра из растворов. Он пригоден для регенерации серебра
непосредственно в кинофотолабораториях и фотоателье, не требует никакого
специального оборудования и практически может осуществляться в процессе
повседневной работы.
В отработанный фиксирующий раствор или первую промывную воду добавляют
гранулы ионообменной смолы марки КУ-1 или АН-21 из расчёта 5 г на 1 л раствора.
Для более полного прохождения ионообмена раствор достаточно взбалтывать 2-3
раза за 5-8 часов. Процесс протекает 10-12 ч. По истечении этого времени
раствор фильтруют, полученный шлам высушивают. Этим способом из растворов
извлекается 80-90% серебра.
4. Осаждение труднорастворимой соли сульфида серебра производят после
предварительного подщелачивания раствора фиксажа едкой щелочью с целью
последующей нейтрализации сероводорода H2S, который выделяется при осаждении серебра
сульфидом натрия. К щелочному раствору фиксажа постепенно приливают при
постоянном помешивании 20%-ный раствор сульфида натрия. Сульфид натрия,
реагируя с комплексной солью серебра, образует труднорастворимую соль серебра
Ag2S, которая выпадает в осадок. В общем виде реакция сульфидного способа
осаждения серебра протекает по уравнению
Na4 [Ag2 (S203) з] + Na2S Ag2S + 3Na2S203
Через сутки после отстаивания на дне сосуда осаждается сульфид серебра.
Осадок содержит около 87% серебра. Осветлённую жидкость сливают с осадка,
который высушивают любым способом.
5. Восстановление серебра до металлического производят с помощью активного
восстановителя - дитионита натрия. Раствор кислого фиксажа предварительно
подщелачивают содой до рН = 7-8, после чего в него добавляют дитионит натрия.
Для прохождения реакции раствор необходимо подогреть. Выпавший осадок почти
на 100% состоит из металлического серебра. На 1 л отработанного фиксажа
добавляют не менее 20 г безводной соды и 20 г дитионита натрия Na2S204'2H20.
Реакция восстановления серебра из щелочного раствора отработанного фиксажа
протекает по следующей схеме:
Na4[Ag2(S203)3] + Na2S204 + 2NaOH 2Ag + 2NaHS03 + 3Na2S203
Как видно из приведенных уравнений, при извлечении серебра из фиксирующих
растворов они одновременно регенерируются. Таким восстановленным фиксажем
можно повторно пользоваться, если в него добавить 15-20% тиосульфата натрия.
6. Осаждение серебра отработанным гидрохиновым проявителем заключается в
том, что равные объемы отработанного фиксирующего раствора и отработанного
проявителя смешивают и на 1 л фиксажного раствора добавляют 3-4 г едкого
натра или каустической соды. Раствор хорошо перемешивают и дают отстояться в
течение суток, а затем фильтруют. Оставшийся на фильтре серебросодержаший
осадок собирают и высушивают. Для наиболее полного выделения серебра в
раствор, пропущенный через фильтр, добавляют ещё некоторое количество
отработанного проявителя и процесс повторяют.
Химические процессы, происходящие при указанном методе регенерации серебра,
можно выразить следующей схемой:
Ыа4[Ад2(32Оз)з] + С6Н4(ОН)2 2Ag + 2Na2S203 + H2S203 + C6H402
H2S203 + Na3C03 Na2S203 + C02 + H20
7. Восстановление серебра формалином осуществляется путём добавления к
отработанному фиксирующему раствору 40%-ного водного раствора формальдегида из
расчёта 4 мл на 1 г осаждаемого раствора. Процесс ведут при кипячении в
фарфоровой или эмалированной посуде в течение суток.
Преимуществом метода является высокое содержание серебра в осадке, а
недостатком - большой энергетический расход и сильный запах.
8. Восстановление серебра металлами основано на том, что серебро
вытесняется из растворов его солей подавляющим большинством других металлов.
Наибольшее применение для этой цели получили железо, алюминий и цинк, причём металлы
используются в виде стружки, что значительно удешевляет процесс, так как
могут использоваться отходы производства, или пыли. С увеличением поверхности
соприкосновения металла с раствором скорость процесса возрастает. Перед
применением стружку обезжиривают в 3%-ном растворе щелочи. Длительность
осаждения серебра и расход металлов - восстановителей приведены ниже.
Используемый шатер нал
Расход реагента
на 1 г серебра (г)
Время
осаждения (с уткн)
Железная стружка или опилки
2-5
2-6
Алюминиевая пыль,
фольга или стружка
1,5-2
2-3
Цинковая пыль
1,5-2
1-2
Преимущества процесса - дешевизна и высокое содержание серебра в осадке;
недостатки - длительность, необходимость периодического перемешивания,
наличие больших сосудов для хранения растворов.
9. Небольшая заметка из журнала "Юный техник" (№ 11 за 1959 г.) "Серебряные
рудники" - в отходах.
Отработанный фиксажный раствор имеет следующую химическую формулу:
Na2 [Ад (Б20з) з] • Если смешать равные количества фиксажа и раствора сернистого
натрия (5-6 г Na2S на 1 л воды), произойдет реакция, в результате которой в
осадок выпадет сернистое серебро. Смешайте высушенный осадок с железными
опилками и кальцинированной содой. Расплавьте смесь в тигле - получите
черновое металлическое серебро.
10. К отработанному фиксажу добавляется отработанный гидрохиноновый, метил-
гидрохиноновый или фенидонгидрохиноновый проявитель в пропорции 1:1, Затем
все интенсивно перемешивают. Отстаивают в течение суток и сливают раствор с
осадка.
Технологии извлечения
серебра из отработанного
гипосульфита (фиксажа)
На построение фотографического изображения расходуется лишь часть серебра,
содержащегося в светочувствительном слое фотоматериала. Большая же часть
серебра переходит в фиксаж и проявитель, эту часть серебра можно выделить и
собрать .
1 способ: Позволяет выделить чистое серебро. Состоит в следующем: в сосуд с
истощенным фиксажем насыпают железную стружку или мелкие гвозди, хорошо
отмытые от жира с помощью бензина. Время от времени раствор взбалтывают. Спустя
7-10 дней раствор сливают, а металлическую стружку и гвозди высушивают на
воздухе. Серебро, осажденное на гвоздях, осыпается в виде черного порошка,
которые затем можно сплавить в слитки.
2 способ: В фиксаж добавить 40% формалина из расчёта 4 мл на 1 г серебра и
20 мл азотной кислоты на 1 л фиксажа. Кипятить 1 час. Осадок высушить.
3 способ: Осаждение поваренной солью (хлорид натрия NaCl). Это способ для
выделения серебра из отбеливающих растворов, содержащих К2Сг207 при обработке
черно-белых обращаемых кино и фотопленок. Насыщенный раствор соли добавляют в
отбеливающий раствор. После 1 суток отделяют осадок AgCl и сушат.
4 способ: Истощенный фиксаж и такое же количество по объему отработанного
метолгидрохинонового проявителя сливают в один сосуд. К полученной смеси
добавляют 30%-ный раствор едкого натра из расчета по 100 мл на каждый литр
отработанного фиксажа. Серебро при этом осаждается в виде мельчайшего чистого
серебряного порошка. Процесс длится не менее 48 часов. Образовавшийся за это
время осадок серебра отфильтровывается и сушится. Оставшийся водный раствор
тиосульфита натрия, то есть фиксаж, можно вновь использовать в работе.
5 способ: В отработанный фиксаж, который находится в стеклянном сосуде,
укладывают полированный лист латуни. Через 48 часов на него осядет почти все
металлическое серебро из истощенного раствора. После осаждения лист хорошо
промывают водой и высушивают. Затем с его поверхности осторожно соскабливают
слой серебра.
6 способ: К 1 л использованного фиксажа добавляют 5-6 г гидросульфида
натрия и 5-6 г безводной соды. Через 19-20 часов образовавшееся в виде черного
мелкого порошка металлическое серебро фильтруют и высушивают, а
обессеребренный фиксирующий раствор подкисляют бисульфитом натрия и вновь используют в
работе.
7 способ: В отработанный фиксаж на 1 л добавляют 20 г соды и 20 г дитионида
натрия. Раствор подогревают до 70°С, выпавший осадок сушат. В нем содержится
до 100% чистого серебра.
8 способ: В отработанный фиксаж и первые промывные воды добавляют мелкую
цинковую стружку, пыль или из расчёта 2 г на 1 г серебра. Раствор
предварительно подкисляют серной или соляной кислотой. Раствор периодически
помешивают . Осадок фильтруют и сушат.
9 способ: Серебросодержащий шлак можно выделить путём электролиза. В
качестве электродов можно использовать угольные стержни из батареек типа «МАРС»,
«САТУРН» и др. Электроды погружают в ёмкость с фиксажем и подают постоянное
напряжение 6-8 вольт. В процессе электролиза выделяются чёрные хлопья
серебро со держащего вещества, выпадающие затем в осадок. Когда выделение хлопьев
прекратится, осадок фильтруют и сушат.
10 способ: В 3-х литрах отработанного фиксажа растворяют 1 чайную ложку
пищевой соды, через 1-2 минуты добавляют 5 г сульфида натрия (Na2S) . Происходит
бурная реакция с выделением черных хлопьев. Пару дней жидкость отстаивается,
осадок фильтруется и высушивается.
11 способ: К 1 л отработанного фиксажа приливают 20 мл 20%-ного раствора
сернистого натрия. Раствор отстаивается в течение суток. Осадок,
представляющий собой сернистое серебро, фильтруют и высушивают.
Технология получения
серебра из фотоматериалов
Необходимые материалы:
Название
Формула
Возможное место приобретения
1. Сульфат Натрия
NaS
Магазин хим. реактивов
2. Порошкообразное железо
Fe
Стругается мелким напильником
З.Мел
Магазин канцтоваров или стройматериалов
4. Сода (пищевая)
NaCO
Продовольственный магазин
5. Тигель (спец. Посуда)
Магазин хим. реактивов
После обработки фотоплёнки и фотобумаги в закрепителе остаётся значительное
количество серебра, которое образует с сульфатом натрия хорошо растворимые
соединения:
2NaSO + AgBr Na(Ag(SO)) + NaBr
Для получения серебра сначала нужно осадить его из раствора. Перелейте
фиксаж в стакан, прибавьте немного соды (1-2 г). И небольшими порциями
добавляйте 10 % раствор сульфида натрия до полного осаждения сульфида серебра:
2Na(Ag(SO) )+ NaS AgS + 4NaSO
Осадок отфильтруйте и высушите. Для того чтобы выплавить из полученного
осадка чистое серебро смешайте в фарфоровом тигеле 20 гр. Полученного осадка
(AgS), и 5 г порошкового железа и 30 г мела. Тигель нагрейте на пламени
газовой плиты до полного расплавления шихты. Когда смесь застынет, удалите
верхний слой шлака. На дне тигеля вы найдёте небольшой слиток серебра. Промыв его
в слабом растворе серной кислоты и в воде, Вы окончательно очистите его от
остатков шлака.
Извлечение серебра
из сплавов, зеркального боя,
золы фотоматериалов и т.д.
1. Со стеклянных фотопластинок снимается эмульсионный слой в горячем
содовом растворе, прочие фотоматериалы сжигаются в фарфоровой посуде. Правда, при
сжигании часть серебра будет улетучиваться с дымом. Для уменьшения потерь
фотоматериалы лучше всего сжигать тлеющим огнем или же извлечь серебро
гипосульфитом натрия.
2. Зеркальный бой и елочные игрушки также содержат большое количество
серебра: Зеркала - от 3 до 7 г/м2, игрушки - от 0,2 до 0,5% от массы осколков.
Для снятия серебросодержащего слоя с зеркального боя его помещают в
кислотоустойчивую емкость, заливают горячим раствором соляной кислоты и подвергают
механической обработке: проще говоря, ворошат до полного отделения серебросо-
держащего слоя от стекла. В промышленности для этой цели применяют
вращающийся барабан.
3. Для восстановления серебра из золы фотоматериалов вам понадобится
муфельная печь и термостойкие тигли, способные выдержать тысячеградусную
температуру. Зола тщательно перемешивается с содой и битым стеклом в следующих
соотношениях: 30% золы, 65% двууглекислого натрия и 5% битого стекла.
Составленная таким образом шихта спекается при температуре 1200°С. Расплав выливают
в чугунную изложницу, смазанную порошком окиси железа. Можно остудить расплав
и в тигле, но потом его придется разбивать, а на дне у вас окажется слиток
чистого серебра.
4. А вот методика выделения серебра из серебряно-медного сплава, описанная
в 20-м томе "Технической энциклопедии", изданной в 1935 году: изделие
растворяют в азотной кислоте, добавляют соляную кислоту, осажденное хлористое
серебро промывают водой и восстанавливают из него металлическое серебро через
взаимодействие с цинком и разбавленной серной или соляной кислотой.
5. Другой метод очень подробно был описан в журнале "Сделай сам" (№ 4 за
1990 г.). Он состоит в следующем:
Серебросодержащее изделие тщательно очищается от окислов и отмывается
сначала теплым щелочным раствором, а затем - обычной водой. После этого изделие
заливают 10%-й азотной кислотой до полного его растворения. В растворе, таким
образом, находится смесь солей серебра и меди. Раствор выпаривают, а
полученный порошок прокаливают в фарфоровой чашке, в результате чего нитрат меди
переходит в нерастворимую окись меди. Завершение этого процесса определяется по
прекращению выделения с поверхности расплава пузырьков весьма едкого газа.
Теперь расплав остужают и растворяют в 2-х частях дистиллированной воды;
прозрачный раствор, содержащий чистый нитрат серебра, снимают с осадка. Ну, а
как восстановить из солей металлическое серебро, мы с вами уже обсуждали. В
описанном процессе встречаются некоторые сложности, как-то: манипуляции с
азотной кислотой, ядовитыми летучими соединениями и выпаривание больших обгье-
мов растворов. Впрочем, такие проблемы легко разрешаются в лабораторных
условиях.
6. Серебряные покрытия (в том числе и наносимые химическим путем) и сплавы
серебра на основах из меди, нейзильбера, латуни, томпака, мельхиора и стали
снимают в смеси концентрированных серной и азотной кислот с соотношением
объемов 19:1 при температуре 40-60°С. Раствор предохраняют от разбавления и
регулярно корректируют его азотной кислотой, которая используется в процессе
растворения покрытия.
Серебро с поверхности меди и ее сплавов удаляют и анодной обработкой в
растворе состава, %:
• Серная кислота H2SO4 (плотность 1,84 г/см3) - 91
• Натрий азотнокислый (нитрат натрия) NaN02 - 3
при температуре 20-50°С и напряжении источника постоянного тока 2-3 В. В
качестве катодов применяют свинец.
Снятие серебра с деталей малой толщины покрытия обычно проводят при
температуре 40-50°С в растворе состава, г/л:
• Йодистый калий KI - 250
• Йод металлический 12 - 7
Сплав серебра и сурьмы с таких же деталей удаляют в растворе состава, г/л:
• Йодистый калий KI - 250
• Йод металлический 12 - 7,5
• Кислота азотная HNO2 (плотность 1,41 г/см3) - 150 мл/л
ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ
ДРАГМЕТАЛЛОВ ИЗ
РАДИОДЕТАЛЕЙ
Свойства металлов
Медь - пластичный и легко полирующийся металл, с плотностью 8,9 г/см3; tnn
= 1084°С; теплопроводность 330 ккал/мг°С; удельное электрическое
сопротивление 0,0175 Ом*мм2; атомная масса 63,57; в химических соединениях, входящих в
состав электролитов, медь одновалентна или двувалентна. Электрохимический
эквивалент 2,372 и 1,186 г/Ач; стандартный потенциал +0,34 В.
Серебро - ковкий пластичный металл, плотность 10,49 г/см3; tnn = 960,5°С.
Полированная поверхность обладает отражающей способностью до 98%. Атомная
масса 107,88; стандартный электродный потенциал +0,81 В его электрохимический
эквивалент 4,025 г/Ач.
Золото - ковкий и пластичный металл. Обладает низкой твердостью. Плотность
Золота 19,3 г/см3; tnn = 1063,4°С. Атомная масса 197,2. В соединениях золото
одновалентно и трехвалентно. Одновалентное золото имеет нормальный потенциал
+1,5 В; трехвалентное +1,38 В. Электрохимический эквивалент для
одновалентного 7,357 г/Ач, трехвалентного 2,45 г/Ач.
Платина - серебристо-серый металл, плотность 21,4 г/см3; tnn = 1773,5°С.
Атомная масса 193,23; тепло- и электропроводность платины приблизительно в
шесть раз ниже, чем у серебра. В соединениях главным образом четырехвалентна.
Электрохимический эквивалент 1,82 г/Ач.
Палладий - серебристо-белый металл, плотность 12 г/см3; tnn = 1154°С.
Электропроводность почти в два раза ниже, чем у серебра, но в отличие от серебра
она почти неизменна в течении времени, даже при нагревании до 300°С. Атомная
масса 106,7;. В соединениях главным образом двухвалентна. Электрохимический
эквивалент 1,99 г/Ач. Стандартный электродный потенциал +0,83 В.
Радиодетали,
содержащие платину
и палладий
Список радиодеталей, содержащих платину и палладий, достаточно велик, и я
приведу только некоторые примеры, но наиболее интересные.
Конденсаторы:
КМ-3, 4, 5, 6; К10; К52; ЭТО; К52-7; К53-7, 6, 10, 15, 16, 17, 18, 22, 25,
28, 30.
Резисторы:
ПТП; ПЛП; ППЗ-40, 41, 43, 44, 45, 47 (в эбонитовых корпусах); ППМЛ-И(ИМ), -
М. -В; КСП-1, 4; КСУ-1; КСД-1; КПУ-1; КПП-1; КПД-1; КП-47; PC; СП5-1, 2, 3,
4, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 24, 37, 39, 44; СПЗ-39 (до 86 г); СПЗ-19,
44 .
Переключатель TBI.
Разъемы РППГ 2-48 (с контактами стального цвета).
Данный список вы можете продолжить самостоятельно. Для этого можете
просмотреть паспорта на радиоаппаратуру и радиодетали, а также в специальной
литературе по радиотехнике.
Немного о методах
извлечения платины
и палладия
Снять платину с радиодеталей можно при погружении их в платиновый
электролит в качестве анодов.
Электролит:
• Платина в пересчете на металл 15-25
• HCL (1,19 г/см3) 100-300,
рН не выше 2,2. Плотность тока 3,6 А/дм2. Температура 45-75°С.
В общем, как видите, сделать это в домашних условиях, без специального
оборудования, достаточно сложно. И я не советую заниматься извлечением платины и
палладия самостоятельно.
Радиодетали,
содержащие золото
Золото содержится в огромном количестве радиодеталей, в некоторых открыто,
в других скрыто под корпусом (как правило, медным), встречаются и комбинации
первых двух.
Золото содержится в основном в отечественных радиодеталях (особенно много
его в радиодеталях советского периода), в импортных если оно и содержится, то
в очень малых, мизерных количествах.
Более подробно о радиодеталях, содержащих золото, как я уже упоминал выше,
вы можете узнать в паспортах на радиотехнику и в специальной литературе по
радиотехнике, либо на сайтах для радиолюбителей в Интернете.
Здесь, для примера, я приведу некоторые типы радиодеталей, содержащих
золото :
Транзисторы:
КТ117; 2Т203; КТ630; КТ312; КТ602; КТ603; КТ605; КТ608; КТ3102; КТ3844А.
Микросхемы: 133 серии, 155 серии и др.
Диоды: Д226 некоторых серий.
Методы извлечения
золота из радиодеталей
Для извлечения золота очень важно знать количество драгоценного металла в
той или иной радиодетали, от этого зависит цена на радиодеталь при покупке,
количество реактивов (для его извлечения), количество времени и в конечном
итоге рентабельность.
В литературе, которую я смог найти по этой тематике, предлагаются методы,
основанные на применении цианидов и ртути. Самое интересное, из того что я
вычитал, я привожу здесь.
1. Метод электролиза.
С латуни и меди золотое покрытие можно снять анодным растворением золота в
соляной или серной кислоте при температуре 15-25°С и плотности тока 0,1-1
А/дм2. Катод - свинец или железо. Окончание растворения определяется по
падению силы тока.
2. Еще один способ:
1000 мл серной кислоты (плотность 1,8 г/см3) и 250 мл соляной кислоты
(плотность 1,19 г/см3) . Перед погружением радиодеталей смесь нагревают до 60-
70°С; опустив детали в смесь, добавляют небольшое количество азотной кислоты
для образования «царской водки» (свежесоставленная смесь: 3 части по объему
соляной кислоты и 1 часть азотной кислоты), которая и является растворителем
золота.
Методы извлечения
серебра из радиодеталей
Судя по научной литературе, мне известны два способа использования серебра
в радиодеталях:
1. Серебро нанесено на контакты или корпуса (снаружи или внутри) детали,
тонком - «микронным» слоем.
2. Серебро, содержащееся в контактах реле в чистом виде.
В первом случае серебро можно снять следующим способом:
Снять серебро с латунных и медных деталей можно подогретой до 80°С смеси
растворов серной и азотной кислот, взятых в соотношении 19:1,2. Из этого
раствора серебро можно извлечь путем восстановления его эквивалентным
количеством цинковой пыли или стружки. Можно также извлечь серебро путем осторожного
подкисления электролита малыми дозами соляной кислоты. Операция чрезмерно
опасна и ее надо проводить в вытяжном шкафу. Серебро осаждается в виде белого
творожного осадка хлористого серебра, которому дают отстояться не менее
суток; затем делают проверку на полноту осаждения серебра, добавляя соляную
кислоту к отфильтрованной пробе раствора. Осадок хлористого серебра фильтруют
через плотную бязевую ткань, промывают и сушат при температуре 105-120°С.
Привожу некоторые данные по содержанию серебра в радиодеталях:
Плавкая вставка ВП1-1 на 1000 шт. - 15,611 гр.
Конденсаторы:
К15-5 на 1000 шт. - 29,901 гр.
К10-7В на 1000 шт. - 13,652 гр.
Следует также отметить, что серебро содержится в таком виде в большинстве
существующих радиодеталей, выпущенных на территории бывшего СССР.
Второй случай - серебро в чистом виде в реле.
Для примера привожу несколько видов реле:
РЭС6 на 1000 шт. - 157 гр.
РСЧ52 на 1000 шт. - 688 гр.
РКМП1 на 1000 шт. - 132 гр.
РВМ на 1000 шт. - 897,4 гр.
Серебро, содержащееся в этих деталях - пробы ср999.
Для извлечения серебра из этих радиодеталей необходимо снять (кусачками)
алюминиевый корпус, и отделить контактную часть, далее серебряные контакты
снимаются при помощи ножниц или кусачек - в зависимости от плотности
материала на который крепится контакт. При желании контакты можно сплавить в слиток
в домашних условиях прямо на газовой плите (для этого можно сделать
фарфоровый тигель) т.к. t-плавления серебра = 960,5 °С.
На мой взгляд, наипростейший и наиболее рентабельный способ извлечения
серебра из реле.
Формулярное содержание драгоценных металлов в некоторых разъемах
Тип разъема
Содержание, гаг
золото
серебро
СНП 59-96/94* 118-21-В
350,1696
1,248
ОНП-НС-1-°4/140 х 10.6
808,4000
—
Вилка СНП-34/69
315,8662
-
Розетка
362,0222
-
Формулярное содержание драгоценных металлов, в разъемах и соединениях
Тип разъема
Содержание, мг
золото
серебро
Р оз етка 0 Н Ц-Б Ц-2-3 0/27—Р12—SB
323,1350
331,0900
Р оз етка 0 Н Ц-Б Ц-2-3 2/22—Р12—6 В
203,8384
224,6976
СНОЗО-112/60 х43Р-7В
1061,9302
1690,0920
С НО 49-6 7/43 х 34Р-6-В
1618,8089
649,6927
СНЦ 22-10/14B-I-B
60,1212
93,9420
СНЦ 10-3/20 Р-б
63,6995
-
СНП 38-16/94 х 9B-IB
47,8 6 33
0,2911
СНП 38-32^13/94 х 9 8-2 3-1В
93,7311
0,3323
Вилка СНП 33-43/94 х 9B-23-1S
143,3967
0,3733
СНП 38-64/94 х 9В-23-18
191,4623
1,1647
Вилка СНП 39-43/94 х IIB-23-IB
163,3007
0,9919
СНП 39-64/94 х IIB-23-IB
133,3230
0,9410
Способ извлечения
золота и платины из
старых радиодеталей
Многие радиодетали содержат в своем составе золото и платину, выделить эти
металлы можно используя их свойство не растворяться в кислотах.
В стеклянную посуду с азотной кислотой (можно серной, но результат будет
хуже) бросают заготовленное сырье (в основном это контакты и клеммы от
радиодеталей) кислота растворяет все посторонние вещества, а золото остается в
виде осадка. Его нужно аккуратно отделить от кислоты, слив ее в другую емкость,
а затем нейтрализовать полученный осадок раствором пищевой соды до
прекращения реакции (реакция сопровождается шипением). Полученный осадок, состоящий
из золотой или платиновой пыли и незначительного количества примеси, нужно
просушить и расплавить в небольшой слиток.
Электроника
НАГЛЯДНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Гололобов В.Н.
(окончание1)
ГЛАВА 16. «ВАЛЬС ПОД ВОДОПАДОМ».
Пока я работал над пунктом программы «Закупка оборудования», я наткнулся на
просьбу, показавшуюся мне интересной в плане дальнейшей работы. Приведу ее:
«Доброго времени суток. Вот, решил освоить новую область электроники.
Собрал программатор, программу вот эту:
PORTB EQU 6
TRISB EQU 86Н
OPTREG EQU 81Н
STATUS EQU 3
CARRY EQU О
RPO EQU 5
MSB EQU 3 ;номер бита для крайнего слева светодиода
CLRF PORTB ;погасить все светодиоды
BSF STATUS,RPO ;выбрать регистровый банк 1
CLRF TRISB 8ОН ;установить все разряды PORTB на вывод информации
MOVLW ОАН
MOVWF OPTREG 8ОН ;настроить предварительный делитель в WDT на (1:4)
BCF STATUS,RPO ;выбрать регистровый банк О
INCF PORTB,F ;включить крайний справа светодиод
BCF STATUS,CARRY ;очистить флаг CARRY
LEFT SLEEP /подождать таймаута WDT ("watchdog" таймера)
RLF PORTB,F ;сдвинуть содержимое индикатора влево
BTFSS PORTB,MSB ;достигли крайней левой позиции?
GOTO LEFT ;если нет - цикл
RIGHT SLEEP ;подождать таймаута WDT
RRF PORTB,F ;сдвинуть содержимое индикатора вправо
BTFSS PORTB,0 ;достигли крайней левой позиции?
1 Начало, см. в №1-4 За 2009 г.
GOTO RIGHT ;если нет - цикл
GOTO LEFT ;начать новый цикл
END
Шил pony-prog, после прошивки все ОК. Вставляю в панельку, не работает.
Биты конфигурации RC-генератор, WDT - включен. Собрал схему в PROTEUSE - все
работает. Программатор все единички-нолики выдает честно, помогите, очень
хочется подружиться с сим устройством.
Программатор куплен.»
Программатор, естественно, не рассчитан на работу с программой KTechlab.
Поэтому опробую я его с той программой для Windows, которая прилагается к
нему. Следуя указаниям, настраиваю программу и, прочитав hex-файл, полученный
ранее, записываю его в микросхему PIC16F628A. Запись и проверка проходят
хорошо . Программатор работает, программа его хорошо поддерживает. Перемещаюсь в
Linux и пробую записать микроконтроллер из программы KTechlab. Перебор всех
совместимых программаторов не дает желаемого результата, что заставляет меня
поискать что-нибудь по программаторам, работающим с программой. Есть
программатор (или программа), которая называется prog84. Я скачиваю ее, устанавливаю
на компьютер. Теперь KTechlab обнаруживает программатор prog84.
Я делаю попытку записать, и программа, хотя по недосмотру я оставил тип
контроллера неправильным, поправляет меня, сообщив, что обнаружен контроллер
PIC16F628A! Даже это обнаружено. А вот запись не идет.
Это очень огорчает меня. Можно сослаться на возможность раздельной работы,
после компиляции программы использовать программатор с собственной
программой . В прошлый раз при работе с MPLAB так и получилось. Программа писалась,
отлаживалась и компилировалась в MPLAB, а программировался контроллер в
программе PonyProg2000, хотя есть программаторы для непосредственной работы в
MPLAB. Но довольно дорогие. Сейчас очень хочется, наконец, получить
возможность использовать все в одной упаковке. Эта идея так раззадорила меня, что
отыскиваю схемы, которые должны работать с программой KTechlab (по
определению) , выбираю самую простую (скорее самую дешевую), отправляюсь в магазин
«Чип и Дип» за внеплановыми закупками. Можно заказать все необходимое в
почтовом агентстве «Десси», бывший посылторг, и мне удобнее было бы сделать
заказ по Интернету, но разве я могу ждать целую неделю, а то и две, пока получу
бандероль по почте!?
Если вы не живете в Москве, и не Заходите в магазин, подобный «Чипу и Дипу»
за всякой мелочью, вроде куска макетной платы, панельки под микросхему,
резисторов-транзисторов, я вам завидую. Стоишь посреди этого великолепия, чего
только нет, глаза разбегаются, «в зобу дыханье сперло», и ты невольно
начинаешь выскребать из карманов все, что в них есть денежного. Наваждение.
Но все проходит, когда кончаются деньги, и ты счастливый и нетерпеливый,
несешься домой (мысленно, а физически едва плетешься в метро), чтобы скорее
включить паяльник, и паять, паять, паять...
Вспоминая, что я рассказывал об организации своей работы для начинающих,
хочу им сказать: «Все, что написано выше, нужно вычеркнуть. Не читайте этого.
Я вам расскажу отдельно, как это все было»:
А было так. Тщательно спланировав порядок действий, я выбрал из всех схем,
которые нашел, несколько, по моему мнению, должных работать с программой
KTechlab. Составил спецификацию для каждой из схем, внес схемы и спецификации
в проект, добавил в план работ пункты по закупкам и монтажу. Кроме этих
пунктов, я добавил еще один - «Разводка платы для программатора». Я не буду
делать печатную плату, но рисунок поможет мне легче и быстрее спаять
программатор на макетной плате. Когда по плану подошло время закупок, я купил все
необходимое, сделал разводку платы, напечатал ее на принтере, и приступил к
монтажу. Вот как все было.
Схему программатора я выбрал под названием JDM picprograrrrmer, для которой
понадобилась утилита picprog (или программа для работы с физической частью
программатора). После установки на компьютер этой утилиты, мне становится
понятно, что программа KTechlab «видит» именно утилиту, а не физический
программатор .
Но и с моей самоделкой ни picprog, ни KTechlab не работают.
Вероятно, всем понятна мера моего огорчения. В данный момент я вижу
несколько вариантов продолжения: продолжить работу с раздельными программами;
или собрать новую схему из серии JDM; или попытаться понять, в чем проблема,
но поиск может оказаться долгим путем к успеху.
General
Programmer
Configure - KTechlab
PIC Programmer
Programmer Configuration
Proqram: picproq2
picprog2 cannot be found
Add
Remove
Formatter
J)
Logic
r
Gpasm
SDCC
picprog --output %fiie --enc L\pott
Commands
Initialization:
Read:
Write [picprog -erase --burn -- nput %file --pic %port - device
Verify:
Blank Check:
Erase: picprog --erase --pic %device
The followinq stnnqs will be replaced when the command 15 run:
• %port - Port that the programmer is connected to
• %device - PIC device
• %file - File to read from or write to
Default port:
/dev/ttySO
Q help Defaults OK t Apply К Cancel
Рис. 16.1. Настройка подключения программатора в программе KTechlab
Размышляя об этом, я вспоминаю свою неудачу при работе с программой MPLAB,
когда я так и не смог осуществить стыковку программы с программатором. Кроме
программы для работы с контроллером на платформе Windows я пробовал
осуществить это с версией Piklab для Linux, и тоже без успеха. Вспомнив об этом, я
устанавливаю программу Piklab, подключаю к компьютеру самодельный
программатор, и к своему удивлению, и следом радости, вижу, что программа прекрасно
работает с программатором. Я меняю его на тот, что купил, и он тоже прекрасно
работает. Оба работают при выборе программатора JDM Classic. Кстати, для
программы Piklab можно использовать бесплатную версию компилятора языка «С»
фирмы Hi-Tech для платформы Linux. Бесплатная версия имеет ограничения по
памяти, но работает с контроллером PIC16F628A (как с моделью PIC16F627A).
Великолепно !
Piklab _ i X
Н'е i^'t У'ел Eroiert Build Ргпдгзп-.гт^г Uebuqqer lo-ofs ^ettinqs Help i ' * »^ ®
Project w.itch
no рг:.|~с:=-
0 Registers
.J Compile Log f Prnq'.irn u>q - Вимкршп'-
rjiri-cl PrcKjr^mn-M-r lp.it.illrl Port) » GPUIip. »
Рис. 16.2. Запуск программы Piklab
Утилита picprog позволяет программировать контроллер из командной строки. В
Linux это означает, что команду можно подать из терминала. Я пробую несколько
раз команду записи, и обнаруживаю, что если добавить опцию стирания перед
программированием, то запись проходит.
Я возвращаюсь в программу KTechlab, в разделе настойки (Settings) есть
пункт Configure KTechlab, где, в свою очередь, есть возможность выбрать
программатор, или добавить свой. Именно это я и делаю (рис 16.1).
Собственно, я только добавляю опцию erase, переписав все остальное из
настроек по умолчанию. Теперь, хотя и с заявлением, что запись прервана, запись
на мой самодельный программатор, похоже, идет. Для проверки этого я стираю
контроллер в программе Piklab, вставляю его в панельку оставшейся от прежних
экспериментов макетной платы с тремя светодиодами на выводах портов, и,
включив питание, вижу их непрерывно горящими. Возвращаюсь к тестовой программе в
KTechlab, записываю ее в контроллер - простейшая программа, под управлением
которой светодиод должен мигать раз в секунду. Переношу контроллер на
макетную плату, и с удовольствием наблюдаю, как он весело мне помигивает.
Еще больше меня радует, что и купленный мной программатор, теперь прекрасно
работает с программой при тех же настройках.
Сейчас, поскольку я заговорил о программе Piklab, я добавлю о ней несколько
слов (рис. 16.2).
Как во многих программах и системах, лучше всего создать новый проект
(Project - New project), дав ему имя и место, где он будет располагаться.
Затем, нажав клавишу на верхнем инструментальном меню (New Source File) создать
новый файл программы. Для использования компилятора языка «С» следует внести
изменения в конфигурацию программы Piklab.
General
#
Programmer Selection
#
Programmer Options
Tookhains
Standalone File
Configure Piklab
Tookhains Configuration
Toolchain PICC Lite Compiler
GPUfjIs
Small Device С Compiler
PIC30 Toclcrunr
Execut,
Execut,
Compil
Assemt.
Lnker;
Preprocessor
Device detection
PICC Lite Compiler
PICC Compiler
PICC-18 Compiler
jAL
CIS Compiler
"picl" not found
"pirl" nor found
ite 9 5CPL2/1jin/
Details
Details
Details
Details
Details
<? OK
'. =mcel
Рис. 16.3. Изменение конфигурации для работы с языком «С»
После предварительной подготовки можно писать программу на «С», что вам не
понадобится, если вы предпочитаете ассемблер.
В этом месте возникают «правовые» проблемы. Проект не желает работать с
компилятором «С». Мой компьютер считает, что у него есть права на все, а я
свои права на работу с файлами еще должен доказать. Чтобы не затягивать
работу, я меняю сеанс, захожу как root (администратор компьютера) - теперь я
готов поговорить о правах - если что-то будет не по мне, сотру (в порошок).
Вновь запускаю программу и открываю файл с программой на «С».
nam i ! \
Li " : I JU'Z С . г t к ;
CMCON - l ;
T3TSA = ("ibl 11 П 1 10;
T4ISD - 0Ы1111111;.
bit с I. r ( PORTA, о) ;,
bitclr(PORTA,1!;
bitclr(P0RTAr2!;
repeat:
for <k = 0; kiJSGOO; k + *>;
bi tbet(PORTA, 0) ;
for ( k = fi; k<45(-i00 ; k+- ) ;
bltclr(PORTA, 0»;
goto repeat;
>
Рис. 16.4. Программа на языке «С» в Piklab
Me fcdit ytpw Р"о|ест Вщ1г1 Pr^gr^mmer Qebugg^r Icols ^rtmgs Help
П P 'ft n г г
£ n««» ont.c
<f $ #
1 г
C_Mf_OM -
thisa - :biiiiiiii>
TRISfc - '.hi ! 1 1 1 И !
h 1t.: 1. r v;tv. 1 ц , i.: !
tilt с l г |>5RTA, 1 :
bit: It; РЙР.Т4 ."' ! ,
for lk-3;
ti 11 *.t'-t f-:":'RT4
for H.-V;
tilt ; l г PjRTA
goto i • ' [. t ,i' ;
j rctti|iit<- io:j f Program Log , -Breakpoints
line 1 { ol 1 Ditcit Pmqtjnnrnet ISctt.il Pott; » РЧ'С ulc* Cumpilrr
Рис. 16.5. Новый запуск программы с правами root
Вновь приходится указать компилятор в свойствах проекта и настройках
программы.
Tcolchair.
PiCC Lite Compiler
Executable directory, r/h.tech.'picc- te_y SOPuvbin/
Executable Type: Unix »
Рис. 16.6. Настройка программы для работы с компилятором «С»
После этого можно включить проект на компиляцию (Build - Build Project)
.reject Bujjd Programmer Debugger Too
C.ompi le F'le F10
. j Build Project
H Clean
3
Рис. 16.7. Запуск проекта на компиляцию
После удачной компиляции проекта создаются все необходимые файлы, в
частности, hex-файл.
,_2 Compile Log ; ^ Program Log t < Breakpoints
Program space used 2Ah ( 42) cf 400h wD'ds i <i 14) ^
Data .pace died 2h < 21 ot BOh bytes ( 1 1»H
EEPROM space used Oh ( Otof 80h bytes \ OO'bi
ID Location soace used Oh ( 0) of ih b/tes i. 0.0\)
Confiquraticr bits used Oh I Э) of lh word { 0 CLVi
••♦ Success *•• «
H ri гг 111 i )ff f i »j ,:,r..-4ie.,vl nflir'nr ,'41 err-otiii'ifir a' iiH'.vVHrii:'in:".v on* с of ▼
< < ►
Рис. 16.8. Создание hex-файла компилятором
hex-файл можно сразу загрузить в программатор, который тоже следует задать
в свойствах программы. Для этого следует открыть hex-файл.
Project Watch
у new оме
- Device
16F627A
Ф Registers
- Sources
,'^new one с
- Generated
Cp nevsnnp as
0 List
[j Memory Map
£ Hex File
[*}Disassembly Listing
;^nev/_one с e* r.cwonc.hex
Code memory » 14-bit words - mask. 0x3FFF
Рис. 16.9. hex-файл, открытый в программе Piklab
Поскольку компилятор не позволяет работать с полной памятью контроллера, я
компилирую программу, как программу для микроконтроллера PIC16F627A, отчего
попытка записи приводит к появлению предупреждения.
ьу*ти;т.та|Ц1НЫйа1
Read id does not match the specified device
name "16F627A"
Continue
И Cancel
Рис. 16.10. Предупреждение при записи о несоответствии контроллера
Я нажимаю клавишу Continue, чтобы продолжить запись, и она продолжается.
Остается только записать слово конфигурации, для чего я прочитываю содержимое
памяти контроллера, а затем меняю слово конфигурации на 2fl8 (что
отображается как 2118), и записываю все в контроллер.
ЯМ
пел one с f пе*_опе hex П ~-R<-,hI>
tode men-юг»* » 14-bit «vords - n-.^sV- OxJf-F-f-
R ^ □ Э :-i *
Proi<-4 watch
Of,' i.. i1
Hj-hl ,'Л
^ Registers
ne л one г
related
t>' ,„■» r;"r' ,i%
0 Lst
''7 MeiT-ory Map
VH,., F'lr
'>Llisassembl> Listing
Code Protected
Configuration Bits » 1-1-bit words - mask Clx^f-f-^
: Details
rt.ilitirloijlnwi WDT Dr..ibl<"( luxOCliX
, j) Compile Log ^ Pr;>jjr.im 1 ag . (Breakpoints
V.t ", пит-"'",' ;■ ,тГ|,. л i'i .ii Ri",
P..' л i". "' ■ j ,'. . .. '.'и
K!-,,i! ' J li
Pe.i.J n ei
Ren.J n ei
Ren.J " ei
Re.i.J " ei
Read ■ j J с. ■ -
■it q...
I'a:.! iTR-lor-l
fhc: l.'.iim OxOC t:& Oiti-it Proqr.immrr (Siti.iI Potll ♦ PIC.t. П'.«- Compile! *
Рис. 16.11. Запись слова конфигурации в микроконтроллер
При работе с ассемблером программа использует набор программ gputil.
Следовательно, можно создать все необходимое для работы с отладчиком gpsim. Хотя я
не опробовал работу в ассемблере, но подозреваю, что компиляция в этом случае
даст все необходимые файлы для отладки.
Многие программы для работы с микроконтроллерами имеют длинные списки
программаторов, с которыми работают, имеют дополнительные возможности для
настройки программатора. Но не всегда удается «безболезненно» подобрать схему
простого программатора. Проверив работу программатора «на физическом уровне»
с программами, о которых я упоминал, я хочу привести схему этого
программатора . Но предварительно добавлю, что, покупая детали к нему, я забыл купить
стабилитрон на 13 вольт, указанный в схеме. Ехать еще раз в магазин из-за
одной детали не хотелось. Найти что-то подходящее в моем «хламовнике» не
удалось . В обход этой неприятности я использовал последовательное включение двух
светодиодов (в прямом включении) и стабилитрона на меньшее напряжение.
Оказалось, что так много лучше - при записи и чтении микросхемы светодиоды
показывают , что обращение к микросхеме идет. Схему я приведу в оригинальном виде:
5S
ф
со
I-
ш
RS232 outputs are current limited - protects PIC if inserted wrong.
IX CSERIAL-3
21 2i
,м о -,
LOO °
О /см
IC1
14
is
1_5
4
VDD
0SC2
MCLR'.
RB7
RB6
RB5
RB4
RB3
RB2
RBI
R BO
T0CKI/RA4
R A3
RA2
RA1
VSS RAO
13
12
RRR CSERIAL-7
11
D4
10
1S
1 7
PIC1 6G84P
D5
5.1V D5T
DNI
GND
nTR <SERIAL-4
s см
(J)
О CM-
■*V^5 i GTS <SERIAL-8
-CSERIAL-1
TP1
MCA R
RRR
RR7
irt
■a-
i
о
vss
Pin 1 is farthest from the DB9.
Рис. 16.12. Схема простейшего программатора для программ Piklab и KTechlab
Теперь можно вернуться к прерванному проекту.
Итак. Если вдуматься, то тестовая программа, немного доработанная, решает и
основную задачу - достаточно заставить гореть два светодиода из трех, а
третий погасить, меняя порядок погасших светодиодов. Если затем включить все три
светодиода, и повторить эту часть программы для другой группы (для трех
других выводов микроконтроллера), то задача будет решена полностью.
Я не хотел бы вам портить удовольствие решить эту задачу самостоятельно,
тот, кто этого хочет, может просто отложить книгу в сторону и продолжить
самостоятельную работу, но я хотел бы завершить проект, иначе останется
неприятный осадок на душе. Лучше пусть будет «Вальс под водопадом!»
/hom«/vUdlmlr;40'«l«ctronlc/N«wY«ar/n«wY«ar_plc/n*wY«ar3.riowcod* - KTechlab
£dit View Pro|ect ion Is Settings Help
'.и □ Q> ь п iij 'ч'ч р,п R/w ' Ыа,е ,c,w '
ал P.irt Q m-wYc-it VI:jw: adi* ,'j new>'ear3 microbe Q new'r'eat3 asm ,j new'r'ear3 hex
^ db &
fcrd
Subroutine
Гл-I.iy
Keypad
Seuer Segin
вдП.
b;.;i1.
-= вд-д.
ВЙ-1.
■ вв*,д.
в в % g •
в в - g •
; Bead from Port
-; write to Pod
- Test Pir State
:,irr
- Variables
u..-.,,|rm-.
Unary
For
While
Repeat
П пелУеагЗ floy/code
,ri' Mi".-,,igi". ! Г l>.c illn-.t opt'
Рис. 16.13. Продолжение работы над программой в KTechlab
Не забудьте, добавив блоки установок выводов, соединить блоки между собой.
И обратите внимание на панель меню, где появились окошки Pin и State. Именно
в них задается номер вывода и его состояние. Кроме того, есть два момента,
которые могут носить частный характер, получаться только у меня, а у вас
выглядеть иначе - при попытке работать с программатором программа просит, чтобы
ее запустили под root'ом, главным администратором компьютера. Это несложно
сделать из терминала командой «su -с Ktechlab». Можно, я думаю, изменить это,
задав необходимые права пользователю, но сейчас мне не хочется отвлекаться на
это, я запускаю программу из терминала. И вторая частность, при запуске
компиляции у меня лучше получается, если выбрать опцию по умолчанию для
отображения только на экране, и только после этого сохранить файл с соответствующим
расширением (не забывая включить опцию добавления файла в проект). Проделав
все трансляции файлов, программу можно вновь запустить для отладки в gpsim
(рис. 16.14).
После проверки работоспособности программы можно вернуться в программу
KTechlab для программирования контроллера.
Что я и делаю. Программирую контроллер. Вставляю его в панельку на макетной
плате. И... на несколько дней застреваю. Все светодиоды загораются, но ничего
другого не происходит. Я тщательно, как полагаю, перепроверяю все этапы
работы. Но программа не желает работать. Тогда я решаю вернуться к началу. Я
записываю простейшую программу - включить светодиод, выключить. Все светодиоды
включаются, но ни один не выключается.
в Приложения Переход Система
[£- nodes
Е-р16Г62В
Add rvodc Ada 'Tu>du*r Acid Mi
1race all Clear traces
Save configuration
O.22.0
Rlc W.mda»v. £cW
" Simulation mode
step over finish run stop reset
clf-«f
■ЭГ1?
-i-> 1
ro-t*4
J-J.l
iiilf:
.-•'.IJI
ro-tbi
r 1 'i;'
ro-tb:
1 :r>
Г -1 -',
:.vr-,4
2000000 cycles/gul update
Quit cjp'.im
uper-termmal
„ т Л
Simulation Time
0*a :< 0 a :< о a :< 01 с 9 с з □ с
.'. qrciTI Ih.ir u.. ff
04 0 31 L I 1 31
А Терминал
П 0 22 0
H Source Browser ,. Г"1 Breadboard ICur,,
Рис. 16.14. Отладка программы с управлением тремя светодиодами в gpsim
Экспериментируя с разными вариантами, я замечаю, что программа KTechlab
записывает конфигурацию микроконтроллера по умолчанию, и эта конфигурация не
совпадает с моей. Позже я нахожу вариант изменения конфигурации в
ассемблерной части программы, где есть строка конфигурации микроконтроллера, но мне
удобнее сделать это иначе, используя программу Piklab, в ней же я стираю
микроконтроллер перед записью из KTechlab. Возможно, есть более удобные
варианты, но мне сейчас не до поиска «изящных» решений, кстати, касающихся и
запуска симулятора непосредственно из программы KTechlab. Сознаюсь, я не проявляю
должного упорства, довольствуюсь тем, что запускаю gpsim отдельно. И при
запуске gpsim я получаю отображение правильной работы программы. Осталось
только выяснить, почему физически микроконтроллер не работает. Микроконтроллер, с
которым я работаю, я использовал ранее для окончательной проверки программных
решений. Ему очень досталось при этом - перепрограммировал его я, думаю,
более 500 раз, не единожды вставлял в панельку «с точностью до наоборот»,
несколько раз умудрялся вставить со смещением выводов. И сейчас у меня остается
только одно решение - купить новый микроконтроллер, хотя бы только для того,
чтобы дописать эту главу. На этом решении я останавливаюсь.
Покупаю новый микроконтроллер PIC16F628A. Программирую. Переставляю на
макетную плату. Включаю питание и ... И новый контроллер ведет себя так же, как
старый.
Нахожу старый самодельный программатор, работающий с программой PonyProg.
Нахожу старый hex-файл простейшей программы «включить светодиод, выключить».
Программирую контроллер. Вставляю в панельку макетной платы...
На это уходит еще день работы, а точнее отчаянного непонимания
происходящего. И пока это происходит, я расскажу, с чем я столкнулся. Но пусть это
останется между нами, не рассказывайте об этом никому.
Я измерял напряжение питания и напряжения на выводах, подключенных к свето-
диодам. Ничего, что явно привлекло бы мое внимание, не обнаружил, и, мне
кажется, только от отчаянного положения, в котором я оказался, я начинаю
«теребить» контроллер в панельке. И, то ли мне это показалось, то ли это было в
действительности, но светодиод в какой-то из моментов мигает. Это и наводит
меня на мысль проверить, а есть ли соединение между ножками контроллера и
светодиодами? Его нет. Причина в дефекте макетной платы. Она двухсторонняя с
металлизацией отверстий. Хотя пайки с обеих сторон хорошие, припой, видимо,
не заполняет отверстия с нарушенной металлизацией. Мало этого, когда я паял
панельку на макетную плату, мне пришлось, из-за неудобного расположения
контактных площадок, отогнуть ножки у панельки, после чего они не проходили
отверстия насквозь, а только ложились на контактные площадки сверху с одной
стороны платы. Повторная пайка дефектных соединений разгоняет туман мистики и
возвращает меня к нормальному состоянию души. Но никому об этом не
рассказывайте .
Вставляю в панельку макетной платы, и наблюдаю, как мигает светодиод.
Но теперь я сталкиваюсь с другой проблемой. Я реализую «движение» огоньков
с помощью трех светодиодов, описывая движение в части программы с помощью
цикла for, который есть в программе KTechlab. Один цикл работает. Но, когда я
хочу добавить второй цикл, в котором движение происходит в обратную сторону,
первый цикл работает, затем светодиоды гаснут, и зажигается тот светодиод,
который я добавляю в программу для отладки и обозначения конца работы
программы. Программная отладка, с помощью отладчика gpsim, показывает правильную
работу программы. Но затем я пытаюсь переустановить все программы, обновить
их, и заканчивается все тем, что и gpsim перестает показывать правильную
работу программы.
Во всей этой сумятице есть и некоторая доля пользы, я выясняю, что
правильнее было бы использовать не установку бита порта, а запись в порт некоторого
числа (в данном случае десятичного), которое отображало бы желательное
состояние портов. Например, чтобы зажечь светодиод на выводе R0, а остальные
погасить, я использую запись 1. Для аналогичного варианта, но с выводом R1, я
записываю 2. Таким образом, теперь можно реализовать и первоначальную
задумку, то есть, заставить двигаться не зажигание единственного из тройки свето-
диода, а заставить перемещаться гашение светодиода. Но пока я не могу
заставить программу выполнить два цикла с изменением направления. Я пытаюсь это
сделать, переходя к работе под root'ом. Я вновь удаляю все программы, с
которыми сейчас работаю, и устанавливаю их заново. Ничто не помогает, и мне
остается только написать письмо разработчикам с призывом о помощи. Однако писать
письмо - «Помогите мне, у меня ничего не получается», бессмысленно. Нужно
четко описать проблему, для чего я вновь начинаю создавать программу,
проверять ее с помощью gpsim, программировать контроллер, и проверять его работу
«физически». И к своему удивлению я обнаруживаю, что светодиоды движутся
сначала в одну сторону, а затем меняют направление движения, завершая это
включением всех трех светодиодов. Что произошло, и почему не работало, не знаю.
Программа, которая заработала, выглядит так:
( Start
V for x = 1 to 10
/ Write 1 to PORTA
Delay xor 100m sec
/ Write 2 lu PORTA J
Delay "or 100m sec
/ Write Л to PORTA J
Delay 'or
100 m sec
t
Рис. 16.15. Последняя версия программы с «двусторонним» движением
Второй цикл точная копия первого, но начинается с записи 4, затем 2 и,
наконец, 1. Проверка в gpsim тоже наводит меня на мысль изменить количество
циклов при отображении в сторону уменьшения, после чего и в gpsim отладка
тоже работает. Чтобы окончательно удостовериться в правильной работе всего, я
попробую добавить еще один цикл в программу. И убеждаюсь, что программа
работает. Мне остается добавить, что для программирования микроконтроллера в
программе KTechlab, я выбираю (на иконке с ракетой) пункт PIC (upload), что
вызывает появление диалогового окна:
PIC Programmer - KTechlab А
Program picprog^ -»
Port /dev/ttySO "
Microprocessor
Family PIC14 ▼ Micro P16F628 '
Burn H Cancel
Рис. 16.16. Диалоговое окно подключения к программатору в KTechlab
После щелчка по клавише Burn предварительно стертая микросхема
программируется, хотя заканчивается сообщением о проблемах с программированием. Здесь,
возможно, следует что-то добавить или изменить в настройках программы
picprog, но мне удобнее пока не обращать внимания на это, внеся минимальные
изменения в настройки:
General
Programmer
Formatter
Logic
Gpasm
SDCC
Configure - KTechlab
PIC Programmer
Prcqrammer Configuration
Program picprog2
pic prog 2 cannot be found.
Comividtidi
initialization
Read
Wnie
Verify
Blank Chpck
f-rase
Add
Remove
,<сршу --uulp'-H —%f"i|te — p><_ —%port —device —рм. 16f628
.p --hum --ii\pur = D-,,fi|p —pir = °;,|.ott --dpv irp = pir 1 fiffi?fi
picprog --Durn -eidae --p>:codevice
the following strings will be replaced when the command is run:
♦ %port - Port that the programmer is connected to
♦ %device - PIC device
♦ %file File to read from or write to
Default port:
,."iev/ttySO
Q Help
Defaults
<X? OK
Apply
Cancel
Рис. 16.17. Настройки программатора в программе KTechlab
Для стирания микросхемы и записи слова конфигурации я использую программу
Piklab, которая радует меня работой с самодельным и покупным программатором,
и играет в данном случае роль удобной графической оболочки для программы
программирования. Перед записью программы я стираю микросхему. Затем записываю
нужные коды в программе KTechlab, затем прочитываю эти коды уже в программе
Piklab, меняю слово конфигурации, ниже надписи Configuration bits. Мне нужно
записать 3F18 для работы встроенного тактового генератора. После введения
этого слова конфигурации в окно, в нем высвечивается 2118, но, если щелкнуть
по клавише Details, то появится расшифровка всего этого (рис. 16.18).
Теперь микросхему можно перенести на макетную плату, убедиться в
работоспособности программы, которую вы создали, и использовать микроконтроллер в
своей разработке. Окончательно тестовый проект в программе KTechlab выглядит так
(рис. 16.19).
Configuration Bits ▼ 14-bit words - mask: 0x3FFF
2CC7:2::a
Details.
Watchdog timer:
WDT Disabled (0x0000)
Рис. 16.18. Задание нужного слова конфигурации в программе Piklab
/riom«/vl»dimir/4D»l«ctronl</N»wY««r/n»wY««r_pic/n»wt»»t/n«wT«st.riowcod« ■ KTachlab
Me fcdit. y|tew Proiert lonls Sertmqs Help
П nryvTc-.f Mow: (Kin
5, vj □ 4)
~ FltiA P.lit
- cfc A
St.lt!
fcr H
SuDtoutine
РгпЫч)
11 Delay
К..'уцл-l
s^vPf segment
; Pr,id lr:)tr, P::.|t
-; '-vrirp tn p.-rt
— Гpsr F3in bt^te
- Set Pin State
anables
f'""f »"
A55iqrn-^nr
■Una",
V иг ';i-'tiii..-.
«■_ RAJ' RA] J.
»-" РАЗ РАО "K
RAi ^ RAf J«
РАЙ >
»r rbi'J °; HH ' 3*
»._RB) m RB<i_|«
»-~F,02 P,D5>
Advanced
V 'с к - 1 t; :л
V tut - 1 to i;
f-.ji
Whil
Prf,,
[J newTpst flnwrorJe
Fl..111.1 iimn'.Til I ri. ■ _i г ;..T. ■: т ,
Rjtr r:] |.ip].]Miv. rrl.-'n-,:-i|'v,
1 37 I:ji iliiif.
nufrnnq data merrier^
bi.irntnq i H *c.rd:-.
f.: Inrs"c.ns
Dnrntnq f.jses
1 lorat'cns
tlnre'
Messages I . О'.оНп-.ссфг
Рис. 16.19. Окончательный вид тестового проекта в программе KTechlab
Теперь можно вернуться к началу проекта. Можно применить два цикла for,
один из которых осуществит движение в одну сторону групп светодиодов
«водопада» на трех выводах микроконтроллера, например, RAO, RA1, RA2. А второй цикл
осуществит движение огоньков в другую сторону для групп светодиодов «вальса»
на других выводах контроллера, например, RA3, RA4 и RA5. Если снабдить выводы
микроконтроллера ключевыми транзисторами необходимой мощности, мы получим
окончательный вариант реализации проекта на микроконтроллере. Думаю, вам
будет интереснее самим довести разработку до конца, используя программу
KTechlab в качестве великолепного средства разработки.
Для плавного затухания светодиодов, возвращаясь и к самому началу книги, и
к началу этой главы, можно предложить решение - заменить цикл горения
последовательностью состояний включено-выключено (импульсную последовательность),
то есть, режим широтно-импульсного управления. И есть множество вариантов,
как осуществлять движение, оставлять ли все гирлянды, и какие из них, гореть
при движении других гирлянд. Все эти варианты лучше опробовать после создания
гирлянд и первой проверки работы схемы уже не на макетной плате, а в полной
сборке. Я только советую не впаивать микросхему контроллера, а установить его
на панельку. При макетировании микросхему не следует слишком плотно вставлять
в панельку. Я устанавливаю микроконтроллер едва-едва, чтобы только ножки
входили в гнезда, а вынимаю небольшой отверткой, используя ее как рычаг для
того, чтобы подцепить микросхему с одной стороны, затем с другой, и так, пока
микросхема полностью не будет извлечена из панельки. В готовое устройство
микросхему можно будет установить основательно. Но это после окончательного
выбора режима работы гирлянд. Зато, когда вы разберете елку, можно будет
извлечь микроконтроллер, использовать его для других экспериментов, или других
схем, а к следующему празднику придумать новый вариант горения гирлянд.
Хотелось бы еще разобраться с работой отладчика в программе KTechlab. И
попробовать работу с языком «С» в этой программе, но мой план работы и так
сильно изменился. Не стоит его перегружать. Пора остановиться.
Когда год назад я экспериментировал с микроконтроллером PIC16F628A, меня
очень огорчало, что мой самодельный программатор не работает с программой
MPLAB, а в Linux с программой Piklab. Теперь у меня есть два программатора,
работающих с этой чудесной программой, для которой есть и компилятор языка
«С», но это уже совсем другая история.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Руководства, включенные в приложения - мне не хочется называть их
переводами, чтобы не порочить славную гильдию переводчиков, поэтому назовем их
конспектами - представлены, в основном, фрагментарно. Причина этого в большом
объеме, практически, каждого руководства. Например, Qucs Work Book - это
действительно целая книга. Пытаясь сделать некие «разумные» выборки, я осознал,
что это будет основной трудностью: в каждом руководстве мне все кажется
важным, нужным и, главное, интересным. В итоге «разумность» выборки свелась к
случайному выдергиванию разделов. Дополнительную трудность создавали форматы
оригиналов, html и pdf, что заставило меня частично переделывать графику - то
есть, включать программу, собрать схему, запускать симуляцию схемы и получать
графический вывод, который я старался приблизить к оригиналу, насколько это
получалось. А получалось то, что получалось, и я надеюсь, что это лучше, чем
ничего.
A. gEDA - GPL Electronic
Design Automation
Руководство пользователя
Документация базируется на разработке версии gEDA датированной 2001.07.22
Обзор
gEDA - это коллекция свободных инструментов, используемых для разработки
электрических схем, создания прототипов и производства. Инструменты
разработаны, в основном, для Linux машин, но было сделано многое к тому, чтобы gEDA
работала на других UNIX платформах, и на Windows.
Текущая версия gEDA предназначена для помощи в работе над разводкой плат
(РСВ layout). Она содержит механизм создания или загрузки схем gschem, и
коллекцию полезных средств для экспорта схем в другие весьма полезные
инструменты.
Есть также приложения, ассоциированные с проектом gEDA, которые могут быть
использованы с ним: РСВ-компоновка pcb, аналого-цифровой симулятор gnucap,
обозреватель сигналов gwave, gerber-обозреватель gerbv, Verilog ядро Icarus
Verilog, VHDL ядро FreeHDL.
gEDA включает также фильтры импорта/экспорта для обмена файлами со
свободными и коммерческими приложениями, такими как Spice, PADS, OrCad, Protel и
другими.
Системные требования
Нет специальных требований к оборудованию, но для эффективного
использования необходимо иметь мышку и цветной монитор с разрешением 800*600 и 256
цветами.
gEDA может быть использована на Linux (ядро 2.0 или выше) или Windows
(только 32-бит: 95, 98, Me, NT, 2000). Программные требования различны в
обоих случаях.
Linux
Требуемые внешние пакеты:
• X-Windows (XFree 3.3.6 или выше). См. http://www.xfree86.org
• GIMP Toolkit (Gtk / Glib 1.2.3 или выше). См. http://www.gtk.org
• Guile Scheme Interpreter (Guile 1.3.4 или выше). См.
http://www.gnu.org/software/guile
Дополнительные внешние пакеты:
• Stroke Translation Library (LibStroke 0.3). См.
http://www.etla.net/libstroke
• Graphics Manipulation Library - gEDA версия (libgdgeda 1.8) . Требуются
две дополнительные библиотеки: libpng и zlib 1.1.3. Можно взять с
ftp://www.seul.org/pub/geda/dist
Windows
Требуемые библиотеки:
• wininet.dll
• shlwapi.dll
gEDA может быть установлена также на многих других UNIX-подобных
платформах, таких как: FreeBSD, NetBSD, HP-UX, IRIX, SunOS, Solaris. Это, однако,
полностью не тестировалось.
Установка
Процедуры установки различны для Linux и Windows. Так что они описаны
раздельно .
Linux
Перед установкой gEDA вы должны иметь следующие файлы:
Makefile
• geda-docs-20010722.tar.gz
• geda-gnetlist-20010722.tar.gz
• geda-gschem-20010722.tar.gz
• geda-gsymcheck-20010722.tar.gz
• geda-symbols-20010722.tar.gz
• geda-utils-20010722.tar.gz
• libgeda-20010722.tar.gz
Эти файлы могут быть загружены с:
ftp://ftp.seul.org/pub/geda/devel/2 0 010722
Перенесите все архивы (tarballs), перечисленные выше, и распакуйте их в
одну директорию, используя команду:
for file in *.tar.gz; do tar -xzf file; done
Теперь запустите инсталляцию:
make install
gEDA будет установлена в вашу домашнюю директорию в новую папку geda.
Опытные пользователи могут изменить установки инсталляции PREFIX в Makefile
и переменные PATH и LD_LIBRARY_PATH, как удобнее.
Windows
Перед установкой gEDA вы должны иметь следующий файл:
• geda-cygwin-20010722c4.exe
Этот файл может быть загружен с:
ftp://ftp.seul.org/pub/geda/devel/Win32
Теперь запустите установку просто двойным щелчком мышки по ней в менеджере
файлов.
Редактор схем
Этот раздел описывает редактор схем, используемый в комплекте средств gEDA.
Его основное назначение - графический ввод схемы или блок диаграммы. Редактор
схем также является редактором символов для системы gEDA. Это возможно,
поскольку формат схем и формат символов совершенно один и тот же.
Запуск
Запуск редактора схем непосредственный, как только вы установили его на
вашу Linux или Windows систему. Первый шаг - установка средств gEDA. Этот шаг
описан в предыдущей части.
Для запуска редактора schematic в вашем Linux только введите в любой строке
управления:
gschem
Альтернативно в вашей Windows системе вы можете нажать Start - Programs -
gEDA - gschem.
При запуске приложения вы можете использовать несколько опций:
• -h — перечисляет разные флаги командной строки.
• -q — включение режима выхода; этот режим выключает все предупреждения,
примечания и сообщения.
• -v - включение множественного режима (verbose); этот режим дает столько
откликов для пользователя, сколько возможно.
• -г filename - задает файл ресурса; обычно редактор схем ищет системный
файл ресурсов, затем пользовательский, и, наконец, файл в текущей
директории (все файлы прочитываются один за другим); эта опция позволяет
пользователю задать дополнительный файл ресурсов, который прочитается
после всех других файлов.
• -s filename - задает Guile скрипт, который будет выполняться при старте.
• -о filename - задает имя файла для вывода postscript; этот аргумент
командной строки полезен, когда запускается gschem из скрипта shell или
Guile; имя файла может быть изменено через диалоговое окно print.
schematicl [... schematicN] - задает файл схемы (schematic), который нужно
загрузить; если задано множество файлов, они читаются последовательно и
располагаются на отдельных страницах; важно, чтобы схема(ы) завершала все опции
(то есть, была последней).
Например, взгляните на Запуск схемы, которая пришла с gEDA:
gschem schematic_name.sch
Используемые файлы
Есть несколько файлов, которые использует редактор схем. Вот список и
краткое описание каждого из них:
*.sch (файл схемы)
Эти файлы содержат компоненты, сети, текст и иногда объекты примитивов
(подобные линиям, окружностям, рамкам и т.д.). Схема не содержит выводов. Имена
файлов схем должны следовать следующему соглашению:
name_#.sch
где:
name - это текстовая строка, которая описывает, что содержит эта схема,
_# - это подчеркивание и число (как _1, _2, _7, _13, и т.д. ) ; это число
используется для последовательности страниц в многостраничной схеме,
.sch - это расширение схемы; важно, чтобы страницы схем имели это
расширение .
Файлы схем - чисто ASCII. gEDA не поддерживает каких-либо двоичных
форматов. Формат файла схемы описан в документе gEDA File Formats.
*.sym (файл символов)
Форматы файла схемы и символов идентичны. Редактор схем используется для
создания файлов символов с тем же успехом, что и схем. Файлы символов
содержат линии, окружности, рамки, дуги, выводы, текст и атрибуты.
Соглашение для имен файлов символов:
name-#.sym
где:
name - это текстовая строка, которая описывает, что представляет символ,
-# - это дефис и число (подобно -1, -2, и т. д. ); число используется,
чтобы символ имел одно и то же имя при разном содержании; это может быть
множественное представление для резисторов, так что эти символы должны вызываться:
resistor-1.sym, resistor-2.sym и resistor-3.sym,
.sym - это расширение символов; важно, чтобы символы имели это расширение.
system-gschemrc, gschemrc (файлы ресурсов)
См. Customizing / Resource files далее в этой части.
gschem.log (файл журналирования)
Этот файл содержит информацию, сообщения об ошибках, предупреждения и
сообщения производимые редактором схем. Этот файл создается в рабочей директории.
Такой подход позволяет пользователю распределить файлы журналирования между
независимыми проектами.
Интерфейс пользователя
Есть несколько способов взаимодействовать с gschem. Gschem требует
клавиатуры и мышки, и существует три пути инициализировать операцию или команду:
Использовать мышь для выбора меню выключения операции
или
Ввести горячую клавишу(и) с клавиатуры
или
«Вычеркнуть» подходящее (если поддержка вычеркивания доступна)
Чтобы усложнить использование предмета, выбор операций меню ведет себя не-
сколько иначе, чем ввод горячей клавиши. Большинство операций работают на
текущем выделенном объекте(ах), следовательно вам нужно вначале выбрать объект,
прежде, чем манипулировать им. Меню выбора операций обычно требует несколько
больше (обычно щелчка мышки), чтобы реализовался выбор из меню. Операции с
горячими клавишами подразумевают, что требуется ввод текущей позиции мышки.
Это избавляет от дополнительного щелчка, если вы можете позиционировать мышь
в нужном месте - нажмите нужную клавишу(и), и команда выполнится. Заметьте,
что вы можете сделать так, чтобы и меню, и горячая клавиша вели себя
одинаково . Посмотрите раздел о файле ресурсов, где найдете, как это сделать.
В основном, взаимодействие с gschem явно формально (режимы, как
команда/редактирование, похожи на применяемые в большом текстовом редакторе vi) .
Если вы выбираете операцию из меню, тогда вы переходите в соответствующий
режим (как режим копировать/перемещать). Затем вы должны выделить точку
привязки (или некую подходящую точку) для продолжения операции. Большинство команд
меню ожидают, что объект уже выделен.
Горячие клавиши также формальны по природе. Большинство горячих клавиш по
умолчанию для разных команд требуют больше, чем нажатия на одну клавишу. Есть
несколько, требующих единственной клавиши (подобно zoom in: «z» или pan:
«х»), но, в основном, требуется нажатие двух клавиш. Например, для выполнения
Файл - Сохранить вы должны ввести «f» и «s» (без кавычек) или Добавить -
Строку: «а» и «1». Вы можете получить список горячих клавиш, выбрав Help -
Hotkeys. Горячие клавиши определены в файлах ресурсов (system-gschemrc,
~/.gEDA/gschemrc или xpwd Vgschemrc). Посмотрите раздел о файлах ресурсов.
Действия клавиш мышки в gschem, большей частью, конфигурируемы. Первая
клавиша мышки всегда используется для выделения объектов или выбора точек. Эта
клавиша не конфигурируется. Вторая клавиша мышки служит либо для
копирования/перемещения (когда удерживается на объекте), либо для повтора последней
команды, либо «вычеркивания» для выполнения команды. Третья клавиша мышки
либо для панорамирования (когда удерживается при движении мышки), либо для
вызова всплывающего окна диалога. Поведение второй и третьей клавиш мышки
управляются через файл ресурса (см. раздел ниже).
Термины страница и схема оба относятся к одному предмету (коллекция
объектов, которые загружены и отображаются). Окно - это то большое окно, в котором
схема отображена и обрабатывается.
Операции с файлами
New Window
Открывает новое окно. Каждое окно полностью отделено от остальных окон.
New Page
Открывает новую страницу. Обычно эта страница будет называться
untitled_N.sch, где N увеличиваемое число.
Open Page...
Открывает страницу с диска. Вызывается всплывающее окно диалога.
Пожалуйста, посмотрите раздел ниже, где сказано, как использовать возможности
диалогового окна.
Close Page
Закрывает текущую отображаемую страницу. Необходимо будет сохранить
страницу, если она была модифицирована.
Revert Page
Закрыть и вновь открыть текущую отображаемую страницу. Приглашения
сохранить текущую страницу не будет, но будут отменены все сделанные изменения и
открыта сохраненная на диске схема. Пользуйтесь с осторожностью.
Save Page
Сохраняет текущую страницу. Если страница называется untitled_N.sch (где N
целое), тогда появится диалоговое окно Save As...
Save Page as...
Открывает диалоговое окно Save As. . . Щелчок no Save As сохранит текущую
отображаемую схему. Отображаемая схема будет названа введенным именем.
Save All
Безусловно сохраняются все схемы, загруженные в память.
Print...
Вызывает диалоговое окно Print. Пожалуйста, почитайте далее в
соответствующем разделе об этом диалоговом окне.
Write PNG...
Вызывается диалоговое окно Write PNG. Вы можете посмотреть раздел,
касающийся этого диалогового окна, где есть больше информации о нем. Заметьте, что
вы должны установить libgdgeda (и все, что требуется по зависимостям), если
вы хотите выводить изображения.
Close Window
Закрывает текущее окно. Если есть модифицированные схемы, появится
диалоговое окно Are you sure. Щелчок по OK приведет к тому, что все не сохраненные
схемы будут потеряны.
Quit gschem
Похоже на команду Close window, но закрывает все открытые окна. Диалоговое
окно Are you sure появится для каждого окна, которое содержит не сохраненные
схемы.
Page Manager
Открывает диалоговое окно, которое позволяет вам выбрать страницы и увидеть
различную информацию о страницах, загруженных в память. Посмотрите раздел об
этом диалоговом окне.
Page Next / Page Prev
Эти две опции позволяют вам перемещаться по открытым страницам.
Page Discard
Форсирует закрытие текущей схемы. Если текущая схема НЕ сохранена, тогда
данные навсегда теряются. Вам ничего НЕ предлагается, и вы НЕ
предупреждаетесь, если вы модифицировали текущую отображаемую схему. Пользуйтесь с
осторожностью. Полезно, если вы хотите быстро выгрузить схему.
Добавление объектов
Объект один из следующих: линия, окружность, вывод, рамка, шина,
текст/атрибут и компонент. Компонент - это набор линий, окружностей, выводов,
рамок, текста и атрибутов.
Add Component
Открывает окно диалога, которое позволяет вам поместить на схему компоненты
из библиотек компонентов.
Для установки компонента сделайте следующее:
Выберите библиотеку компонентов ( btw которой задан в файлах ресурсов, см.
раздел ниже) из списка слева.
Выберите компонент из списка справа.
Переместите мышку в основное окно чертежа (вы должны увидеть контур).
Нажмите первую клавишу мышки для установки компонента.
Продолжайте удерживать первую клавишу мышки для размещения дополнительных
образцов компонента.
Если имя компонента уже выбрано, выделение и перемещение мышки в основное
окно позволит вам поместить этот компонент вновь.
Вы можете повернуть компонент перед его установкой щелчком средней клавиши.
Каждый щелчок повернет компонент на 90 градусов.
Для завершения установки компонента нажмите последнюю клавишу мышки или
клавишу ESC на клавиатуре. Пожалуйста, посмотрите раздел об окне диалога, где
поясняются детали.
Add Net
Рисует сегмент сети. Если вы выбрали этот раздел на панели меню, тогда:
Нажмите первую клавишу мышки для начала рисования сети.
Нажмите первую клавишу мышки для окончания рисования сети.
Другая сеть начнет рисоваться от конечной точки предыдущей.
Нажмите первую клавишу мышки для окончания рисования этой сети и т.д.
Нажмите последнюю клавишу мышки или клавишу ESC на клавиатуре, чтобы
прекратить рисование сети.
Если вы начинаете этот процесс нажатием горячей клавиши, тогда сеть
рисуется сразу от последнего положения курсора, а затем ведет себя так же, как
описано выше (исключая строку №1).
После прорисовки сегмента сети (или сегментов) и прекращения процесса на
последнем сегменте, вы автоматически переходите в режим выбора. Вы должны
нажать add net вновь или нажать горячую клавишу для добавления других сетей.
Вы можете удерживать клавишу control для рисования не ортогональных сетей.
Только не забывайте, что вы не можете присоединять что-либо к середине не
ортогональной сети.
Прямоугольники в конце сетей - это соединительные элементы. Залитые
прямоугольники означают оборванную сеть (не присоединенную к чему-либо). Залитые
окружности - это центры соединений/пересечений. Эти элементы рисуются
автоматически и служат индикаторами электрической связности.
Смотрите раздел об электрической связности ниже, где информации больше.
Add Bus
В основе то же самое, что сеть, исключая то, что изображает шину. Шины -
достаточно новое и много аспектное понятие, которое совершенно не определено,
так что не забывайте об этом, когда используете шины.
*3десь, в конечном счете, должно быть добавлено больше*
Add Attribute...
Вызывает диалоговое окно добавления атрибута. Это диалоговое окно
используется ТОЛЬКО для добавления атрибутов. Оно не отображает и не работает с уже
помещенными атрибутами.
Атрибут - это ни что иное, как текстовый элемент, который имеет форму
имя=значение (не должно быть пробелов слева и справа от пары имя-атрибут).
Атрибут может быть либо откреплен, либо прикреплен.
Чтобы добавить не прикрепленный атрибут сделайте следующее:
Выберите имя атрибута из выпадающего списка
или
введите имя атрибута в окно ввода имени.
Введите значение для атрибута.
Установите любую из опций атрибута.
Щелкните Apply, и атрибут будет помещен на место.
Если вы хотите прикрепить атрибут к объекту, тогда вначале выделите
желаемый объект, а затем нажмите клавишу apply в add attribute. Текст станет
желтым, что свидетельствует о прикреплении атрибута. Если вы щелкните по
объекту , к которому прикрепили атрибут, прикрепленный атрибут должен выделяться
вместе с объектом.
Если вы выбрали Add - Attribute... из выпадающего меню, тогда вы не
получите большего контроля, чем выбор места расположения атрибута (он располагается
либо в нижнем левом углу объекта, либо в выбранном месте объекта). Однако ее-
ли вы выполняете Add - Attribute, используя горячую клавишу, тогда текущее
положение курсора станет точкой закрепления для атрибута.
Вы не можете размещать неполные атрибуты (атрибуты без имени и значения).
Пожалуйста, обратитесь к разделу об атрибутах ниже за более детальной
информацией, как использовать атрибуты.
Add Text
Открывает диалог добавления текста. Для этого:
Введите текст в поле ввода.
Нажмите клавишу Enter или щелкните Apply.
Переместите мышку в основное окно (появится контур текста, который будет
следовать за мышкой).
Нажмите первую клавишу мышки для установки текста.
Если вы оставите окно диалога добавления текста открытым, вы можете
размещать тот же фрагмент текста вновь и вновь одним щелчком (или нажатием клавиши
Enter) и перемещением мышки в основное окно.
Текст, который установлен, будет автоматически переведен в верхний регистр.
Обратитесь к разделу о файле ресурса ниже, чтобы узнать, как управлять этим
поведением.
Для завершения размещения текста нажмите последнюю клавишу мышки или на
клавиатуре клавишу ESC.
Если вы создали текст в форме name=value, тогда вы создали атрибут. gEDA
позволяет основным атрибутам быть свободно размещенными (или не
прикрепленными) . Неплохо бы изменить цвет этих свободно размещаемых атрибутов на текущий
цвет атрибутов (который также называется цветом прикрепленных атрибутов),
чтобы обозначить, что этот элемент текста является атрибутом.
Add Line
Рисует линию таким же образом, как сети, со следующими исключениями:
Линия не имеет электрического значения.
Рисуется только единичная линия.
Вы можете рисовать линию до тех пор, пока находитесь в режиме рисования
линии .
Для прекращения растягивания линии нажмите последнюю клавишу мышки или
клавишу ESC на клавиатуре.
Add Circle
Чтобы нарисовать окружность (выбирая Add Circle из меню):
Задайте центр окружности с помощью первой клавиши мышки.
Переместите мышку, чтобы увидеть контур окружности.
Нажмите первую клавишу мышки, чтобы завершить чертеж.
Для рисунка окружности (с помощью горячей клавиши) выполните все то же
самое, что выше, исключая задание центра окружности, он установится последним
положением курсора при нажатии горячей клавиши.
Для прекращения вытягивания окружности нажмите последнюю клавишу мышки или
ESC.
Add Arc
Для рисования дуги (выбирая Add Arc из меню):
Задайте центр дуги с помощью первой клавиши мышки.
Переместите мышку и задайте следующую точку. Вытягивающаяся линия
представляет радиус.
Появится диалоговое окно: задайте начальный угол (в градусах) и количество
градусов дуги.
Нажмите ОК для завершения задания значений.
Начальный угол может быть положительным и отрицательным. Градусы задаются с
использованием стандартной «Картезианской» системы координат. Градусы дуги
могут быть положительными и отрицательными.
Для прекращения процесса (при растягивании радиуса) нажмите первую клавишу
мышки или клавишу ESC, или нажмите клавишу Cancel в диалоговом окне arc.
Add Pin
Черчение выводов похоже на черчение сетей со следующими исключениями:
Вы можете рисовать выводы, пока находитесь в режиме рисования выводов.
Для прекращения процесса прорисовки вывода нажмите последнюю клавишу мышки
или клавишу ESC.
Работа с объектами
Большая часть этих операций - это режимы, оперирующие с текущими
выделенными объектами. Прежде, чем вы сможете выполнить желаемые функции, вы должны
выделить объекты, с которыми хотите работать.
Undo / Redo
Undo делает именно это - команда отменяет последние действия, которые
изменяли схему.
Вот как gschem реализует undo: в основном после каждого действия (включая
zoom и pan) схема сохраняется на диске (в /tmp). Gschem очищает его за собой,
когда вы выходите из системы. При аварийном выходе сохраненные файлы остаются
в /tmp.
Redo работает только после выполнения Undo. Вы можете отменить что-либо, а
затем сразу выполнить redo. Однако если вы ничего не делали в промежутке, вы
потеряете информацию для undo. Вы можете выполнять undo и redo сколько вашей
душе угодно раз, вверх и вниз, пока не достигнете максимального уровня undo.
Вы можете изменить поведение undo и redo изменением предопределений в одном
из *gschemrc файлов. Загляните в system-gschemrc, где найдете больше
информации .
Select Mode
Select mode - это начальные установки режима запуска gschem. В режиме
select mode вы можете выбрать объекты.
Вы может выделить объекты щелчком по ним. Если объект уже выбран, тогда
щелчок по этому объекту будет сохранять их выделение. Если множество объектов
перекрываются, тогда щелчок по одному пятнышку будет циклически проходить
через объекты.
Если вы удержите клавишу SHIFT и щелкните, вы можете выбирать и отменять
выбор множества объектов. Выполнение этого с множеством перекрывающихся
объектов приведет к циклическому выделению всех доступных для выбора объектов.
Если вы удержите клавишу CONTROL и щелкните, вы можете включить и исключить
объекты из списка текущего выделения.
Для выбора множества объектов нажмите и, удерживая первую клавишу мышки,
проведите ею до появления рамки выделения. Протащите мышку (рамку выделения),
пока она не охватит объекты, а затем отпустите первую клавишу мышки. Объекты
должны быть полностью охвачены рамкой. Использование рамки выделения требует
некоторого опыта. Если какие-то объекты ранее были выделены, выделение
снимается.
Если вы удерживаете клавишу SHIFT, проводя рамку выделения, тогда вы
добавляете объекты к уже выделенным. Объекты не могут быть удалены с помощью рамки
выделения и удержания клавиши SHIFT.
Если вы удерживаете клавишу CONTROL, проводя рамку выделения, тогда вы
«переключаете» охваченные рамкой объекты. Если объект был выделен, тогда
выделение с него будет снято, и наоборот.
Если вы укажете на объект, который имел атрибуты, прикрепленные к нему,
тогда эти атрибуты будут также выделены. Если вы хотите выделить только объект,
вы должны снять выделение с атрибутов. Невидимые прикрепленные атрибуты также
выделяются, когда вы указываете объект. Такое поведение удобно, если вы
хотите манипулировать/изменять объект и все его атрибуты (перемещать/копировать
объект полностью).
Механизмы выделения не очевидны и требуют некоторой практики. Есть
несколько трюков, так что обратите на них внимание, когда встретите.
Edit...
Позволяет вам редактировать:
Text - открывает окно диалога, который позволяет вам редактировать строку
текста и размер.
Attributes - значительно более сложная версия того, что выше говорилось об
атрибутах.
All attributes attached to a component - открывает окно диалога
многоатрибутного редактирования.
Для редактирования чего-нибудь:
Выберите элемент (текст/компонент) для редактирования.
Выберите или нажмите горячую клавишу для Edit - Edit...
Сделайте требуемые изменения и нажмите ОК.
Заметьте, только один элемент будет редактироваться; редактирование
большого количества текст/компонент не поддерживается (пока).
Edit Text...
Позволяет вам редактировать только текст, не обращая внимания, является ли
текст атрибутом или просто строкой текста.
Выделите элемент текста для редактирования.
Выберите или нажмите горячую клавишу для Edit - Edit Text...
Сделайте необходимые изменения и нажмите ОК.
Заметьте, только текстовый элемент будет редактироваться; редактирование
большого количества текста не поддерживается (пока).
Сору Mode
Этот режим позволяет вам копировать текущие выделенные объекты.
Для копирования объектов (выберите Edit - Copy Mode из меню):
Выделите желательный объект(ы).
Выберите Edit - Copy Mode из меню.
Выделите первоначальную точку для копирования (первая клавиша).
Переместите контур в выбранное место.
Укажите точку перемещения (первая клавиша).
Копирование объектов с использованием горячей клавиши в режиме копирования
практически такое же, как описано выше, за исключением начальной точки,
которая выбирается автоматически, когда вы нажимаете горячую клавишу режима
копирования .
После окончания копирования вы автоматически возвращаетесь в режим выбора.
Удерживание клавиши CONTROL, когда вы перемещаете контур, приведет к тому,
что движение будет либо горизонтальным, либо вертикальным.
Move Mode
Move режим очень похож на режим сору (выше), исключая то, что вместо
копирования вы перемещаете объекты.
Delete
Delete позволяет вам удалить объекты со страницы.
Для удаления объектов:
Укажите желаемый объект(ы).
Выберите или нажмите горячую клавишу для Edit - Delete.
Объекты будут удалены немедленно.
Пользуйтесь этим с осторожностью, поскольку undo Здесь НЕТ!
Rotate 90 Mode
Режим вращения позволяет вам повернуть объекты на 90 градусов вокруг
pivot/center точки.
Чтобы повернуть объекты (выбрав режим Edit - Rotate 90 в меню):
Укажите желаемый объект(ы).
Выберите режим Edit - Rotate 90 в меню.
Укажите точку вращения (pivot) или точку центра (center) для поворота.
Использование горячей клавиши для поворота похоже на написанное выше,
исключая то, что точка центра будет последней позицией курсора при нажатии
горячей клавиши.
Объекты будут поворачиваться на 90 градусов против часовой стрелки. Вы
можете продолжать поворот объектов на 90 градусов, пока не получите требуемое
их положение. Текст всегда остается справа вверху.
Mirror Mode
Mirror режим позволяет вам отразить объекты относительно горизонтальной
оси.
Для поворота объектов (укажите Edit - Rotate 90 Mode в меню):
Укажите желаемый объект(ы).
Выберите Edit - Mirror Mode в меню.
Укажите точку вращения для отражения.
Отражение объектов с помощью горячей клавиши похоже на написанное выше,
исключая то, что точка вращения будет последней позицией курсора при нажатии
клавиши.
Объекты отражаются относительно горизонтальной оси. Если вы хотите получить
отражение относительно вертикали, вначале поверните объект(ы), затем отразите
его, чтобы получить желаемое положение.
Отражение встроенных компонент не поддерживается.
Slot...
Slot... позволяет вам изменить slot (элемент связи) компонента с множеством
слотов. Компонент должен поддерживать связь через слот (slotting), см. раздел
Components/Symbols, где это описано подробнее.
Для изменения слота:
Выберите желаемый компонент.
Укажите или нажмите клавишу для Edit - Slot...
Введите новый slot номер.
Нажмите ОК.
Slotting еще разрабатывается, чтобы исключить некоторые причуды.
Color...
Эта опция позволяет вам изменить цвет любого выделенного объекта (исключая
компоненты).
Для изменения цвета текущего выделенного объекта:
Выделите желаемый объект(ы).
Укажите или нажмите горячую клавишу для Edit - Color...
Появится диалоговое окно с выпадающим меню.
Укажите новый цвет.
Нажмите Apply.
Изменение цвета скажется только после нажатия Apply. Окно диалога не
изменит цвет по текущему объекту(ам) (то есть, оно только позволяет вам изменить
цвет и не возьмет текущий цвет выделенного объекта(ов)).
Вы можете покинуть окно диалога и выделить новые объекты, чтобы изменить их
цвет нажатием Apply.
Lock / Unlock
Lock и unlock позволяют вам lock/unlock (блокировать/разблокировать)
компоненты в схеме. Блокирование означает, что компонент не может быть выделен
единственным щелчком. Это полезно для штампов и других компонент, которые не
должны выделяться, поскольку могут быть другие объекты внутри их границ, а
щелчок внутри компонента (штампа) будет дезориентировать.
Для блокирования/разблокирования компонент:
Выделите желаемый объект(ы).
Укажите или нажмите горячую клавишу для lock/unlock
Компоненты перестанут выделяться единственным щелчком. Для выделения
блокированных компонент используйте рамку выделения. Это единственный путь для
выделения блокированного компонента.
Вы можете блокировать и разблокировать регулярные объекты
(линии/выводы/рамки. ..) , которые удобны при черчении чего-нибудь, и объект
продолжает оставаться таким. Только блокируйте его, и вам нет нужды думать о
нем, когда вы щелкаете клавишей для выделения других объектов. Однако
блокирование объекта не сохраняется в формате файла, так что если вы покидаете
программу, блокированные объекты (линии/выводы/рамки...) разблокируются. А
вот состояние locked/unlocked компонент сохраняется в формате файла.
Line Width & Туре...
Это диалоговое окно позволяет вам управлять шириной и типом линий, рамок,
окружностей и дуг. Это окно диалога пока еще в разработке.
Выделите объект, а затем выберите эту опцию, чем откроете окно диалога,
которое позволит вам установить ширину линии, тип, длину штрихов пунктирной
линии и длину пробелов. Нажмите ОК для принятия изменений.
Symbol Translate...
Перенос символов (symbol translate) используется для захвата чего-то
нарисованного и переноса с использованием введенного значения (в тысячных). Эта
операция обычно используется для переноса символов (в основном к началу).
Для переноса символа только выделите объект и нажмите горячую клавишу для
Edit - Symbol Translate..., и появится окно диалога. Введите значение
желаемого перемещения (положительное или отрицательное) в X и Y направлениях
(одинаковое значение будет применено к обоим направлениям).
Если вы введете 0, тогда все объекты будут перемещены в начало. Если вы
чертите символ, несколько увеличьте (zoom in), а затем выполните это (со
значением 0), поскольку все еще есть некоторые ошибки в этой операции.
Требуется, чтобы захват был включен, и чтобы интервал привязки к сетке был
установлен в 100 тысячных (100 mils), когда вы создаете символы.
Embed Component / Unembed Component
gschem поддерживает концепцию встроенных компонент, которые являются
компонентами режима schematics и не требуют внешних файлов символов любого рода.
Вся информация, необходимая для отображения компонента, размещается в файле
схемы. Это приводит к некоторому увеличению размера файла схемы, но позволяет
легче обмениваться схемами с другими или создавать архив схем, поскольку вы
не зависите от файлов символов. Вам нужно только встроить (embed) компоненты,
когда это абсолютно необходимо.
Команды Embed Component и Unembed Component работают в точности так:
Выделите любой компонент, который вы хотите встроить (или удалить из
встроенных) .
Укажите или нажмите горячую клавишу для Edit - (Un)Embed Component
Если вы хотите удалить компонент из встроенных, вы должны иметь символ с
тем же именем в пути поиска библиотеки компонент (иначе unembed не будет
работать) .
Вы можете только embed и unembed компоненты. Так, вы не можете встроить, а
затем отразить компонент (это ограничение gschem и будет, в конце концов,
исправлено) .
Вы можете также поместить встраиваемые компоненты прямо в диалоговом окне
Add Component...
Show Hidden Text
Эта операция сделает весь hidden/invisible (скрытый/невидимый) текст
видимым. Для использования этого, просто укажите опцию (или нажмите горячую
клавишу) , и весь невидимый текст появится. Видимый текст не чувствителен к этой
опции.
Операция полезна, когда чертятся/отлаживаются символы.
Операции просмотра
Redraw
Эта опция перерисовывает текущее отображение. Полезна, когда у вас остаются
мышка/компонент/линия/текст и т.д. следы предыдущих действий. Также полезно,
когда вы хотите обновить все видимые следы связности.
Pan
Pan позволяет вам перемещаться по отображению.
Для панорамирования отображения (указав View - Pan в меню):
Выберите View - Pan в меню.
Щелкните первой клавишей мышки в новом центре отображения.
Панорамирование отображения с помощью горячей клавиши много проще, просто
нажмите горячую клавишу, и отображение будет панорамировано к текущему
положению курсора.
Вы может сделать возможным также панорамирование с помощью мышки, если
добавите (third-button "mousepan") к одному из файлов gschemrc. См. Раздел о
файле ресурсов, где сказано больше. Панорамирование мышкой очень удобно для
маленьких схем, но имеет тенденцию к росту для больших.
Zoom box
Zoom box позволяет вам обозначить окно увеличения для zoom in.
Для использования окна увеличения (указав View - Zoom box в меню):
Выберите View - Zoom box в меню.
Щелкните и удержите правую клавишу мышки.
Переместите мышку, чтобы контур увеличения захватил пространство, которое
вы хотите увеличить.
Отпустите клавишу мышки, и отображение увеличится.
Использование горячей клавиши для zoom box проще. Как только вы нажали
горячую клавишу, рамка зуммирования немедленно включается, используя положение
мышки, как первый угол рамки.
Zoom box будет пытаться увеличить требуемое пространство, но некоторые
рамки не правильны, и gschem будет улучшать увеличение требуемого пространства.
Zoom limits
Zoom limits (ограничения) будет увеличивать отображение, пытаясь разместить
все помещенные объекты на экране.
Просто укажите View - Zoom limits в меню или нажмите горячую клавишу, и
дисплей перерисуется.
Есть специальные случаи (подобно единственной горизонтальной линии),
которые иногда не отображаются корректно (или как ожидается).
Будем надеяться, что эти исключения когда-нибудь будут исправлены.
Zoom In / Zoom out
Zoom In/Out масштабирует отображение, используя указанное курсором
положение, как центр отображения (или текущее положение мышки, если используется
горячая клавиша). Эти команды всегда масштабируют (zoom in/out) с множителем.
Для использования Zoom In/Out (выбрав View - Zoom box в меню):
Укажите Zoom In/Out в меню.
Щелкните первой клавишей мышки, определив центр масштабирования.
Использование горячей клавиши похоже, исключая то, что текущая позиция мыш-
ки становится центром нового отображения.
Zoom full
Zoom full будет зуммировать отображение к максимально возможному для
отображения виду.
Просто выберите это из меню или нажмите горячую клавишу, и отображение
будет масштабировано.
Update Cues
Эта опция меню устарела и будет удалена.
Операции с иерархией
Down Schematic
Спуск вниз в символ с открытием любых лежащих под ним схем. В основном
будут открыты лежащие внизу схемы выбранных компонент, если они содержатся в
пути поиска исходной библиотеки. См. раздел Resource File, где описано, как
определить этот путь.
В настоящий момент есть два пути обозначить, что символ имеет лежащую под
ним схему или схемы:
Схема нижнего уровня должна иметь то же самое имя, что и символ, но с
расширением .sch, и должна сопровождаться _# suffix (суффиксом) по соглашению об
именах. См. раздел Files (файлы) ниже об этих соглашениях.
Прикрепить атрибут к символу, названный source=filename.sch. filename.sch
это не путь к символу, а скорее имя базы (последний файл в спецификаторе
пути) путей символов. Схема нижнего уровня будет искаться в пути исходной
библиотеки. Вы можете задать множество source=attributes. Схемы ниже будут
открываться в порядке нахождения source=attribute.
Если есть множество схем, лежащих ниже, они будут загружены. Перемещение
между страницами схем ограничено (до того же уровня, того же набора лежащих
ниже схем), пока ключевое слово rc enforce-hierarchy (форсировать иерархию)
не будет модифицировано, чтобы позволить режим свободного перемещения по
иерархии. См. раздел Resource File об этом.
Также рекомендуется, чтобы вы поддерживали уникальные имена для различных
уровней (при использовании source=attribute) во избежание возможной путаницы.
Механизмы иерархии сравнительно новы, так что не исключено несколько странное
поведение (пожалуйста, сообщайте о нем).
Down Symbol
Эта опция откроет символ выделенного компонента.
Когда символ открыт, пользователь может редактировать и сохранить его.
В настоящий момент схема верхнего уровня не увидит изменение символа, пока
не будет перезагружена схема верхнего уровня или выполнено File - Revert. Это
в дальнейшем будет исправлено.
Up
Эта опция поднимет вверх по иерархии (если есть страницы над текущей
отображаемой страницей).
Операции с атрибутами
Атрибут не более чем текстовый элемент, который имеет форму name=value. Он
может быть либо не прикреплен (unattached), либо прикреплен (attached).
Операции в этой группе манипулируют только атрибутами. Большая часть этих
операций не сказывается на простых текстовых объектах.
Attach
Команда Attach (прикрепить) позволяет вам получить фрагмент текста (в пра-
вильной форме: name=value) и прикрепить его к другому объекту.
Для использования Attributes - Attach:
Выделите объект, который получает атрибуты.
Выделите текстовый объект(ы), который будет прикрепляться к объекту,
упомянутому выше.
Укажите или нажмите горячую клавишу для Attributes - Attach.
Порядок следования выбираемых объектов и затем фрагментов текста важен,
gschem не позволяет выделить сначала фрагменты текста, а затем объект. Если
следовать приведенному выше порядку, фрагмент текста будет менять цвет на
желтый (или цвет текущего прикрепляемого атрибута), показывая, что фрагмент
текста - это прикрепленный атрибут.
Вы не можете прикрепить единственный атрибут к нескольким разным объектам.
Вы не можете прикрепить не текстовые элементы, как атрибуты.
Detach
Detach (отцепить) позволяет вам отделить атрибуты от объектов.
Для отделения объекта от всех атрибутов:
Выделите объект интереса.
Укажите или нажмите горячую клавишу для Attributes - Detach.
Все прикрепленные атрибуты (даже если они не выделены) будут отцеплены от
объекта.
Это поведение, возможно, испорчено и будет в дальнейшем исправлено (так,
чтобы только выделенные атрибуты откреплялись).
Когда вы отцепляете атрибуты, они становятся красными (или цвета текущих
отцепленных атрибутов). Изменения цвета позволяют вам пометить текст, который
был атрибутом, а теперь повис (отцеплен).
Show Value / Show Name / Show Both
Эти операции позволяют вам управлять тем, какая часть строки атрибута будет
видима. Обычно вас интересует только наличие значения атрибута, но здесь
выбирается появление имени и значения (или, возможно, только имени), что может
быть полезно.
Для использования опции:
Выделите интересующий атрибут(ы).
Укажите или нажмите горячую клавишу для Attributes - Show.
Элемент(ы) текста немедленно изменится.
Эти операции работают только с фрагментами текста, имеющими форму
name=value.
Toggle Vis
Эта операция позволяет вам переключать видимость (visibility) атрибутов.
Для использования этой опции:
Выделите интересующий элемент(ы) текста.
Укажите или нажмите горячую клавишу для Attributes - Toggle Vis.
Элемент(ы) текста изменит свою видимость немедленно.
Если вы сделали прикрепленный атрибут невидимым, тогда вы можете просто
выделить родительский объект, и выбрать Toggle Vis, и атрибут становится
видимым (и наоборот, любые видимые атрибуты, прикрепленные к этому объекту,
станут невидимыми).
Если вы сделали свободно размещенный (не прикрепленный) атрибут невидимым,
есть только один способ сделать его видимым (а все другие атрибуты
невидимыми) - использовать Edit - Show Hidden Text опцию.
Операции с буфером обмена
Gschem поддерживает 5 copy/cut/paste (копировать/вырезать/вставить)
буферов , которые видны через все открытые страницы и окна.
Сору
Для копирования чего-либо в буфер:
Выделите объекты, которые вы хотите скопировать.
Выберите Buffer/Сору/Сору в буфер №.
Cut
Cut подобно сору, но при этом удаляет объекты из схемы.
Paste
Для вставки буфера в текущую схему:
Заполните буфер, используя вышеуказанные Сору или Cut.
Перейдите на новую страницу/окно схемы.
Выберите Buffer - Paste - Paste из буфера №.
Щелкните первой клавишей мышки для указания точки привязки.
Переместите мышку к конечной точке.
Щелкните первой клавишей мышки еще раз.
Опции
Text Size...
Эта команда открывает окно диалога, которое позволяет вам задать размер
текста для всего текста (включая атрибуты, помещенные с помощью Add -
Attribute... диалогового окна).
Размер текста в точках (1/72"). Размер текста - это 10 точек текста.
Наименьший размер текста 2 точки.
Toggle Grid
Переключает видимость сетки.
Toggle Snap
Переключает привязку. Будьте очень внимательны, пользуясь этим. Соединения
между выводами и сетью (и сети с сетью) зависят от правильности соединения.
Переключение сетки всегда гарантирует, что nets/pins не соединены.
Перед перемещением символа, используя Edit - Symbol Translate,
удостоверьтесь, что привязка (snap) включена.
Snap Grid Spacing...
Эта опция вызывает диалоговое окно, которое позволяет вам изменить
расстояние привязки к сетке (не шаг сетки). Единицы для этого расстояния - это mils.
Перед перемещением символа с использованием Edit - Symbol Translate
удостоверьтесь, что этот промежуток установлен в 100.
Toggle Outline
Переключает между рисованием контура текущего выбора и только рисованием
рамки при выполенении moves/copies/component и размещением текста. Режим
контура лучше, но имеет тенденцию быть значительно медленнее, чем использование
режима рамки (ограничивающая рамка).
Show Log Window
Эта опция отображает окно журнала (log window), если оно было закрыто или
отображение его запрещено, когда вы запускаете gschem.
Show Coord Window
Эта опция отображает диалоговое окно, которое показывает текущие х, у
указателя мышки на экране (pixels) и мировые координаты (mils - тысячные).
Grips
Grips (захваты) - это механизм, используемый в редакторе схем, для
предоставления легкого способа модифицировать объекты внутри схем. Когда вы
выделяете объект, маленькие скобки помещаются в стратегическом месте (точках
окончания линии, или точках радиуса окружности, или углах рамки), которые
позволяют быстро изменить объект. Поддержка захватов в настоящий момент
существует для линий, сетей, выводов, шин, окружностей и рамок. Дуги пока не имеют
захватов, но будут иметь.
Использование захватов легкое:
Выделите объект, который вы хотите изменить. Появятся захваты (маленькие
прямоугольники).
Щелкните и удержите первую клавишу мышки внутри прямоугольника.
Переместите мышку туда, где хотите, чтобы был объект.
Отпустите клавишу мышки.
Создание схем
Электрическая связность
Когда вы рисуете схему, вам нужно быть уверенным, что она правильно будет
соединена электрически программами gEDA.
Сети, которые визуально соединяются с другими сетями, соединены
электрически. Это соединение может быть концевым, конечная точка с конечной точкой, и
не концевым, конченая точка с серединой. Когда рисуется единичное концевое
соединение (сетевое или вывода с концом), тогда видимое подвисание линии сети
исчезает. Когда конечная точка заканчивается на середине другой сети (или
множество конечных точек собираются вместе в одной точке), тогда рисуется
заполненная окружность связности линий. Вы не можете соединять сеть с серединой
вывода. Сети могут соединяться только с концами выводов. Вы не можете
соединяться с сетью, если эта сеть не ортогональна (горизонтальна или
вертикальна) . Визуализация линий - это первый способ показать, соединены ли
сети/выводы (nets/pins).
Шина похожа на сеть с тем исключением, что вы не можете соединить сеть с
концевой точкой шины (только с серединой). Если вы пытаетесь соединить сеть с
концом шины, вы увидите большое красное «X» на неправильно соединенном конце.
Сети, которые имеют тот же самый атрибут label=, прикрепленный к ним, также
считаются электрически соединенными. Вы не увидите индикации этого соединения
от редактора схем, но построитель спецификации (netlister - gnetlist)
рассматривает сети с одинаковыми label=attribute электрически соединенными.
Создание символов
Компонент или символ что-нибудь представляют. Обычно они представляют
вентиль, черный ящик или блок, или целое устройство. Символ - это набор
примитивов , сгруппированных вместе. Вы можете использовать линии, рамки, окружности,
дуги, текст, атрибуты и выводы, как примитивы для построения символов. Вы не
можете иметь сети, шины или другие символы внутри компонента.
Компоненты отыскиваются по спецификации (component-library "...") внутри
одного из файлов ресурсов.
Генерация компоновки РСВ
Установка
В настоящий момент РСВ Layout Editor инструмента в наборе gEDA нет. Вы
можете использовать РСВ для разводки, но только на платформе Linux (и других
Unix-подобных платформах).
РСВ нуждается в специальной процедуре установки, прежде чем вы сможете
использовать ее со Schematic Editor. Для начала следуйте процедуре инсталляции,
описанной в руководстве. Затем сделайте несколько дополнительных шагов:
Распакуйте gschem2pcb.tar. Вы должны получить 3 файла: gschem2pcb.sh, GNET-
PCBboard.scm и README.
Перенесите gschem2pcb.sh в bin директорию вашего дистрибутива gEDA (если
это не так). Убедитесь, что gschem2pcb.sh (gsch2pcb.sh в более поздних
версиях) исполняется (chmod 755 gschem2pcb.sh).
Перенесите GNET-PCBboard.scm в share/scheme директорию вашего дистрибутива
gEDA (если это не так).
Модифицируйте файл common.m4 программы РСВ (должен находиться в
/usr/XHR6/lib/Xll/pcb/m4) похожим образом: ключевое слово include в конце
файла должно быть заменено (в более поздних версиях может быть иначе):
include (/usr/XHR6/lib/Xll/pcb/m4/connector. inc)
include (/usr/XHR6/lib/Xll/pcb/m4/dil. inc)
include(/usr/XllR6/lib/Xll/pcb/m4/misc.inc)
include(/usr/XI1R6/Iib/Xl1/pcb/m4/plcc.inc)
include(/usr/XI1R6/Iib/Xl1/pcb/m4/to.inc)
include(/usr/XI1R6/Iib/Xl1/pcb/m4/qfp.inc)
Отредактируйте пользовательский или системный файл ресурсов и убедитесь,
что следующая строка есть:
(attribute-name "footprint")
Убедитесь, что grep, sed и gawk установлены.
Подготовка компоновки
из схемы (schematic)
Все устройства, которые вы хотите получить в РСВ должны иметь Uref
атрибуты. Цоколевки (footprint), которые вы хотите использовать в РСВ, обозначаются
атрибутами footprint. Будьте внимательны с атрибутами Uref name, значение и
устройство не должны содержать символа пробела.
Сохраните вашу работу (name.sch, например) и введите в командной строке
(терминала):
gsch2pcb name.sch
Появится сообщение об ошибке, если некоторые пробелы будут найдены в
упомянутых атрибутах, а РСВ файлы будут созданы.
Если name.pcb не существует, файл будет создан вместе с name.net.
Если файл уже существует, будет создан файл с именем name.new.pcb. Он будет
содержать только новые устройства, которые были добавлены в схему с момента
последнего сохранения файла name.pcb. Загрузите данные компоновки в буфер,
чтобы включить новые footprint в файл РСВ. Файл nestlist также обновляется,
так что перечитайте его.
Footprints (шаблоны корпусов) в РСВ
РСВ использует макросы для определения цоколевок. Для DIL упаковок,
например, используется 2 аргумента, чтобы показать число выводов и ширину шаблона
в mil. В редакторе схем footprint атрибут в 300 mil шириной и с 8 выводами
DIL:
DIL 8 300
Для этого атрибута вы должны включить пробелы!
Далее описывается атрибут footprint, который будет использован в редакторе
схем для щаблона, доступного в РСВ. N устанавливает число выводов (pins), W -
ширину в mil, L - длину в mil, a D - диаметр в mil:
CONNECTOR ROWS COLS # single connector
DIN41_651LAY N # DIN 41.651 laying
DIN41_651STAND N # DIN 41.651 standing
SUBD_LAY_BASE N # SUB-D connector laying
SUBD_MALE_LAY_BASE N # SUB-D connector male laying
SUBD_FEMALE_LAY_BASE N # SUB-D connector female laying
DIL N W # dual-inline standard
D N # dual inline with W=244
DW N
#
dual inline with W=419
SD N
#
SD (ZIP)
MULTIWATT15
#
15 pins multiwatt footprint
R025
#
standard 1/4W resistor !now attributes
SIL N
#
SIL
CSIL
#
SIL package with a common pin
QFP132
#
QFP132 flat pack
LED D
#
standing LED
DIODE LAY L
#
laying diode
AXIAL LAY L
#
standard axial footprint
CRYSTAL W
#
crystal package
OSC
#
a can oscillator
ISA8
#
8 bit ISA Slot card
OVEN OSC
#
ovenized-oscillator package
RADIAL CAN W
#
a radial capcitor package
PLCC N
#
pile
PLCC N add
#
pile with additionnal border add
QFP N add
#
qfp with additionnal border add
Нет дополнительных
параметров для шаблонов
ТОЗ 90
ТОЗ 45
T05
T092
T0126
T0126LAY-WIDE
T0126STAND-WIDE
TO220
TO220LAY-WIDE
TO220STAND
TO220STAND-WIDE
Атрибуты
Атрибут - это не более, чем фрагмент текста, который имеет форму name=value
(здесь не должно быть каких-либо пробелов слева или справа в паре имя-
значение) . Он может быть либо отцеплен, либо прикреплен. Атрибуты широко
используются в проекте gEDA для транспортировки информации. Элементы, как имя
устройства, количество выводов, скрытые сети и количество ссылаемых единиц
(unit reference) специфицируются с использованием атрибутов.
Есть два рода атрибутов:
Регулярные прикрепленные атрибуты.
Это атрибуты, которые принимают стандартную форму и прикреплены к некоторым
объектам (выводам, сетям, компонентам или рамкам и т.д.). Эти атрибуты обычно
желтого цвета.
Не прикрепленные атрибуты.
Это атрибуты, которые принимают стандартную форму, но не прикреплены к
какому-нибудь объекту. Эти атрибуты также известны, как плавающие или верхнего
уровня атрибуты.
Регулярные прикрепленные атрибуты прикреплены к объекту для привязки
информации к отдельному объекту. Например, число выводов связано с выводом. Не
прикрепленные атрибуты обычно передают некоторую информацию, глобальную по
природе. Например, device=attribute (который существует внутри символов) и
специфицирует, какое устройство весь символ представляет.
Есть третий тип атрибутов, который является специальным случаем второго ти-
па, но превращается в первый. Этот специальный тип атрибутов известен, как
атрибут подсказки. Если вы размещаете не прикрепленный видимый атрибут внутри
символа, а затем создаете образец этого символа, тогда не прикрепленный
атрибут становится «подсказкой» («promoted») для прикрепленного атрибута. Этот
новый атрибут подсказки становится прикреплен к символу. Такой механизм
переприкрепления атрибута (внутри символа) известен, как поддержка (promotion)
атрибута.
Есть несколько нюансов с поддержкой атрибута:
Поддержка имеет место только, когда символ размещается; что означает, что
если вы размещаете символ (syml), а затем меняете его на диске (добавляя или
удаляя плавающие атрибуты), существующий syml не будет отражать эти новые
плавающие (floating) атрибуты (то есть, они не будут поддерживаться) ни в
каких схемах.
Атрибуты device= не поддерживаются.
Невидимые атрибуты не поддерживаются по умолчанию. Если вы прикрепляете
плавающий атрибут (подобно numslots=#) и делаете его видимым, он не будет
поддерживаться.
Теперь, чтобы осчастливить всех, это поведение конфигурируется. Если вы
добавите :
(promote-invisible "enabled")
в пользовательский или системный файл ресурсов (см. Customizing / Resource
files), невидимые плавающие атрибуты будут тоже поддерживаться (и удаляться
из памяти). Однако если вы разрешите это, тогда позиционирование компонента
будет нарушено, поскольку приложение исключает некоторые плавающие атрибуты
из состава символа (в памяти, даже если они невидимы). Так что вы можете
добавить :
(keep-invisible "enabled")
в файлы ресурсов. Это разрешено по умолчанию, но не сказывается до тех пор,
пока не разрешается promote-invisible (поддержка-невидимых).
Теперь суммируем, поддержка атрибута устанавливает плавающие атрибуты
внутри символов и прикрепляет их вне размещенного символа. Три ключевых слова
конфигурации управляют этим поведением:
attribute-promotion, promote-invisible и keep-invisible.
Ссылка
Вот текущий список атрибутов, которые используются в системе gEDA:
device (только внутри символа). device=device_name должно размещаться где-
нибудь в символе и быть сделано невидимым. Это имя устройство, и оно
требуется. Если объект - это графика, тогда он должен быть установлен в попе
(device=none). Не смущайтесь этим, это только этикетка с именем устройства.
Не используйте пробелы в значении для этого атрибута, есть несколько
программ, которые не любят пробелы в спецификации устройства.
graphical (только внутри символа). graphical=l должно существовать где-
нибудь внутри символа, который является чисто графическим (как штамп или
символ decon). Символы, которые имеют этот атрибут, не имеют электрического или
схемного значения. Не забывайте установить device=none.
pin# (только внутри символа). Все выводы должны иметь атрибут pin#=#,
прикрепленный к выводу объекта. Первый № - это заглушка и увеличивается
последовательно , начиная с 1. Второй № - это реальный номер вывода. Оба значка #
требуются! Порядок pin# имеет значение с момента создания netlis, генератор
которого будет выводить их в последовательности, начинающейся с pinl вплоть
до pinN. Эти атрибуты могут быть либо скрытыми, либо невидимыми.
type (только внутри символа прикрепленные к вывода). Каждый вывод должен
иметь атрибут type=value прикрепленный к нему. Вот список правильных
значений :
IN вход
OUT выход
I/O вход/выход
ОС открытый коллектор
ОЕ открытый эмиттер
PAS пассивный
TP выходной двух транзисторный каскад
TRI трех-стабильное окончание (высокий импеданс)
CLK тактовый вывод (clock)
PWR питание/земля
Внимание! Тип атрибута не используется в библиотеке символа и может
меняться радикально.
numslots (только внутри символа). Если компонент имеет множество элементов
(slots) в корпусе (как 7400, имеющий 4 NAND на корпус), тогда вам нужен
атрибут numslots=#. # - это номер элемента (slot), который имеет устройство.
numslots= должно существовать где-нибудь в символе и быть сделано невидимым.
Дополнительный элемент, относящийся к требуемым атрибутам, ниже.
slot# (только внутри символа). Если компонент имеет множество элементов в
корпусе, тогда вам нужно прикрепить slot#=#,#,#... к каждому элементу,
который имеет компонент. Первый # относится к номеру элемента. Если устройство
имеет 4 элемента, тогда будут slotl=, slot2=, slot3= и slot4= атрибуты,
существующие где-то в символе и сделанные невидимыми. Последовательность # имеет
один-в-один отношение к pin# атрибутам и специфицирует, какой pin# должен
быть записан, когда устанавливается элемент. Посмотрите 7400-1.sym в качестве
примера того, как это все работает. Рекомендуется, чтобы все символы, которые
имеют составные элементы, имели атрибут slot=l, прикрепленный таким же
образом, как атрибут device=. По умолчанию pin#=# будут отражать первый элемент.
Вы не можете игнорировать pin#=# с non-slot=l при размещении компонент.
footprint (только внутри символа). footprint=package_name должно
содержаться где-нибудь в символе, который может быть использован генератором
спецификации (netlister). Прикрепите этот атрибут, как-то похоже на атриьбут
device=. package_name - это РСВ шаблон или тип корпуса, подобно DIP14 или
DIP40.
label (в схемах). Если вы хотите пометить сеть, тогда прикрепите атрибут,
названный label=value к сети. Все сети, которые имеют одинаковые имена,
подразумеваются электрически соединенными. Вы должны также использовать этот
атрибут, когда хотите пометить выводы. Ввнутри символов, прикрепленных к
выводам, все выводы должны также иметь атрибут label=label, прикрепленный к ним.
Это видимая этикетка, ассоциированная с каждым выводом. Пожалуйста, сделайте
этот атрибут зеленым (вместо желтого по умолчанию). В данный момент
библиотеки символов не следуют этому соглашению, но будут следовать.
uref (и в символах и в схемах ). Этот атрибут используется для спецификации
имени ссылки для отдельных образцов компонента. Он должен быть на всех
компонентах, которые имеют какого-то рода электрическое значение. Этот атрибут
может также быть внутри символа (он будет поддерживаться, то есть, прикреплен к
контуру символа, если он видим).
net (и в схемах и внутри символов). Атрибут net= используется для создания
питания и земли, и для других произвольных сетей. Все сети с одинаковыми
именами сигналов будут соединены электрически. net=attribute - это текстовый
фрагмент, который берется в следующей форме:
net=signalname:pinname,pinname,pinname,...
где:
net= - это имя атрибута (всегда одно и то же, в нижнем регистре),
signalname - это определяемые сигнал или сеть (подобно +5V, GND и т.д.),
pinname - это имя вывода (Al, Р2, D1 и т. д.) или номер (1, 2, 5, 13 и
т.д.), который присвоен этому signal/net (или выводу names/numbers).
Вы можете иметь только одно signalname на net=attribute, но вы можете иметь
столько pinnames/numbers, сколько захотите. Вы должны разместить атрибут net=
attribute в нескольких местах. Несколько примеров:
net=GND:7
net=+5V:14
net=attribute в настоящем не используется библиотекой символов, но
поддерживается
генератором спецификации (netlister).
source (схемы только). Атрибут source=attribute используется для
обозначения того, что символ имеет схему нижнего уровня. Механизм source=attribute
для обозначения подсхем дополнительный к механизму символьных и схемных
листов, упомянутых где-нибудь еще. Этот атрибут должен быть прикреплен к
образцовым компонентам. Прикрепите атрибут к компоненту и задайте имя файла
filename (не путь) лежащей ниже схемы (подобно block_l.sch) в качестве
значения. Обозначенная схема должна быть в каталоге source-library. Этот атрибут
может быть прикреплен множество раз с разными значениями, которые в основном
означают, что есть множество подсхем.
value (только в схемах). Используется в основном в генераторе интерфейса
SPICE (backend netlister) для задания значения различным элементам. Никаких
преобразований с ним не делается, и он помещается, как есть, в netlist.
Настройка
Файлы ресурсов (Resource files)
Ввод схем в значительной мере конфигурируется. Вся конфигурация
поддерживается через файлы ресурсов (базирующихся на схеме):
system-gschemrc. Этот файл содержит конфигурацию системы (по умолчанию один
для всех пользователей). Обычно устанавливается в директорию, где
устанавливается gEDA, и требуется при запуске приложения.
.gEDA/gschemrc (расположен в домашней директории пользователя). У каждого
пользователя свой файл. Пользователи должны размещать свои определения,
которые они хотят видеть при каждой сессии, в этом файле.
gschemrc (располагается в директории проекта). Этот файл поддерживает
определения для каждого проекта. Такие вещи, как ключевые слова component-library
или source-library, помещаются в этот файл.
Последовательность просмотра этих трех файлов, как указано выше (первым
системный файл, затем пользовательский, и, наконец, файл проекта).
Несколько правил по изменениям в файлах:
Не нарушайте никаких синтаксических правил. Это может привести к тому, что
интерпретатор схемы (Guile) остановит интерпретацию.
keywords/defaults всегда игнорируют пришедшие ранее, за исключением
накапливающих ключевых слов (подобно component-library).
За более обширной информацией о том, что может конфигурироваться,
обратитесь к system-gschemrc.
Key mapping
Когда вы нажимаете клавишу, вызывается соответствующее действие. Например,
нажатие Alt-Q: выход. Для присоединения клавиш к функциям приложение
использует карту клавиш (key mapping). Таблица карты клавиш запоминается в файле
конфигурации ввода схем (см. раздел Configuration Files).
Чтобы определить, какая клавиша будет вызывать какое-то действие,
используется следующее:
(define <TABLE NAME>
' ( (<KEY_1> . <ACTI0N_1>)
(<KEY_2> . <ACTI0N_2>)
(<KEY_N> . <ACTION_N>)))
где:
<TABLE_NAME> - это имя таблицы; для основной таблицы используется название
global-keymap.
<KEY_x> - это описание клавиши, как это:
a for а
Shift A for Shift-a
Control a for Control-a
Alt a for Alt-a
<ACTION_N> означает действие, которое вызывается; есть множество таких, что
определены внутри приложения, их имена будут даны позже.
Например, для выхода из приложения (имя действия: file-quit) после нажатия
Alt-q, необходимо ввести в файл конфигурации:
(define global-keymap
'(("Alt q" . file-quit)))'
Есть возможность вместо действия вызвать другую таблицу. Это полезно для
создания «two-keys» (двухклавишных) горячих клавиш. Чтобы сделать это, вы
должны указать имя второй таблицы, как действие. Например, чтобы добавить
компонент (имя действия: add-component) после нажатия клавиш «а» «с» и
добавить атрибут (имя действия: add-attribute) после нажатия «а» «а», необходимо
ввести:
(define add-keymap
'(("с" . add-component)
("а" . add-attribute)))
(define global-keymap
'(("a" . add-keymap)))
Есть несколько простых правил, которым нужно следовать при определении
клавиш для новой карты клавиш:
Все чувствительно к регистру.
Вы можете получить только один модификатор (none OR Shift OR Control OR
Alt) .
Клавиши и действия должны быть уникальны в каждой таблице карты клавиш,
особенно в глобальной.
Имена таблиц должны быть уникальны.
Ниже список встроенных действий, реализованных во вводе схем в gEDA:
file-new-window
file-new
file-open
file-script
file-save
file-save-as
file-save-all
file-print
file-image
file-close-window
file-quit
edit-select
edit-copy
edit-copy-hotkey
edit-move
edit-move-hotкey
edit-delete
edit-rotate-90
edit-rotate-90-hotkey
edit-mirror
edit-mirror-hotkey
edit-slot
edit-color
edit-edit
edit-lock
edit-unlock
edit-translate
edit-embed
edi t-unembed
edit-hidden
vi ew-redraw
view-zoom-full
vi ew-zoom-1imi ts
view-zoom-in
view-zoom-out
view-zoom-box
view-zoom-box-hotkey
view-pan
view-pan-hotkey
view-update-nets
page-manager
page-next
page-prev
page-new
page-close
page-discard
page-print
add-component
add-attribute
add-net
add-net-hotkey
add-text
add-line
add-line-hotkey
add-box
add-box-hotkey
add-circle
add-circle-hotkey
add-arc
add-arc-hotkey
add-pin
add-pin-hotkey
hierarchy-open-symbol
attributes-attach
attributes-detach
attributes-show-name
attributes-show-value
attributes-show-both
attributes-visibility-toggle
options-text-size
options-snap-size
options-action-feedback
options-grid
options-snap
options-show-log-window
options-show-coord-window
misc-misc
cancel
Экспортирование
GNETLIST руководство пользователя
Этот документ описывает, как использовать gnetlist. Этот документ и
gnetlist, в основном - это прелестная ALPHA, так что не забывайте об этом,
когда используете генерацию netlist. Как известно всем инженерам, очень важно
не доверять слепо инструментам, надеясь, что они будут создавать корректный
вывод, и gnetlist, конечно, не исключение из этого правила. Очень важно,
чтобы вы проверяли КАЖДЫЙ netlist, который вы создаете. Как с большинством
программ (включая все программы в gEDA), gnetlist приходит с NO WARRANTY.
Чепуха, я ненавижу необходимость говорить об этом, но я надеюсь, что это
предупреждение охранит пользователей от мыслей, что gnetlist генерирует
великолепные спецификации (netlist). Так что, если вы обнаружите ошибку, пожалуйста,
дайте знать в ahvezda@geda.seul.org.
Этот документ эскизный, так что, пожалуйста, e-mail'ом все поправки в
ahvezda@ geda.seul.org.
Спасибо!
gnetlist - это генератор netlist в gEDA (netlister). Он берет в качестве
входного файл схемы и производит netlist.
netlist - это текстовое представление схемы. Это текстовое представление
имеет все соединения между компонентами, полностью урегулированные. Что
означает, все соединения связаны с сетями, сгруппированными вместе, netlister
также поддерживает иерархию в схемах.
gnetlist имеет очень гибкую архитектуру. Основная программа, написанная на
«С», читает схему (используя правила из libgeda) и создает внутреннее
представление данных схемы. Это внутреннее представление затем обрабатывается
интерфейсом, который ответственен за написание разных форматов netlist.
Интерфейс для каждого формата netlist записан в схеме (собственно Guile). Эта
архитектура не подходит для бесконечного числа форматов netlist, но позволяет
netlister'у генерировать другие отчеты (подобные списку BOM - bill of
material).
Как 20001006, gnetlist имеет схему интерфейса для поддержки следующих
форматов netlist:
РСВ & PCBboard - UNIX РСВ netlist format.
Allegro netlist format
BAE netlist format
BOM & B0M2 - Bill of Material generators
DRC - Start of a design rule checker
gEDA - the native format of gEDA, mainly used for testing
Gossip netlist format
PADS netlist format
Protein netlist format
Spice compatible netlist format
Tango netlist format
Verilog code
VHDL code
VIPEC netlist format
VAMS - VHDL—AMS netlist format
Этот список постоянно пополняется. Несколько негативных особенностей (как в
20001006) : нет поддержки для шин, ошибочное обнаружение, и отчеты близки к
ограничению, и ... (многое другое).
Установка
Надеюсь, что сейчас вы уже установили gnetlist на вашей машине. Этот
документ не описывает всей установки. Вы можете проверить установку, запустив (в
более поздних версиях это может не работать):
libgeda-config --version
gesym-config --version
which gnetlist
ldd xwhich gnetlistx
Первые две команды должны вернуть версию установленных средств (libgeda и
библиотеки символов), а следующая команда должна вернуть путь к бинарному
gnetlist. Последняя команда (только на GNU/Linux системах) вернет, какие
библиотеки связаны с gnetlist. Все требуемые библиотеки должны быть найдены,
чтобы gnetlist запустился. Если эти команды не возвращают удовлетворительных
результатов, тогда, вероятнее всего, инструменты gEDA не установлены должным
образом. Пожалуйста, загляните в соответствующие документы INSTALL (которые
приходят с дистрибутивом), где уточняется, как устанавливать инструменты
gEDA.
Запуск gnetlist
Это очень легко запустить gnetlist. gnetlist - интерфейс чисто командной
строки, так что не вызывает раздражение своим GUI :-)
Чтобы получить список аргументов командной линии, запустите, пожалуйста:
gnetlist -h
Вам понадобится задать следующие два параметра для запуска gnetlist:
-g proc
(задает, какой интерфейс запускать вопреки схеме) filename.sch (задает
файлы схемы).
Вы можете задать множество схем в одной командной строке. Имя файла по
умолчанию для генерации netlist приходит из output.net. Вы можете изменить
это местоположение по умолчанию, используя -о опцию имени файла (filename
option).
Пример запуска gnetlist:
gnetlist -g geda -о stack.net stack_l.sch
(вывод netlist, в stack.net, для stack_l.sch, используя естественный формат
gEDA) .
Есть также несколько флагов ошибок. Первый флаг -v, который разрешает
детальный режим (verbose mode). Детальный режим выводит полную группу
информации о том, что делал gnetlist, вместе с дампом внутреннего представления.
Флаг -i flag переводит gnetlist в интерактивный режим, который полезен при
отладке схем интерфейсов, и обычно не используется конечными пользователями.
Детальный список аргументов командной строки можно найти в gnetlist man
page.
Schematic / symbol требования
Этот раздел описывает, что нужно от schematics/symbols для получения
работоспособности с gnetlist. В порядке корректной работы gnetlist и схема, и
поддерживаемые символы должны быть корректны. В основном эти требования
состоят из спецификации атрибутов. Атрибуты используются через вывод системы
gEDA для представления информации. Атрибуты - единственный способ добавить
информацию к компонентам, сетям, выводам и т.д.
За более детальной информацией об атрибутах, упоминаемых в этом документе,
обратитесь, пожалуйста, к документу attributes.txt (список Master attribute).
Требования к символам:
Все символы должны иметь device= attribute.
Все выводы должны иметь атрибут pin#=#. Этот атрибут будет, в конечном
счете, изменять форму, но сейчас он необходим, как pin#=#.
Все выводы должны иметь pinlabel= attribute.
Для символов, которые являются содинителями (slotted), вам нужно указать
slot=attribute, а для каждого слота slot#=# атрибут, и numslots=# атрибут.
Соединение (slotting) будет также изменено в ближайшем будущем, но пока оно
должно быть специфицировано, как указано выше.
Для любого power/gnd/arbitrary вам нужно задать net=attributes внутри
символа. См. документ netattrib.txt, где больше информации.
Вы можете запастись значениями по умолчанию для различных параметров (это
зависит от используемого вами интерфейса (backend)) через преимущества
механизма поддержки (promotion) атрибутов. См. ниже об этом или документ
gschem.txt.
Для символов, которые вы хотите, чтобы генератор netlist полностью
игнорировал, используйте атрибут graphical=l.
Для лучшего знакомства с символами, пожалуйста, посмотрите документацию по
созданию символов.
Схемные требования:
Наиболее важно, чтобы каждый компонент, который вы хотите показать в
netlist, имел uref=attribute. Это ОЧЕНЬ важно, gnetlist предупредит вас, если
вы имеете компонент, который не имеет uref=, но были ошибки, которые не
вызывали предупреждения.
Вы можете маркировать все сети, используя label=attribute. Вам только нужно
прикрепить эту метку к одному из сегментов сети (электрически соединенной
сети) , чтобы все сегменты сети получили метку.
Вы можете иметь много схем в разработке (термин, обычно приводящий в
замешательство, поскольку означает множество разных вещей для разных людей). Для
использования множества схем в создании единственного netlist только задайте
их в командной строке gnetlist.
Если вы назвали сети одинаково, тогда эти сети будут электрически
соединены. Одинаковые имена сетей проходят через все заданные схемы.
Есть еще несколько вопросов, относящихся к иерархии, пожалуйста, посмотрите
раздел иерархии ниже.
Разные замечания
Атрибуты, которые не прикреплены ни к чему и находятся внутри символа,
поддерживаются (promoted) в рамках символа, когда символ помещается внутри схемы
(в gschem). Эти поддержанные атрибуты всегда блокируются первыми, до входа в
символ. Так что, другими словами, если есть атрибут с тем же именем внутри
символа, и он прикреплен к контуру образца компонента, тогда имеет место
контурный атрибут.
VHDL интерфейс (backend)
Несколько вещей, о которых вы должны позаботиться:
Для генерации правильных деклараций компонент вы должны добавить
дополнительные атрибуты к каждому выводу. "type=IN" или "type=OUT" или "type=INOUT".
Атрибут "device" должен быть уникален для символа! Символы verilog того же
типа, например, имеют все одинаковые атрибуты устройства, и не будут,
вследствие этого, работать.
Убедитесь, что ваша component-library озаглавлена vhdl символами, а не
verilog символами. Пути к библиотекам, которые показываются последними,
ищутся первыми!
Verilog netlister (генератор) README
Это четвертый выпуск Verilog netlister для gEDA.
Вот как продолжать делать схему, netlist которой может быть сгенерирован
для verilog:
Создайте ваши модули стандартным методом, не забывая, что вы должны
припасти атрибут xpin#' для каждого порта, который вы хотите создать в
сгенерированном verilog. gmk_sym, это полезно.
Разместите каждый ваш вновь созданный модуль на схеме. Вы можете также
поместить примитивы из xverilog' библиотеки символов. Убедитесь, что дали
УНИКАЛЬНЫЕ xuref каждому символу, который вы поместили в схему, за исключением,
когда два символа в действительности разные части одного модуля, и выводы,
перечисленные на каждом символе, не имеют общих имен. Иначе они не войдут в
netlist.
Соедините сети между модулями, которые вам нужны. Помните, если вы хотите
сделать разборчивым Verilog позже, не забывайте именовать все ваши сети
прикрепленными атрибутами xlabel'. Для Multiple bit wires (многобитовых
соединений) используйте только стандартную нотацию Verilog. Генератор netlist
вычислит порядок следования, который вам нужен. Убедитесь, что хотя бы одна сеть
маркирована с полным набором выражений, иначе netlister будет гадать, нужна
ли вам net[15:0] или net[0:15] в вашем объявлении. Любой не полный набор
будет вызывать предупреждение. Строки, появляющиеся в качестве неправильных
идентификаторов Verilog, будут выводиться с предупреждениями, в противном
случае, игнорироваться. Если вы получили предупреждение для правильного
идентификатора Verilog, пожалуйста, отправьте сообщение об ошибке!
Вставьте IPAD, OPAD и IOPAD для всех сетей, которые вы хотите, чтобы были
видимы в заявлении модуля (declaration statement). Это особенно важно для
того, чтобы быть уверенным в том, что сети, которые вы подключаете к площадкам,
были именованы. Поскольку имена сетей могут меняться от запуска к запуску,
что, конечно, не «здорово». I/O площадки будут хорошо размещены заданием
полного набора выражений. Набор выражений на I/O площадках игнорируется, когда
выводятся объявления модуля, но они используются при вычислении
окончательного диапазона бит. Каждая площадка должна иметь уникальный uref, иначе
netlister растеряется.
Добавьте не прикрепленный атрибут xmodule_name=Your_Module' где-нибудь в
схеме, хорошо бы возле штампа. Это будет имя, генерируемое Verilog модулем
xYour_Module'.
Сохраните вашу разработку.
Запустите вашу схему с netlister:
gnetlist -g verilog -о output.v schematic.sch
Проверьте вывод на корректность, ОСОБЕННО, если вы получали какие-либо
предупреждения. (Предупреждений не должно быть).
Загрузите netlist в ваш любимый simulator/synthesis (симулятор/синтезатор).
В. KiCAD
Eeschema
Eeschema это мощная программа создания схем, работающая со следующими
операционными системами:
LINUX
WINDOWS 98/XP/NT
Независимо от используемой системы, создаваемые файлы полностью совместимы
во всех системах.
Eeschema это « интегрированная » программа, поскольку все функции
рисования, управления, компоновки, обслуживания библиотек и доступа к разработке
монтажной схемы (РСВ design) вызываются из Eeschema.
Она также допускает иерархическое рисование, используя многостраничные
диаграммы.
Она предназначена для работы с программой распечатки цепей, Pcbnew, для
которой она предоставляет файл Netlist, который описывает электрические
соединения РСВ для разработки.
Eeschema также интегрирует редактор компонент, который позволяет создавать,
редактировать и отображать компоненты, и столь же хорошо поддерживать
библиотеки символов (импорт, экспорт, добавление и удаление компонент библиотеки).
Eeschema вдобавок интегрирует следующие дополнительные, но основополагающие
функции, необходимые для современного программного обеспечения разработки
схем:
Выполнять проверку правильности электрических соединений (D.R.C.) для
автоматического контроля за неправильными соединениями, ввода компонент,
оставшихся без соединения...
Генерации файлов компоновки в формате POSTSCRIPT или HPGL.
Генерации файлов компоновки для печати на локальном принтере.
Генерацию перечня материалов.
Netlist генерацию для РСВ компоновки или программ симуляции.
Технический обзор
Эта 32 битовая программа ограничена только ресурсами памяти.
По этой причине нет ограничений на число компонент, на число выводов
компонент , соединений, листов...
Eeschema допускает простые или многостраничные диаграммы.
В случае многостраничных диаграмм, представление иерархическое, а доступ к
каждому листу немедленный.
Максимальный размер отрисовки всегда возможен от А4 формата до АО, и от А
до Е формата.
Основные команды
Вы можете получить доступ к различным командам:
Щелкнув по меню (верхняя часть экрана).
Щелкнув по иконке в верхней части экрана (основные команды).
Щелкнув по иконке правой части экрана (специальные команды или инструменты
(tools)).
Щелкнув по иконке левой части экрана (опции дисплея).
Щелкнув по клавишам мышки (важные дополнительные команды); как правило
правой клавишей открывается контекстное меню, зависящее от элемента под курсором
(видимый размер, сетка и редактирование элементов).
Функциональными ключами клавиатуры (Fl, F2, F3, F4, Insert и space).
В частности:
Клавиша Esc позволяет остановить выполнение команды.
Клавиша Insert позволяет дублировать последний созданный элемент.
Вот различные возможности для доступа к командам.
Команды, выполняемые с помощью МЫШКИ
Левая клавиша:
Одинарный щелчок, отображает характеристики компонента или текст под
курсором.
Двойной щелчок, редактировать (если позволяет элемент) этот компонент или
текст.
Приложении Переход Система v JEJtiit
[/hom«/vl«dlmlr/40-«l«ctronlc/p«rtl5_pcb/klc«<l.proj«ct/tut»l/tut*l.sch]
htes Параметры Поиощь
Tf8 Move Component (Ml
•1) Onent Component >
0^ Ccw Component >
Ч Copy Component
3 Delete Component
j=£3* center
Zooiri +
Zoom -
Zoom Select
Auto
& Redrart
<* Grid beiect
X Закрыть
- i &
Ref
Ul
Vnl
PIC 1 JxTiUBA
microcontrollers
8 Dat CMOS Microcontroller
KiCad UOU<;-08-<?8| /riome/vtadimir,'*. [^iome,'vladrnir4D electronic,'partl'j_
Рис. В.1. Меню команд
Z 13 X 4,2500 Y 3,3000 i 1,6000 у 0.833 Inch
lvlac*mir@>vladi -| США Jj [ |
Правая клавиша:
Открывает выпадающее меню.
Операции с блоками
Вы можете перемещать, перетаскивать, копировать и удалять выбранные позиции
во всех меню EESchema.
Выбираются они левой клавишей мышки. Команда выполняется при отпускании
клавиши.
Удерживая одну из клавиш Shift, Ctrl, или две клавиши Shift и Ctrl при
выборе, в результате вы копируете, перетаскиваете или удаляете выбранный
раздел.
Команды суммарно:
Левая клавиша мышки - Переместить выбранное.
Shift + левая клавиша мышки - Копировать выбранное.
Ctrl + левая клавиша мышки - Перетащить выбранное.
Ctrl + Shift + левая клавиша мышки - Удалить выбранное.
Команда выполняется при отпускании клавиши.
Во время перемещения выбранного:
Щелкните вновь для возврата элементов на место.
Щелкните правой клавишей для отмены перемещения.
Если запущена команда - переместить блок, другая команда Ыос может быть
выбрана из выпадающего меню (мышка, правая клавиша) (рис. В.2)
~^ К Cancel Block
Win Zoom (Midd Dull drag гтюиье)
Pace Block
Ф Other block commands >
Cpnlw
t\ Zoom +
&\ Zoom -
t\ Zoom Select >
Qt Auto
& Redraw
*i Grid select >
X Закрыть
Рис. В.2. Выпадающее меню при работе с блоком
«Горячие» клавиши
«Горячие» клавиши не являются зависимыми от ситуации.
DEL: Удалить (любой элемент).
R: Поворот (компонента или названия).
X: Отразить по X (компонент).
Y: Отразить по Y (компонент).
N: Нулевая ориентация, без отражения (компонент).
М: Начать перемещение компонента.
Выбор размера сетки
Курсор перемещается по сетке, которая может быть отображена или нет (эта
сетка всегда отображается в меню управления библиотекой).
Вы можете изменить размер сетки через выпадающее меню или меню Preferences
- Options.
По умолчанию размер сетки 50 mil (0.050 ") или 1,27 миллиметра.
Кому-то может понравиться работать со средней (20 mil) или мелкой сеткой(10
mil) .
Не рекомендуется для обычной работы.
Эти средняя или мелкая сетка специально предназначены для разработки или
поддержки компонент с большим числом выводов (несколько сотен).
Выбор видового масштаба
Для изменения видового масштаба (ZOOM):
Щелкните правой клавишей мышки, чтобы открылось выпадающее меню, и выберите
приглянувшийся масштаб.
Или используйте функциональные клавиши:
Fl: Zoom in (Увеличить).
F2: Zoom out (Уменьшить).
F3: Redraw (Перерисовать).
F4: Center around the cursor (Центрировать возле курсора) .
Или просто щелкните средней клавишей мышки (без перемещения мышки).
Window Zoom: Перетаскивание мышкой со средней клавишей.
Mouse weel: Zoom in/Zoom out (колесико).
Отображение координат курсора
Отображение пространства производится в дюймах (inch или ") или
миллиметрах .
Однако Eeschema всегда внутренне работает с 1/1000 дюйма.
Следующая информация отображается внизу в правой части окна:
Zoom-фактор.
Абсолютная позиция курсора.
Относительная позиция курсора.
Относительные координаты (х, у) могут быть сброшены пробелом.
Появляющиеся координаты будут относиться к этой точке.
Основное меню
Это меню позволяет открыть и сохранить схему, конфигурацию программы, и
также содержит файл подсказки.
Верхнее инструментальное меню
Это меню дает доступ к основным функциям EESchema.
□ е> ^ Ей О <U % * ^ С* \5 т t •] □ <$> <=^ £> U to □ ей ОС 2 =
Рис. В.3. Иконки верхней инструментальной панели
Назначение клавиш (слева-направо, некоторые иконки парные):
Создать новую схему.
Открыть схему.
Сохранить полную схему (со всей иерархией).
Выбор размера листа и редактирование штампа.
Вызов редактора компонент Libedit (Проверка и редактирование библиотеки
компонент).
Отобразить библиотеки (Viewlib).
Вызов «навигатора», чтобы отобразить древовидную структуру иерархии
диаграмм (если она содержит добавочные листы) и немедленный выбор любого листа
иерархии.
Удалить выбранный элемент во время перемещения блока (move block).
Копировать выбранный элемент в буфер обмена во время перемещения блока
(move block).
Копировать последний выбранный элемент или блок с текущего листа.
Отменить последнее удаление (до 10 уровней).
Открыть меню печати.
Вызвать CVPCB.
Вызвать Pcbnew.
Zoom in и out (увеличение и уменьшение) вокруг центра экрана (две клавиши).
Перерисовать экран с оптимальным Zoom (масштабом обзора, две клавиши).
Вызвать меню локализации компонент и текстов.
Создать netlist (список соединений Pcbnew или Spice формата).
Примечания к компонентам.
ERC (Electrical Rules Check): автоматическая проверка электрических
соединений .
Генерация BOM (Bill of materials - перечень материалов) и/или иерархических
названий (меток).
Иконки правого инструментального меню
Это инструментальное меню дает доступ к инструментам (tools):
Размещение компонент, соединения и шины, пересечения, названия, тексты...
Навигация по иерархии листов.
Создание иерархической структуры листов и символов соединения.
Удаление компонент.
Детальное использование этих инструментов описано в разделе «Создание диа-
грамм/Редактирование - Diagram Creation/Editing» .
Перечень использования дан ниже (сверху-вниз):
Остановить порядок или действующий инструмент. ^
Навигация по иерархии: этот инструмент делает возможным открывать
подсхемы отображаемой схемы (щелчком по символу этой подсхемы), или вернуть-
ся вверх по иерархии (щелчком по свободному полю подсхемы).
Вызвать меню размещения компонент. "
Меню размещения Powers (компоненты питания).
Размещение соединений. 1_
Размещение шин.
Подсоединение к шине. Эти элементы играют только декоративную роль, не
осуществляя соединения; таким образом, они не могут использоваться для \
соединения проводников. ,
Соединение шины с шиной. Они могут соединить только две шины между
собой .
Символ No connection - нет соединения. Это для размещения на выводах Л
компонент, которые не должны быть присоединены. Что полезно в функции ERC д
при проверке, умышленно ли выводы оставлены свободными или были
пропущены.
Размещение локальной метки. Два проводника могут иметь идентичные метки ^
на том же самом листе. Для соединения между разными листами вы должны
использовать глобальные символы. ^_
Размещение глобальных меток. Это дает возможность осуществить связь ме- ^=3
жду листами и основным листом, который имеет символ структуры. ^
Размещение пересечения. Для соединения двух пересекающихся проводников
или проводника и вывода, когда это может быть не однозначно (то есть,
если конец проводника или вывод не соединен с одним из концов другого
проводника) . /'
Расположение символа иерархии листов (масштабируемый прямоугольник). Вы гр
должны обозначить имя файла для сохранения данных этого «суб-листа» *
(subsheet).
Импорт глобальной метки с «суб-листа», с целью создать соединение с &
символом «суб-листа». Глобальные метки предполагаются уже размещенными на
этом «суб-листе». Для этого иерархического символа созданные точки
соединения эквивалентны традиционным выводам компонент, и должны быть соединены.
Создание глобальной метки на «суб-листе» для создания точек соединения. Эта
функция проще предыдущей, поскольку не требует уже определенных глобальных
символов.
Линии обрамления. Только декоративные и не выполняют соединений.
Размещение текста примечаний. Только декоративных.
Удалить выбранный элемент.
Если несколько наложенных элементов выбраны, приоритет отдается наименьшему
(в убывающей последовательности: пересечение, нет соединения (NoConnect),
соединение, шина, текст, компонент). Это также касается иерархии листов.
Заметьте, функция Undelete (отменить) основной инструментальной панели <^0
позволяет вам отменить последние удаления. ^
Иконки левой инструментальной панели *~*
Эта панель управляет опциями отображения: 15"
Назначение клавиш (сверху-вниз):
Сетка. ^
Размеры.
Курсор. Ь_
«Невидимые» ("Invisible") выводы.
Изменить направление соединений и шин.
Выпадающие меню и быстрое редактирование элементов
Щелчок правой клавишей мышки открывает выпадающее меню, чье содержание
зависит от выбранного элемента (если есть хотя бы один).
Вы имеете немедленный доступ к:
Zoom-фактору.
Регулированию сетки.
И, согласно ситуации, редактированию обычно модифицируемых параметров.
<г^ center
7оот +
®ь Zoom •
Q> Zoom Select V
Ц Auto
Si Redraw
» Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.6. Выпадающее меню без выбранного элемента
Move Label 1
Rotate Label (R)
I Edit Label
'S Delete Label
V Change Type >
Center
'S^ Zoom +
'5^ Zoom -
'2^ Zoom Select >
Ц Auto
Redraw
tx Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.7. Редактирование метки
tj» Move Component (M)
(*) Orient Component >
Edit Component >
Copy Component
3 Delete Component
Q Center
€^ Zoom +
Zoom -
d\ Zoom Select >
Ц Auto
d Redraw
о Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.8. Редактирование компонента
Основное меню
Меню File (рис. В.9)
& Load Schematic Project
■^Р Save Schematic Project
Q Save Current sheet
(2) Save Current sheet as .
^ Print
^ Plot >
4] Exit
tiome/vlddirnir/4D-electronic/pdrtl5_peb/kicdcl _projeclAutelA.utel.bch
Рис. В.9. Меню Files
Назначение пунктов раздела Files основного меню (сверху-вниз):
Загружает рисунок и его иерархию.
Сохраняет текущий лист и все его «суб-листы».
Сохраняет текущий лист.
Сохраняет текущий лист под новым именем.
Доступ к меню печати (См. также «Print and Plot»).
Черчение в Postscript HPGL или SVF формате (См. также «Print and Plot»).
Выход без сохранения.
Меню настроек:
.4? ifbs and Dlr |
у/ Colors
£ Options
Jb Font selection >
•Й Language >
^% Save Eeschema Setup
^5 Read Setup
Рис. В.10. Меню Параметры
Назначение разделов (сверху-вниз):
Выбор библиотек и путей к библиотекам.
Выбор цветов.
Опции отображения (размеры, размер сетки).
Сохранить файл конфигурации.
Меню настроек (Параметры)/Библиотеки и директории (Libs and Dir - рис.
В.11) .
Конфигурация Eeschema по существу:
Пути к библиотекам.
Список библиотек.
Netlist формат.
Параметры конфигурации сохраняются в файле .pro.
Различные файлы конфигурации в разных директориях допустимы.
EESchema отыскивает и использует по убывающим приоритетам:
Файл конфигурации (project>.pro) в текущей директории.
from /usr/share/klcad/template/klcad.pro
( ty U<4 Jbir.,ibiiit Ins
Libraries
Netlist Formats:
✓ PcbNew
power
OrcadPcb2
device
conn
С ad Star
linear
Spice
regul
Other
74xx
cmos4000
Files ext:
adс dac
Cmp ffle Ext: crap
memory
Net ffle Ext: net
Library ffle Ext: .lib
xilmx
Symbol ffle Ext: sym
special
Schematic ffle Ext: sch
nuc rocontrollers
nucroclup
analog switches
[ jhrriiy file'4 pril |\
Рис. В.11. Диалоговое окно настроек параметров
Файл конфигурации kicad.pro в директории kicad. Этот файл может быть также
предопределенной конфигурацией (default configuration).
Предопределенные значения, если файл не найден. Как минимум затем
понадобится заполнить список библиотек для загрузки и сохранить конфигурацию.
Меню настроек (Параметры)/Цвета:
ЕЕ Schema Preferences X
General
Device
Sheets
Ere Mark
шш
Wire
Ш
Body-
■1
Sheet
Bl Ere Warning
ш
Bus
Body Bg
Sheetffle
Ere Error
hi
Junction
hi
Pin
SheetName
ш
Label
ш
PinNum
ш
SheetLabel
Background Colour
v White Background
Glob Label
■
PinNam
Black Background
N etna me
Reference
ш
Notes
■■
Value
NoConn
■1
Fields
Рис. В.12. Диалоговое окно настроек цветов
Разные элементы рисования, выбор цветов и цвет фона (только черный или
белый) .
Настройки (Параметры)/Опции:
Show grid
Grid Size
* Normal (50 mils)
Small (25 mils)
Very small (10 mils)
Special (5 mflsi
Special (2 mils)
Special (1 mil)
Show pins
<* Нормальный
Show alls
General Options
✓ Auto PAN
Units
millimeter
v inches
Wires - Bus orient
<* HorizAertical
Any
Show page limits
* Да
Нет
Л
JK Отмена
Auto increment pa
Delta Step X ("):
0,000
Delta Step Y ("):
0.100
Delta Label:
1
Рис. В.13. Диалоговое окно настроек опций
Отображение сетки (Display Grid). Если выбрано, сетка отображается.
Размер сетки (Grid Size). Работайте с нормальной сеткой (0,050 дюймов или
1,27 мм). Меньшие сетки используются для построения компонент.
Показать выводы (Show Pins). Отображает невидимые выводы, если выбрано
(позволяет видеть выводы питания).
Размеры (Units). Выбор отображения размеров и координат курсора (дюймы или
миллиметры).
Соединений и шин ориентация (Wire/Bus orientation).
Выбор горизонтальное/вертикальное. Только горизонтальные или вертикальные
соединения или шины допустимы.
Активировать любые (Active Any). Любая ориентация допустима.
Авто панорамирование (Auto Pan). Если установлено, автоматически
увеличивает окно, если курсор выходит за его пределы во время выполнения соединения
или перемещения компонента.
Повтор элемента (Element repeat).
X шаг (X Step). Увеличивает значение по оси X во время дублирования
элемента (обычное значение 0)
Y шаг (Y Step). Увеличивает значение по оси Y во время дублирования
элемента (обычно значение 0,100 дюйма или 2,54 мм)
Шаг метки (Label Step). Увеличивает во время дублировния или редактирования
текста в числах, таких как компоненты шины (обычное значение 1 или - 1).
Настройки (Параметры)/Язык:
Используется предустановленный режим.
Возможны другие языки.
Для получения изменений Eeschema нужно перезапустить.
Полезно, главным образом, в целях поддержки.
Меню помощи (Help):
Доступ к помощи online (этот документ) и также для проверки текущей версии
Eeschema (Eeschema about).
Основное инструментальное меню
Управление листами
Page Size
v Size Л4
Size A3
Size A2
Size A1 Ravish .i
User Size
1 1,000
Page Settings &
ч^ОК X Обмена
Number of sheets 1 Sheet number: 1
Size AO
Size Л
Size В
Size С
Size D
Size E
Size User Common-.!
TlM.-:
TuU> 1
User Size X:
If) ООП Comments
'.. onwiii'lit..)
Рис. В.14. Диалоговое окно управления параметрами листа
Размер страницы и редактирование штампа.
Данные автоматически обновляются.
Общее количество листов и нумерация листов автоматически обновляются.
Средство поиска:
ЕЕ Schema Locate IX
Item to find:
I
Item ui Sheet "Vul Ыпгк.-г:.
Item in Hierarchy Next Marker (F5)
Find Net Hem IF5) Find Oiiiii ш [jb
Рис. В.15. Диалоговое окно средства поиска
Вы можете искать компонент, значение или текстовую строку на текущем листе
или во всей иерархии.
Курсор будет позиционирован на найденном элементе, в связанном «суб-листе».
Средство создания Netlist:
Этот файл netlist может обращаться ко всей иерархии листов (обычная опция),
или только к текущему листу (в этом случае netlist частичный, но эта опция
может быть полезна для некоторых программ).
В многостраничной иерархии любые локальные метки узнаются только внутри
листа, которому они принадлежат.
Так метка ТОТО листа 3 иная, чем метка ТОТО листа 5 (если не было
преднамеренно сделано связи для их соединения).
Это происходит благодаря тому факту, что номер листа (обновленный командой
annotate - аннотировать) ассоциировался с локальной меткой.
В предыдущем примере первая метка ТОТО в действительности ТОТО 3, а вторая
метка ТОТО оказывается Т0Т0_5. Эта ассоциация может быть подавлена, если
нужно, но необходимо осознавать возможность нежелательных соединений.
Примечание 1:
Длина метки не имеет ограничения по длине в ЕЕSchema, но программа,
использующая сгенерированный netlists, может иметь ограничения на этот счет.
Примечание 2:
Избегайте пробелов в метках, поскольку они впоследствии появляются, как
отдельные слова. В Eeschema нет ограничений, но многие форматы netlist'а
зачастую предполагают отсутствие пробелов в метках.
Netlist JJj
\ Pcbncw OixadPCB2 CadStar Spice Add Plugin
Options: м.лкл
✓ Default format
ja крыть
Рис. В.16. Диалоговое окно генерации netlist
Опции: Формат по умолчанию (Default Format). Установите для выбора Pcbnew в
качестве формата по умолчанию.
Могут генерироваться другие форматы:
Oread РСВ2
CadStar
Spice для симулятора Spice
Инструмент аннотаций
Это средство выполняет автоматическое наращивание в обозначениях компонент.
Для многоэлементных компонент (как 7400 TTL, который состоит из 4
элементов) также добавляется многочастичный суффикс (так 7400 TTL, обозначенный как
U3, будет поделен на U3A, U3B, U3C и U3D).
Вы, безусловно, можете аннотировать все компоненты или только новые
компоненты, то есть, те, что прежде не были аннотированы:
EESchama Annotation &
annotate:
: v Hierarchy Annotate
CurrenL slieeL
Del Annotate
select items
all components ^ Закрь i ь
* new components only
Рис. В.17. Диалоговое окно создания аннотаций
Аннотировать (annotate):
Проект. Все листы переаннотируются (обычная опция).
Теущий лист (Current sheet). Только текущий лист переаннотируется (эта оп-
ция используется только в специальных случаях, например для оценки количества
резисторов на текущем листе).
Выбор раздела (select items):
Все компоненты (All components). Безусловная аннотация, все компоненты
будут переаннотированы (эта опция используется после копирования блоков,
например, когда есть продублированные ссылки).
Только новые компоненты (new components only). Условная аннотация, только
новые компоненты будут переаннотированы (обычная опция).
Клавиши:
Annotate (аннотировать). Выполняет аннотацию.
Del Annotate (удалить аннотацию). Удаляет аннотацию компонента.
E.R.C инструмент (проверка правильности электрических соединений)
Этот инструмент выполняет проверку разработки (известен, как Electrical
Rules Check - Электрических Правил Проверка).
Эта функция чрезвычайно полезна как для выявления соединений, которые
забыли сделать, так и для выявления несовместимостей.
Eeschema размещает маркеры на выводах или метках, что позволяет обозначить
проблему.
Диагностика может быть дана щелчком левой клавиши мышки по маркеру.
Может генерироваться файл ошибок (errors file).
Основная закладка/диалог
ЕЕ Schema Ere X
;егс Параметры
Ere File Report
-> Total Errors О
> Last Warninqs. 0
"-» 1 л st i- rrnrs i
Ere File Report
Write ere report
Рис. В.18. Диалоговое окно ERC
Ошибки, отображаемые на экране диалога Ere Diags:
Количество ошибок и предупреждений.
Количество ошибок (Errors).
Количество предупреждений (Warnings).
Опции:
Записать отчет (Write ERC report). Установить, если нужен файл ERC отчета.
Клавиша проверки (ERC Test). Производит тест (Electrical Rules Check).
Удалить маркеры (Del Markers). Удаляет все ERC маркеры.
Выход (Exit). Выйти из окна диалога.
Закладка опций/диалог
Del Markers
Q Выход
EE Schema Ere &
ere I Параметры!
Reset
Input Pin
Input Pin. .
Output Pin
Output Pin
■
BiDi Pin
D1D1 Pin. .
3 State Pin
3 State Pin .
Passive
Passive
Unspec Pin
Unspec Pin.
W <i) l.,l
и Power IN
Power IN
t j t
и PowerOUT
PowerOUT
■
W ■
i.j ■ Open Coll
Open Coll.
■
l.i.l
ii ■ Open Emit
Open limit....
■
W 'a'
1.1 ■ No Conn
No Conn
1,1 LI
III I.I 1,1
i i и i, j i,i i,i
Рис. В.19. Диалоговое окно опций ERC
Это окно диалога предустановок ERC позволяет вам создавать правила
соединений между выводами. Вы можете выбрать между 3 опциями для каждого случая:
Не обращать внимания на ошибки (No error).
Предупреждать (Warning).
Сообщать об ошибках (Error).
Каждый квадратик матрицы может быть модифицирован щелчком по нему.
BOM (Bill of Material) инструмент спецификации
Компоненты могут быть рассортированы по:
Ссылкам (Reference).
Значению (Value).
Много элементные компоненты могут детализироваться.
Глобальные метки могут быть рассортированы по:
Алфавиту.
Суб-листам.
Различные способы сортировки могут быть использованы одновременно.
List of Material а
List items : Fields to Add
✓ Components by Reference Add Field 1
Sub CumpunrnLs 11ч ШЛ, ШВ..) Add rinld 2
✓ Сстц>п|ц*п1л by V'ahln Add r-'leki Л
Hienichy Pins by name Add Field l
Нич-ас hy Pins by Shnt-ts Add Ki*ld '.i П Выход
Add FmH n
Add FieW ~
Add FieW 8
Плрпмгтри
Launch lis! browser
Рис. В.20. Диалоговое окно настроек BOM
Назначение опций (сверху-вниз)
Bill of Material сортируется по ссылкам (Reference).
Bill of Material сортируется по значению (Value).
BOM показывает каждый элемент многоэлементных компонент (из U2A, U2B...) .
Иерархические соединения сортируются по алфавиту.
Иерархические соединения сортируются по номерам листов.
Создание схемы/Редактирование
Схема может быть представлена на единственном листе, но, главным образом,
она потребует нескольких листов.
Схемы, представленные на нескольких листах, по этой причине названы
иерархическими, и все эти листы (каждый из них представлен своим собственным
файлом) составляют EESchema проект.
Проект (project) состоит из основной схемы, названной корневой (root
schematic), и «суб-листов», образующих иерархию.
С тем, чтобы можно было отыскать каждый из файлов проекта, вы должны
выполнять определенные правила рисования, которые описаны далее.
Ниже, когда мы говорим о проекте, мы будем иметь в виду как проект на одном
листе, так и иерархический многостраничный проект.
Специальные дополнительные символы поддерживают использование иерархии и ее
характеристик.
Основные соображения
Схемы, разработанные с помощью EESchema - это большее, чем простое
графическое представление электронного устройства.
Это, как правило, отправная точка или начальное звено в цепи
конструирования , которое позволяет:
Проверить правила электрического соединения (проверка E.R.C.), что в свою
очередь позволяет обнаружить ошибки или пропуски в схеме.
Автоматическую генерацию спецификации (bill of material).
Генерацию netlist (список соединений) для симуляции в такой, например,
программе, как Pspice.
Генерацию netlist для печати разводки принципиальной схемы (Pcbnew).
Последовательная сверка схемы и разводки (printed circuit board) автоматизирована
и выполняется сразу.
Чтобы извлечь пользу из этих возможностей, вы должны придерживаться
некоторых правил и соглашений. Это позволит избежать неприятных сюрпризов и ошибок.
Схема, главным образом, состоит из компонент, соединений (проводников),
меток (labels), точек соединений (или пересечений), шин и точек подключения
питания (power ports).
Для ясности схемы вы можете размещать чисто графические элементы, такие как
вводы шины, комментарии и штриховые линии для прорисовки структуры.
Последовательность разработки:
-»^" Liste cmp
Рис. В.21. Диаграмма последовательности разработки
Программа разработки схемы использует библиотеки компонент (component
libraries).
В дополнение к файлу разработки схемы чрезвычайно важен файл спецификации
(netlist), поскольку он используется в других программах разработки.
Файл netlist воспроизводит список компонент и соединений непосредственно из
схемы.
Существует (к несчастию для пользователя) великое множество форматов
спецификаций (netlist formats). Некоторые из них известны больше, как в случае
формата Spice, например.
Размещение компонент/редактирование
Найти и поместить компонент.
Для нового компонента щелкните по месту его предполагаемой установки.
Диалоговое окно позволит вам задать имя модуля для загрузки:
component selection (872 Items loaded): J£
Name: ,^
I
History list:
BATTERY Отмена
list All
By Lib Browser
Рис. В.22. Диалоговое окно добавления компонента
В окне диалога отображаются два последних загруженных элемента.
Если вы введете *, или если выберете клавишу list all (весь список) ,
EESchema отобразит список библиотек, а затем доступные компоненты.
Если впечатать символ «=», сопровождаемый ключевыми словами, EESchema
отобразит список компонент, соответствующих всем ключевым словам.
Вы можете также добавить список выбора: например, если вы введете LM2 *,
все имена компонент, начинающиеся с LM2, будут представлены в списке.
Выбранный компонент появится на экране в режиме размещения.
Перед установкой в выбранном месте (щелчком левой клавиши мышки) вы можете
повернуть компонент (на 90 градусов за раз), осуществить отражение,
соответственно, по оси X или Y, или выбрать его представление через выпадающее меню
быстрого редактирования.
Все это можно легко сделать и после размещения.
Если нужный компонент отсутствует, помните, что вы можете зачастую
загрузить схожий компонент, а затем модифицировать его: если нужен 54LS00, вы
можете, естественно, загрузить 74LS00 и изменить его имя с 74LS00 на 54LS00.
Вот компонент в процессе установки (рис. В.23).
Подключение питания (Power ports)
Символ питания это компонент (символы сгруппированы в библиотеке «power»).
Так что вы можете использовать предыдущую команду.
Но если это размещение частое, есть удобное средство на инструментальной
панели.
Этот инструмент подобен предшественнику, исключая то, что поиск
осуществляется непосредственно в библиотеке «power library», экономя ваше время.
Редактирование компонент/Модификация (уже размещенных компонент)
Редактирование/модификация есть двух видов:
Модификация собственно компонента (позиция, ориентация, выбор элемента
многоэлементного компонента).
hki Пар«М«м p.* IIdmou,w
Zl i-, f 2 О Cj \
и
&
EESchema (2006-0B-28} |noiume.sch]
T_
>
t
т
/. 2 X Г. i СЮ Y 4 dOlM v Г. 7ЗД0 v 0.'?'."( (u-h
Рис. В.23. Установка компонента
Модификация одного из полей (ссылка, значение или другие) компонента.
Как только компонент размещен, вы можете изменить его значение (актуально
для резисторов, конденсаторов...) , но бесполезно пытаться сделать это
немедленно для присвоенного номера ссылки или для выбранного элемента
многоэлементного компонента (наподобие 7400).
Это может быть сделано автоматически через функцию аннотации (annotation
function).
Модификация компонента
Для выполнения этого позиционируйте курсор мышки на компоненте (но не на
поле компонента). Затем можно:
Дважды щелкнуть по компоненту, чтобы открыть диалоговое окно полного
редактирования .
Щелкнуть правой клавишей мышки, чтобы открыть выпадающее меню, и
воспользоваться одной из отображаемых команд (Move-переместить, Orientation-
ориентация, Edit-редактировать, Delete-удалить).
Модификация текстовых полей
Вы можете модифицировать ссылку, значение, позицию, ориентацию, размер и
видимость полей.
Для простого редактирования:
Дважды щелкните по текстовому полю, чтобы модифицировать его.
Щелкните правой клавишей и выполните одну из команд (Move-переместить,
Rotate-повернуть, Edit-редактировать, Delete-удалить) в выпадающем меню.
Для более полного редактирования или с целью создания полей дважды щелкните
по компоненту, что открывает диалоговое окно component properties - свойства
компонента:
Component properties
Параметры! Fields
Unit
✓ Unit 1
Unit 2
Orient; Mirror;
* 0 ✓ Нормальный
(90 Mirror--
180 Mirror!
•90
i 'i11j' N inir
1.M2D03
Закрыть Default;
Рис. В.24. Диалоговое окно свойств компонента
Параметры
✓ Show Text
Value:
IP
Ранмнр (*):
O.OfiO
PosXl")
0,1 Г) л
PosYC):
Component properties
Fields!
Vertical
Field to edit
«• Ret Value
Footprint Sheet
Field 1 Field 2
Field 3 Field4
Fieldb Fieldb
Field? Field8
Закрыть
n-ifnult:
Рис. В.25. Диалоговое окно редактирования полей
Каждое поле может быть видимым, отображаться горизонтально или вертикально.
Отображаемая (и изменяемая) позиция всегда индицируется для нормального
отображения компонента (без поворота или отражения) и относится к точке
закрепления компонента.
Проводники, Шины, Метки, Питание (Power ports)
Все эти элементы прорисовки могут быть также размещены с помощью
инструментов правой вертикальной инструментальной панели.
И эти элементы:
Wires - проводники для обычного соединения.
Buses - шины, которые используются только для соединения меток шин (для
эстетического восприятия чертежа).
Dotted lines - штриховые линии для графического представления.
Junctions - пересечения для обязательного соединения между
перекрещивающимися проводами или шинами.
Bus entries - входы в шину для присоединения проводников к шине или шины к
шине, для эстетического восприятия чертежа.
Labels - метки для обычного соединения.
Global labels - глобальные метки для соединения между листами.
Texts - текст комментария.
NoConnection - нет соединения, символы.
Hierarchy sheets - иерархия листов и их выводов соединения.
Соединения (Wires - провода и Labels - метки)
Есть два пути установить соединение:
Проводником от вывода к выводу (Pin to pin wires).
Метками (Labels).
Следующий рисунок показывает оба метода:
I Ti ч Чай « ~ X. f-
Рис. В.26. Пример соединения в программе KiCAD
Примечание 1: Точка контакта (contact) или закрепления метки - это левый
нижний угол первой буквы метки.
Эта точка должна, следовательно, контактировать с проводником, или быть
наложена на точку контакта вывода так, чтобы эта метка принималась в расчет.
Примечание 2: Для создания соединения часть проводника должна соединяться
своим концом с другим участком или выводом.
Если есть перекрытие (если проводник проходит поверх вывода, но без
соединения с концом этого вывода), соединения не будет.
Однако метка будет соединяться с проводником, какая бы часть точки
закрепления метки не оказалась на этом проводнике.
Примечание 3: Если проводник должен соединяться с другим проводником,
иначе, чем их концами, необходимо поместить символ пересечения (junction symbol)
на точке пересечения.
Предыдущий рисунок (проводники, соединенные с DB25FEMALE выводы 22, 21, 20,
19) показывает подобный случай соединения с использованием символа
пересечения .
Примечание 4: Если две разные метки помещены на то же самый проводник, они
соединены между собой и становятся эквивалентны. Все другие элементы,
контактирующие с одной или другой меткой, становятся соединены между собой.
Соединения (Шины - Buses)
Давайте рассмотрим следующую схему:
[.•hom*'Vla<Ilmlrr«o-ele<«r»nl<ipertl5_ptl)*lc»<l_proJe<t.tutelrt«tele,5<n] • г й
1_
»
»
1
111
I I
I I
Рис. В.27. Соединение с помощью шины в KiCAD
Множество выводов (особенно компоненты U1 и BUS1) соединены с шинами.
Элементы шины (Bus members)
С точки зрения схемы шина - это подборка сигналов, начинающихся с общего
префикса, а заканчивающаяся числом.
Эта концепция такая же, как и используемая для микропроцессорных шин.
Каждый сигнал - member (член, элемент) шины.
РСАО, РСА1, РСА2 - это элементы шины РСА.
Полная шина названа РСА [N. .т] , где N и т - это первый и последний номер
проводника этой шины.
Так что, если РСА имеет 20 элементов от 0 до 19, полная шина обозначается,
как РСА [0. . 19] .
Но подборка сигналов подобно РСАО, РСА1, РСА2, WRITE, READ не может
содержаться в шине.
Соединения между членами шины
Выводы, соединяемые одними и теми же членами шины, должны быть соединены с
помощью меток (labels).
Действительно, прямое соединение вывода и шины не ощутимо, поскольку шина -
это подборка сигналов, и подобное соединение будет проигнорировано EESchema.
В примере выше соединение выполнено метками, размещенными на проводниках,
присоединенных к выводам.
Соединения через ввод в шину (сегменты проводников под 45 градусов) к
проводникам шины имеет только эстетическое значение, и не является необходимым
на чисто схемном уровне.
Фактически, благодаря команде повтора - repetition command (клавиша
Insert) , соединение может быть очень быстро сделано следующим образом. Если
выводы компонента выстроены по возрастанию (общий случай в практике для таких
компонент, как память, микропроцессоры...) :
Поместите первую метку (например, РСАО)
Используйте команду повтора столько раз, сколько необходимо для размещения
всех элементов. EESchema будет автоматически создавать следующие метки (РСА1,
РСА2...) , вертикально выстроенные, теоретически в позиции других выводов.
Нарисуйте проводник под первой меткой. Затем воспользуйтесь командой
повтора для размещения других проводников под метками.
Если нужно, разместите входы шины тем же путем (поместите первый вход,
затем используйте команду повтора).
Примечание: В меню Preferences/Options (Свойства/Опции) вы можете Задать
параметры повтора:
Вертикальный шаг (Vertical step).
Горизонтальный шаг.
Инкремент (шаг увеличения) метки (который может, соответственно, быть 2, 3
или уменьшен).
Глобальные соединения между шинами
Вам может понадобиться соединение между шинами с целью связать две шины,
имеющие разные имена, или, в случае иерархии, для создания соединения между
разными листами.
Вы можете выполнить эти соединения следующим путем:
Рис. В.28. Соединение двух шин в KiCAD
Шины РСА [0..15], ADR [0..7] и BUS [5..10] соединены вместе (отметьте Здесь
пересечение, поскольку проводник вертикальной шины присоединяется в середине
сегмента горизонтальной шины).
Точнее, соответствующие члены соединены вместе: РСАО, ADR0 соединены (так
же, как РСА1 и ADR1... РСА7 и ADR7) .
Более того, РСА5, BUS5 и ADR5 соединены (точно, как РСА6, BUS6 и ADR6
подобно РСА7, BUS7 и ADR7).
РСА8 и BUS8 также соединены (точно так, как РСА9 и BUS9, РСА10 и BUS10).
С другой стороны, вы не можете соединить элементы разных «весовых
категорий» подобным же образом.
Если вы хотите соединить члены разных «весовых категорий» разных шин, вы
должны сделать это элемент за элементом, подобно двум обычным меткам,
располагая их на тех же соединениях.
Соединение питания
Когда выводы питания компонент видимы, они должны быть соединены, как и
любые другие сигналы.
Трудности приходят со стороны компонент (таких, как логические элементы и
триггеры-защелки) для которых выводы питания обычно невидимы (невидимые
выводы питания - invisible power pins).
Трудность двойная, поскольку:
Вы не можете присоединить проводники, из-за их невидимости.
Вы не знаете их имен.
И более того, будет плохой идеей сделать их видимыми и соединить подобно
другим выводам, поскольку схема станет совсем «не читабельна», и не будет
соответствовать обычным соглашениям.
Примечание: Если вы хотите принудительно отобразить эти невидимые выводы
питания, вы должны установить опцию Show invisible power pins в диалоговом
окне Option основного меню, или через иконку левой инструментальной панели
(панель опций).
EESchema соединяет автоматически невидимые выводы питания.
Все невидимые выводы питания с одинаковыми именами автоматически
соединяются между собой без дополнительных оповещений.
Однако эти автоматические соединения должны быть дополнены:
Соединением с другими видимыми выводами, соединенными с этим портом
питания .
Возможно, соединением между группами невидимых выводов с другими именами
(например, общие схемные (земляные) выводы, обычно назваются «GND» у TTL
компонент и «VSS» у MOS, и они должны быть соединены между собой).
Для таких соединений вы должны использовать символы портов питания
(компоненты, специально разработанные для этой цели, которые вы можете создавать и
модифицировать с помощью редактора библиотеки).
Эти символы состоят из невидимых выводов питания, связанных с желаемым
чертежом .
Не используйте метки, которые имеют только возможности локального (local)
соединения, и которые не будут соединять невидимые выводы питания. (Смотрите
раздел об иерархической концепции, где это рассматривается более детально).
Рисунок ниже показывает пример соединения портов питания (рис. В.29).
В этом примере земля (GND) соединена с портом питания VSS, а порт питания
VCC соединен с VDD.
Два символа PWR_FIAG видимы. Они индицируют, что два порта питания VCC и
GND в действительности присоединены к источнику питания.
Без этих двух флагов инструмент ERC диагностирует: «Warning: power port not
powered (Предупреждение: порт питания не запитан)».
Все эти символы - компоненты схемной библиотеки power.
«NoConnection» символы
Эти символы очень полезны для E.R.C. (проверки электрических соединений),
чтобы избежать нежелательных предупреждений. (Электрические правила
проверяются с целью гарантировать, что соединения были преднамеренно оставлены не-
присоединенными).
Если выводы реально остаются оборваны, необходимо разместить символ
NoConnection (инструмент левой панели, иконкой с крестиком) на этих выводах.
Эти символы, однако, не имеют никакого влияния на генерируемые netlists
(списки соединений, спецификацию)
| horn* vleOH-nir 40-*>lactf ante pertli p-cU,kK.ed_pc o^cLTutail.tutala. |
tics i.ai>BMi:*pv L-nojl
Z4 x ri-iPK y 2 *finn x с > ii»-b
Рис. В.2 9. Пример соединения питания
Дополнения
Может оказаться полезным (для хорошего понимания схемы) разместить
индикаторы, такие как текстовые поля, структурные рамки (frames).
Текстовые поля (клавиша левой панели, иконка с буквой «Т») и штриховые
линии (клавиша со штриховой линией) предназначены для этой цели, в
противоположность меткам и проводникам, являющимся элементами соединения.
Пример рамки (frame):
tlnMKa.VlMllmlr'40 «l«ctr»nlc<pNrtlS pcb.*lc»d pn>r*ctjtift*l.lut*lb «rh] _ ± л.
1* _Ч — • L
С f i S V . >~ £ J a i:n A i n Г A-*t.
Рис. В.30. Применение графических средств в программе KiCAD
Штамп (Title block)
Штамп редактируется в диалоге настройки размеров листа схемы:
Page Size:
✓ Size А4
Size A3
Size A 2
Size A1 Rh\ isi'»n
Size AO 0 001.1
Size A
Page Settings Л
£>Q< X Отмена
Number of sheets: 1 Sheet number: t
1 nmp.mv
some
Titk
Size В
Size С
Size D
Size F I иЫутиоп si limn title
Size User L'omrueutl;
No comment
User Size X:
16.000 Comment 2:
User Size
1 1 ООО
' OHillU'/llto
<1 uiimieut. 1:
Рис. В.31. Диалоговое окно при создании штампа чертежа
Полный штамп в итоге:
['|1<мя*,Ч.|м!1«йг1'40 «l«ctrantn'pNrtlS pcb.tlced pro|*ctjtut«l.lut*lb «ch]
Рис. В.32. Штамп чертежа
Дата и номер листа (Sheet X/Y) автоматически обновляются:
Дата, когда вы изменяете схему.
Номер листа (полезно в иерархии листов), функцией аннотации (annotation
function).
Иерархические схемы
Иерархическое изображение, главным образом, хорошее решение для проектов
больших, чем на нескольких листах. Если вы хотите управлять такого рода
проектом, будет необходимо:
Использовать большие листы, которые создадут проблемы при печати и
поддержке .
Использовать несколько листов, которые выльются для вас в иерархическую
структуру.
Полная схема в этом случае состоит из основного листа схемы, называемого
корневым листом, и «суб-листов» составляющих иерархию.
Более того, искусное разбиение разработки на отдельные листы зачастую
улучшает ее восприятие.
Из корневого листа вы должны иметь возможность найти все «суб-листы».
Управление иерархическими схемами очень просто с EESchema, благодаря
интегрированному hierarchy navigator - навигатору по иерархии (клавиша верхней и
правой инструментальных панелей, позже детализируем это).
Фактически есть два типа иерархии (которые могут существовать
одновременно) :
Первый только что был вызван, и общего использования.
Второй состоит в создании компонент в библиотеке, которая появляется
подобно традиционным компонентам в схеме, но которая фактически соответствует
схеме, описывающей их внутреннюю структуру.
Второй тип скорее используется для конструирования интегральных цепей,
поскольку в этом случае вам приходится использовать функциональные библиотеки в
схеме, которую вы рисуете.
EESchema в настоящий момент не обрабатывает этот второй случай.
Создание иерархической схемы просто - вся иерархия поддерживается, начиная
с корневой схемы, как если бы это была только единственная схема.
Два момента, о которых следует знать:
Как создать «суб-лист».
Как строить электрические соединения между «суб-листами».
Навигация по иерархии
Это очень легко, благодаря навигатору (инструмент верхней инструментальной
панели), показанному здесь:
Navigator А
^ «В Root
Рис. В.33. Навигатор по всем уровням схемы
Каждый лист доступен щелчком по его имени.
Быстрая навигация: щелкните правой клавишей по имени листа и выберите enter
sheet - ввести лист.
Вы также можете быстро добраться до корневого листа или «суб-листа»,
используя правую инструментальную панель.
После выбора инструмента:
Щелкните по имени листа для выбора этого листа.
Щелкните где-нибудь еще для выбора основного листа.
Создание иерархии, заголовок
Вы должны:
Разместить на корневом листе символ иерархии, названный sheet symbol -
символ листа.
Войти в новую схему («суб-листа») с помощью навигатора и нарисовать ее,
подобно другим схемам.
Нарисовать электрические соединения между двумя схемами, располагая
глобальные метки - Global Labels (Glabels) на новой схеме («суб-листе»), и
метки, имеющие те же имена на корневом листе, названные SheetLabels (метки
листов) . Эти метки листов будут соединены с символами листов корневого листа, с
другими элементами схемы, подобно стандартным выводам компонент.
Символ листа (Sheet symbol)
Нарисуйте прямоугольник, обозначенный двумя диагональными точками,
символизирующими «суб-лист».
Размер этого прямоугольника должен позволить вам позже разместить
специальные метки, иерархические выводы, соответствующие глобальным меткам (Glabels)
на «суб-листе». Эти метки похожи на обычные выводы компонента.
Выберите инструмент правой инструментальной панели (Add hierarchical
symbol).
Щелкните для размещения верхний левый угол прямоугольника. Щелкните еще раз
для размещения нижний правый угол, чтобы достаточно увеличить прямоугольник.
Затем вам будет предложено ввести имя файла и имя листа для этого «суб-
листа» (с целью достижения соответствующей схемы, используйте навигатор по
иерархии).
Пример:
Sheet properties X,
Filename: Размер ("):
Ult.'l 0,000
Shootname: Размер (*):
0.000
X Отмена <^Q.K
Рис. В.34. Создание подсхемы в KiCAD
Вы должны задать хотя бы имя файла. Если нет имени листа, имя файла будет
использовано, как имя листа (обычный способ выполнения).
Соединения, иерархические выводы (Hierarchy pins)
Вы создадите здесь выводы соединений (иерархические выводы) для символа,
который был только что создан.
Эти точки соединения похожи на обычные выводы компонента, однако, с
возможностью соединения полной шины через единственную точку соединения.
Есть два способа сделать это:
Разместите разные выводы перед прорисовкой «суб-листа» (ручное размещение).
Разместите разные выводы после прорисовки «суб-листа», и глобальные метки
(полуавтоматическое размещение).
Второе решение предпочтительнее, насколько оно возможно.
Ручное размещение:
Выберите инструмент Add hierarchical pin to sheet.
Щелкните по символу иерархии, где хотели бы поместить этот вывод.
Посмотрите ниже пример создания иерархического вывода, названного
«CONNEXION».
Text:
Pin Input:
■ "."iNNF-ynnN|
X Отмена $>QK
Рис. В.35. Задание выводов соединений в подсхеме
Вы можете затем определить его графические атрибуты, размер (щелкните
правой клавишей и выберите Edit в выпадающем меню):
PlnSheet Properties: ix
Text:
CONNECTION
Размер ("):
0.0(50
'-')•.
PinSheet Shape:
* InPut Отмена
Output
Btdi
TnStatc
Passive
Рис. В.36. Диалоговое окно свойств выводов подсхемы
Доступны разные символы выводов:
Input (ввод).
Output (вывод).
BiDir (двунаправленный).
TriState (с тремя состояниями).
NotSpecified (не определен).
Эти символы выводов только графические элементы, и не играют другой роли.
Автоматическое размещение:
Выберите инструмент import glabel from sheet.
Щелкните по символу иерархии там, откуда вы хотите импортировать вывод,
соответствующий размещению глобальной метки на соответствующей схеме. Появится
иерархический вывод, если новая глобальная метка существует, то есть, не
соответствует уже размещенному выводу.
Щелкните там, где вы хотите поместить этот вывод.
Все необходимые выводы могут таки образом размещаться быстро и без ошибок.
Их вид находится в согласии с соответствующими глобальными метками.
Соединения, глобальные метки
Каждый вывод символа листа, только что созданный, должен соответствовать
метке, называемой глобальной меткой (или GLabel) на «суб-листе».
Glabels похожи на метки, но они обеспечивают соединение между «суб-листами»
и корневым листом.
Графическое представление двух дополнительных меток (вывод и GLabel) схоже.
Создание GLabel выполняется инструментом Add global label на «суб-листе».
Посмотрите ниже пример корневого листа. Заметьте, выводы TRANSF1 и TRANSF2
соединены с коннектором К1:
Рис. В.37. Графическое представление меток
Вы вновь найдете две соответствующие Glabels, обеспечивающие соединение
между двумя иерархическими листами.
Примечание: Вы можете использовать GLabels и иерархические выводы для
соединения двух шин, соответственно с синтаксисом (Bus [N. .m]), описанным
ранее .
Метки, GLabels и невидимые Power Pins (выводы питания)
Вот несколько пояснений по разным способам обеспечения соединений иных, чем
соединение проводниками.
Простые метки
Простые метки имеют локальную емкость соединения, то есть, ограничены
листом схемы, на котором расположены.
Это происходит, благодаря тому факту, что:
Каждый лист имеет номер листа.
Этот номер листа связан с меткой.
Итак, если вы размещаете метку "ТОТО" на листе № 3, фактически, настоящая
метка это "Т0Т0_3".
Если вы также размещаете метку "ТОТО" на листе № 1 (корневой лист), вы
фактически размещаете метку, названную "Т0Т0_1", отличную от "Т0Т0_3".
Это всегда верно, даже если есть всего одни лист.
Глобальные метки
Что сказано относительно простых меток, то же истинно для глобальных меток.
Таким образом, на том же листе GLabel "ТОТО" считается соединенной с
локальной меткой "ТОТО", но не соединенной с GLabel или меткой, названной
"ТОТО" на другом листе.
Однако GLabel считается, как бы соединенной с соответствующим символом
SheetLabel в иерархических символах, помещенных на корневой лист.
Невидимые выводы питания
Было показано, что они соединены вместе, если они имели одинаковые имена.
Таким образом, все выводы питания, объявленные Invisible Power Pins и
названные VCC, соединены и формируют эквипотенциал VCC, где бы на листе они ни
располагались.
Этим объясняется, что если вы располагаете метку VCC на «суб-листе», она не
будет соединена с выводом VCC, поскольку эта метка фактически VCC_n, где п -
номер листа.
Если вы хотите, чтобы эта метка VCC была реально соединена с эквипотенциа-
лом VCC, она должна быть явно присоединена к невидимому выводу питания, бла-
годаря VCC порту питания.
Автоматическая классификация примечаний
Это (инструмент Schematic Annotation) позволяет вам автоматически назначить
указатель для компонента, а для многоэлементного компонента, назначить общий
суффикс, чтобы минимизировать количество корпусов.
Меню:
EESchema Annotation IX
annotate:
"/Hierarchy j Armoiatt
Current sheet
Del Annotate
select items:
all components ^ Закрыть
«" new components only
Рис. В.38. Диалоговое окно аннотаций
Доступны разные варианты:
Аннотировать все компоненты (выбирается опция all components).
Аннотировать только новые компоненты (то есть, те, чьи ссылки заканчиваются
символом «?», подобно «1С?»), выбирается опция new components only.
Аннотировать всю иерархию (установить опцию Project).
Аннотировать только текущий лист (установить Current Sheet).
Исключение в особых случаях - автоматическое аннотирование обращается ко
всему проекту (все листы) и к новым компонентам, если вы не хотите
модифицировать предыдущие аннотации.
Пример.
Г: r> *i С >"•.< V .» -- Г J a I :П V4Ai а Г 1* i '--
Рис. В.39. Размещение элементов с помощью менеджера библиотеки
Этот пример показывает размещение 5 элементов, но без аннотации.
После аннотирования:
|> t»am«ivlai*linlrt40 wlactmnlt^artlS р^ЬЪкяв preset *ut*l,1»*»lt «eh]
Рис. В.40. Автоматическое аннотирование размещенных компонентов
Вы можете видеть, что четыре вентиля 74LS00 были обозначены по корпусу U2,
и что пятый 74LS00 был обозначен по следующему, U3.
Проверка разработки (Е.R.С.)
Функция Electrical Rules Check выполняет автоматическую проверку.
Она выявляет любые ошибки на листе, такие как не присоединенные выводы, не
присоединенные иерархические символы, закороченные выходы и т.д.
Естественно, автоматическая проверка не безгрешна, а программа, которая
дает ей возможность обнаружить все ошибки разработки, еще и не написана.
Но подобный контроль очень полезен, поскольку позволяет вам обнаружить
множество промахов и небольших ошибок.
Фактически, все обнаруженные ошибки должны быть проверены и исправлены до
нормального продолжения.
Качество проверки прямо зависит от аккуратности, с которой были объявлены
электрические выводы при создании библиотеки.
ERC ошибки декларируются, как «errors» или «warnings».
Использование
Управление E.R.C. Запускается иконкой верхнего инструментального меню.
На элементах, вызывающих ошибки ERC (выводах или метках), располагаются
маркеры.
Щелкните по маркеру, чтобы увидеть соответствующую диагностику.
Вы можете также удалить маркирование ошибок в этом меню.
Пример ERC (рис. В.41).
Можно увидеть 4 ошибки:
Два выхода соединены вместе.
Два входа остались не присоединенными.
Ошибка с невидимым портом питания (пропущен флаг питания).
Замечание 1: Щелкните по маркеру для отображения диагностики.
Замечание 2: Нет ничего необычного, получать ошибки (предупреждения) на
выводах питания, тогда как все выглядит нормально (посмотрите на пример выше).
Причина этого, для большинства разработок, в том, что питание подается на
разъемы, которые не являются power sources - источниками питания (подобно
выходу регулятора, который декларируется как Power out - выход питания).
-1
т
Рис. В.41. Пример применения проверки ERC
Таким образом, ERC не обнаружит никаких выводов выхода питания для проверки
этих соединений, и объявит их не подключенными.
Вы должны разместить PWR_FLAG на таких портах питания (который
символизирует фактический выход питания).
Рис. В.42. Проверка ERC после подключения питания
Маркер ошибки в этом случае исчезает.
Конфигурация
Закладка Параметры диалога ERC позволяет вам конфигурировать правила
присоединения, чтобы определить те условия, при которых выводятся сообщения об
ошибках и предупреждения.
Правила могут быть изменены щелчком по выбранному квадрату матрицы,
заставляя его циклически проходить через выбор: нормально, предупреждение, ошибка
(normal, warning, error).
Файл отчета ERC
Файл отчета ERC может быть сохранен установкой опции Write ERC report.
Расширение для файла отчета ERC - .егс.
Вот пример:
tutorl.arc (~/40-alactronlc/appand) ■ gadlt
Файл Правка Вид Поиск Сервис Дэкумен-ы Справка
и. ± 'Л
v —■
Со]/]ати Открыть Сохранит». Печет».
tutorl ек и,
ГР.С control 115/1/2007 - 10:17:54)
>•■•• Sheet 1 < Root I
ERC: Warning Pin input not driven (Net 6) (X= 4,300 inches, Y= 3,400 inches
fcRC Warning Pin input Unconnected < X = 4,300 inches, Y= 3,700 inches
ERC Warning Pin input Unconnected (X= 4,300 inches, Y= 3,400 inches
ERC: О.ибкй: Pin output connected to Pin output (net 3| IX 5,500 inches. Y 3,800
inches
» Errors ERC: 4
Г »
Найти Замокни.
Стр 10. Стлб 1 ВСТ
Рис. В.43. Пример файла отчета проверки правил соединения
Создание Netlist
Команда позволяет вам создать файл спеггификации (netlist) для вашей
разработки .
Netlist - это файл, который описывает компоненты и электрические соединения
между компонентами.
Здесь, таким образом, можно найти:
Список компонент
Список соединений между компонентами, называемых эквипотенцалами сетей.
Есть разные форматы netlist. Иногда список компонентов и список эквипотен-
циалов - это два отдельных файла.
Netlist - основа при использовании программ ввода описания схемы, поскольку
netlist мост к другим CAD программам электроники, подобно:
РСВ программам.
Симуляторам.
PAL (и других программируемых 1С) компиляторам.
Eeschema поддерживает несколько форматов netlist :
Pcbnew формат (печатные платы).
ORCAD РСВ2 формат (печатные платы).
CADSTAR формат (печатные платы).
Spice формат для симуляторов (формат Spice также используется другими симу-
ляторами).
Формат Netlist
Нажмите клавишу на верхней инструментальной панели для открытия диалогового
окна создания netlist (рис. В.44).
Используя разные закладки, вы можете выбрать желаемый формат, как формат по
умолчанию.
В Spice формате вы можете генерировать netlists либо с эквипотенциальными
именами (предпочтительно), либо с номерами сетей (старые версии Spice
принимают только номера)
После щелчка по клавише Netlist, вы получите вопрос об имени файла netlist.
Примечание: При больших проектах генерация netlist может занять несколько
минут.
Netlist X
Pcbnew OrcndPCB2 CadStor I Spice Add Plucjin
Default format N.-.th->r
Netlist Options:
Use Net Names R,,n ^inmlntai-
v Use Net Numbers
Закрыть
Рис. В.44. Диалоговое окно создания netlist на вкладке Spice
Примеры
Вы можете увидеть ниже разработку, использующую библиотеку PSPICE (по
умолчанию могут быть загружены не все библиотеки, отсутствующие следует
загрузить, используя пункт Libs and Dir раздела Параметры основного меню):
" ' ' Pibnew On:eilPCB2 CntlStni Spii е Ailil Pluijin
✓ Default formal. N.-Ki-t
, Netlist Options;
| , Use Net Names В.»» »гои1л>г
, v Use Net Numbers
I Закрыть
Simulator command
Рис. В.45. Генерация netlist для симулятора Spice
Структура Pcbnew netlist:
# EESchema Netlist Version 1.0 generee le 21/1/1997-16:51:15
(
(32E35B76 $noname C2 INF {Lib=C}
(1 0)
(2 VOUT_l)
)
(32CFC454 $noname V2 AC_0 .1 {Lib=VSOURCE}
(1 N-000003)
(2 0)
)
(32CFC413 $noname CI 1UF {Lib=C}
(1 INPUT_1)
(2 N-000003)
)
(32CFC337 $noname VI DC 12V {Lib=VSOURCE}
1 +12V)
2 0)
(32CFC293 $noname R2 10K {Lib=R}
(1 INPUT_1)
(2 0)
(32CFC288 $noname R6 22K {Lib=R}
(1 +12V)
(2 INPUT_1)
(32CFC27F $noname R5 22K {Lib=R}
(1 +12V)
(2 N-000008)
(32CFC277 $noname Rl 10K {Lib=R}
(1 N-000008)
(2 0)
(32CFC25A $noname R7 470 {Lib=R}
(1 EMET_1)
(2 0)
(32CFC254 $noname R4 IK {Lib=R}
(1 +12V)
(2 VOUT_l)
(32CFC24C $noname R3 IK {Lib=R}
(1 +12V)
(2 N-000006)
(32CFC230 $noname Q2 Q2N2222 {Lib=NPN}
(1 VOUT_l)
(2 N-000008)
(3 EMET_1)
(32CFC227 $noname Ql Q2N2222 {Lib=NPN}
(1 N-000006)
(2 INPUT_1)
(3 EMET_1)
# End
В формате PSPICE netlist выглядит следующим образом:
* EESchema Netlist Version 1.0 (Spice format) generee 24/10/2001-11:51:42
.model Q2N2222 npn (bf=200)
.AC LIN 300.100 1MEG
.PROBE
R8 DIRV_1 0.2.2K
R9 +12V INVS_1 470
Q3 INVS_1 VOUT_l DIRV_1 Q2N2222
V2 N-000001 0 AC 0.1
CI INPUT_1 N-000001 1UF
VI +12V 0 cd. 12V
R2 INPUT_1 0 10K
R6 +12V INPUT_1 22K
R5 +12V N-000010 22K
Rl N-000010 0 10K
R7 EMET_1 0 470
R4 +12V VOUT_l IK
R3 +12V N-000008 IK
Q2 VOUT 1 N-000010 EMET 1 Q2N2222
Ql N-000008 INPUT_1 EMET_1 Q2N2222
. end
Примечание: Многие версии программного обеспечения, которые используют
netlists, не принимают пробелы в именах компонент, выводов, эквипотенциалов
или других.
Избегайте пробелов в метках или именах и значениях полей компонент или их
выводов.
Таким же образом, некоторые символы, отличные от букв и цифр, могут вызвать
проблемы.
Заметьте, что это ограничение не относится к EESchema, но к форматам
netlist, которые могут стать непереводимы, или к программам, которые
используют эти netlists.
PSPICE netlists
Для симулятора Pspice вы должны включить некоторые командные линии в сам
netlist (.PROBE, .AC...).
Любые строки текста, включенные в чертеж схемы с ключевым словом .PSPICE,
будут вставлены (без ключевого слова) в верхнюю часть netlist.
Например, если вы включите следующий текст (а не метку!):
.PSPICE .PROBE
строка .PROBE будет вставлена в netlist.
В предыдущем примере были вставлены три линии с помощью этой техники.
Кроме того, отметьте, что эквипотенциал GND должен называться 0 (zero) для
Pspice.
Черчение и печать
Вы получаете доступ к обеим командам через меню Files:
[/home/vladlmlr/40-electronlc/partl5_pcb/klcad_p
Files Параметры Помэшь
£> Load Schematic Project ^ М Е СИ 'Щ
Save Schematic Pro|ect
Q Save Current sheet
12) Save Currenl sheet hs
^ Pnnt
lot ~ ~>1 ШЗ Plot Postscript
•JbXIt НР.О.НРГ,..
EJ Plot SVG
/riomejViadimir/4D-eleco'onic/parT15_pcbAlcad_pra|ect/tuteli,ajtorlg sch
noname sch
/1iome/vladimii/'lD-electTonic/partlb_pcb/klcad_pro|ecWijtel/'tutelc sch
(TiomeyViadimirMD-electronic/partl^pcbAicad^projecMutel/tutelbsch
;Tiome(Viadimir/<lD-electTonic/partlb_pct)/kicad_pro|ect/tutelytutel sch
Рис. В.46. Вид открытого раздела Files
Форматы вывода - это POSTSCRIPT или HPGL. Вы можете также печатать
непосредственно на вашем принтере.
Черчение (HPGL формат файла)
Команды общего назначения.
Эти команды позволяют вам создать файл HPGL.
В этом формате вы можете определить:
Число ручек (Pen number)
Толщину линий (Pen thickness) (в 0,001 дюйма).
Скорость прорисовки (Drawing speed в cm/S).
Размер листа.
Офсет печати (Print offsets).
Окно диалога установок плоттера:
EESchema Plot HPGL £
Plot page size. Pen control: [ i IU'J<HIJT
✓ Sheet Size Рун Width
Page Size A-1 f ^ - ?]ot ALL
Page Size АЛ
Page Size A2 l>pn sPepd < rm- X Семена
Page Size A1 20
Pago Size AO
Page Size A
Page Size D
Риде Size С
Page Size D
Page Size E
Pen
1
i"aqe offset
Plot Offset X
Plot. ()ffset V
Рис. В.47. Использование установок плоттера в программе KiCAD
Plot All позволяет вам чертить всю иерархию (файлы генерируются для каждого
листа).
Plot CURRENT генерирует файл только для текущего листа. Имя файла - это имя
листа с расширением .plo.
Выбор размера листа
Sheet Size обычно выбрано. В этом случае будет использован размер листа,
определенный в меню штампа, с масштабом 1.
Если выбран другой размер (от А4 до АО, или от А до Е), автоматически
выбирается масштаб, заполняющий страницу.
Регулирование офсета (Offset adjustments)
Для всех стандартных размеров можно установить offsets, центрирующие чертеж
так тщательно, как только возможно.
Поскольку плоттеры имеют собственные точки в центре или в нижнем левом углу
листа, необходимо иметь возможность ввести offset с целью правильного
вычерчивания .
Обычно:
Для плоттеров, имеющих свою собственную точку в центре листа, offsets
должны быть отрицательны и установлены в половину размеров листа.
Для плоттеров, имеющих свою собственную точку в левом нижнем углу, offset
должен быть установлен близко к 0.
Установка offset:
Выберите размер листа.
Установите OffsetX и OffsetY.
Щелкните по Accept Offset.
Чертить (формат файла Postscript)
Эта команда позволяет вам создать файлы PostScript.
EESchema Plot PS X
j>t "JRRFNT
Plot ALL
у-л. Закрыть
✓ Print Sheet Ref
Messages :
Plot paiic size:
Plot Color:
: * Allto
«/ BAV
Page Size A4
Color
Paqe Size A
Рис. В.48. Диалоговое окно создания чертежа в формате PostScript
Plot CURRENT генерирует файл только для текущего листа.
Plot All для всей иерархии (файл с расширением .ps генерируется для каждого
листа).
Имя файла - это имя листа с расширением .ps.
Вы можете снять опцию Print title block (печатать штамп). Это полезно, если
вы хотите создать файл postscript для инкапсуляции (формат .eps) при вставке
схемы в тестовый процессор.
Окно сообщений отобразит имя созданного файла.
Иконка печати
По действию эта команда похожа на предыдущую. Она позволяет вам
визуализировать и генерировать файл разработки для стандартного принтера под LINUX (с
форматом Postscript) и под Windows.
Печать IX
Pen width mini
✓ Print Sheet Ref Preview
1 !la J Ь
Color Print
Color
•/ Black
Page Print:
</ Current
Bee
Закрыть
Рис. В.4 9. Диалоговое окно печати
Опция Page Print позволяет вам печатать:
Print CURRENT создает файл только для текущего листа.
Print All позволяет вам вывести всю иерархию (файл с расширением .ps
генерируется для каждого листа).
Опция Color Print позволяет вам выбрать цветную или черно-белую печать.
В черно-белом режиме любой цвет, отличный от белого, печатается черным. Эта
опция обычно необходима, если вы используете черно-белый лазерный принтер,
поскольку цвета печатаются не очень отчетливыми полутонами.
LibEdit, управление компонентами
Библиотеки. Все компоненты, используемые в схеме, описаны в библиотеках
компонент.
Чтобы иметь возможность разумно простого управления этими компонентами,
некоторые библиотеки группируют компоненты по теме (по функциям или
производителям) .
Меню управления компонентами Library management позволяет вам создавать
библиотеки, добавлять в них, или удалять из них, или трансформировать
компоненты .
Также, естественно, меню позволяет вам быстро отобразить компоненты
библиотеки.
Меню управления
Есть два меню управления:
ViewLib, которое позволяет вам только увидеть компоненты, и дает быстрый
доступ к компонентам. Щелкните по клавише go to library browse верхнего
инструментального меню.
LibEdit, которое действительно позволяет вам управлять компонентами и
библиотеками. Щелкните по клавише go to library editor.
Обзор компонент
Компонент в библиотеке - это композиция из:
Его графической проработки (линии, окружности, текстовые поля).
Выводов, которые (они должны соответствовать обычным графическим стандартам
- регулярные выводы, или выводы синхронизации, или инверсные, или с
низкоуровневой активностью...) описывают электрические свойства, используемые
функцией Е . R. С.
Поля (текст), такие как ссылки, значения, соответствующее имя модуля для
РСВ разработки...
Компонент может также иметь псевдонимы, то есть, несколько имен (таким
образом, 7400 может иметь несколько псевдонимов, подобных 74LS00, 74НС00, 7437,
поскольку все эти компоненты идентичны с точки зрения графической разработки
схемы).
Использование псевдонимов - очень интересный метод создания полных, но
компактно и (относительно) быстро строящихся библиотек.
Разработка компонента это:
Определение его основных свойств: имеет ли он много элементов, и как много;
имеет ли он второе представление (известное, как Morgan, а в EESchema двойное
- нормальное и конвертированное представление).
Прорисовка (исключая выводы) с использованием линий, прямоугольников,
окружностей , многоугольников и текста.
Добавляя выводы, внимательно определяйте его графическую проработку, имена
и число выводов, и их электрические свойства (вход, выход, 3 состояние, порт
питания...) .
Добавьте псевдонимы, если другие компоненты имеют такой же вид и цоколевку
(или удалите один, если компонент был создан копированием другого
компонента) .
Добавьте поля, если нужно (и, опционно, имя модуля используемого в програм-
ме разработки РСВ) и/или определите их видимость.
Задокументируйте компонент.
Сохраните его в выбранной библиотеке.
Загрузка компонента для редактирования
Щелкните клавишу go to library editor верхнего инструментального меню для
открытия Libedit - окна редактирования компонент и управления библиотекой.
Libedit выглядит, как показано ниже:
i. е * п ri *i >
Ubctfffj ,i^tiMM*«>«*atHH»'*'Y>''«"
•» it \ \ i й ■"■ " ~
т
a
Рис. В.50. Окно редактора библиотек
Основная инструментальная панель
1р -2 9 О •• П О •» te ф % ^ & U Г-" :lV 3 Н»И Л V Mt^.Jti v
Рис. В.51. Вид верхней инструментальной панели
Назначение клавиш (слева-направо):
Сохранить текущую библиотеку на жестком диске.
Выбрать текущую библиотеку.
Удалить компонент в текущей библиотеке.
Создать новый компонент.
Загрузить компонент из текущей библиотеки для редактирования.
Сохранить текущий компонент в текущей библиотеке (только в RAM) , файл
библиотеки на диске не меняется.
Импортировать один компонент.
Экспортировать текущий компонент.
Создать новый файл библиотеки с текущим компонентом.
Редактировать свойства компонента.
Показать представление: нормальное или конвертированное (De Morgan).
Показать ассоциированную документацию (если есть).
Выбор элемента (для многоэлементных компонентов).
Выбор псевдонима (если текущие компоненты имеют псевдонимы).
Редактирование выводов. Независимое редактирование вида вывода и его
позиции (для многоэлементного и De Morgan представлений).
Выбор библиотеки и ее содержание
Выбор текущей библиотеки возможен иконкой, которая выводит список доступных
библиотек для выбора.
Когда компонент загружен или сохранен, он останется в этой библиотеке.
Примечание: Вы должны загрузить библиотеку в Eeschema, чтобы
воспользоваться ею.
Текущая библиотека может быть сохранена после модификации щелчком по клави-
ше сохранения.
Компонент может быть удален из библиотеки щелчком по клавише удаления.
Выбор и сохранение компонента
Когда компонент редактируется, реально вы работаете не с компонентом в
библиотеке, а с его копией в RAM.
Значит, вы можете легко прервать любое редактирование.
Компонент может приходить из библиотеки, или из старого компонента.
После загрузки он будет отображаться.
Выбор
Иконка с изображением микросхемы отображает список всех доступных для
выбора и загрузки компонент.
Примечание 1:
Если выбран псевдоним (alias) компонента, будет загружен основной компонент
(EESchema всегда отображает имя реально загруженного компонента).
Список псевдонимов всегда загружается с каждым компонентом, и может,
следовательно, редактироваться.
Когда вы хотите редактировать только псевдоним, этот псевдоним должен быть
выбиран в окне инструментальной панели.
Первым в списке стоит корневой компонет.
Примечание 2: Альтернативно, команда Import позволяет вам загрузить
компонент, который был прежде сохранен командой Export.
Сохранение
После модификации компонент может быть сохранен в текущей библиотеке, или в
новой библиотеке, или экспортирован в файл резервирования.
Для сохранения текущей библиотеки используйте команду Update.
Однако обновление осуществляется только в RAM (Таким путем вы можете
освежить в своей памяти схему).
Если кому-то хочется полностью сохранить компонент, он может использовать
инструмент сохранения, который модифицирует файл библиотеки на жестком диске.
Если вы хотите создать новую библиотеку для этого компонента, используйте
команду NewLib. Вам будет задан вопрос об имени новой библиотеки.
Примечание: Если вы хотите иметь возможность найти ее, не забудьте добавить
ее в список библиотек для поиска EESchema (смотрите конфигурацию EESchema).
И еще, можно использовать команду Export для создания файла, содержащего
только компонент (этот файл - стандартный файл библиотеки, которая содержит
только один компонент).
Фактически, команды NewLib и Export идентичны, первый процесс по умолчанию
создает библиотеку в директории предопределенной для библиотек, а второй в
директории пользователя.
Перенос в другую библиотеку
Можно легко копировать компонент из исходной библиотеки в другую
библиотеку, используя следующую последовательность команд:
Выбрать исходную библиотеку в качестве текущей библиотеки.
Загрузить компонент, который будет перемещен.
Выбрать библиотеку, в которую будет перенесен компонент, как текущую
библиотеку .
Сохранить компонент в RAM.
Сохранить модифицированную библиотеку.
Отмена редактирования компонента
Редактируемый компонент - только рабочая копия реального компонента в
библиотеке. Если он не был сохранен в RAM, вы должны только перезагрузить его
(или перезагрузить другую библиотеку), чтобы отменить изменения, внесенные в
этот компонент.
Если вы уже сохранили его в RAM, и вы не сохранили файл библиотеки на жест-
ком диске, можно выйти и запустить EESchema вновь, а затем вновь загрузить
его из библиотеки.
Создание компонент
Новый компонент может быть создан командой NewPart.
Вам будет задан вопрос об имени компонента для размещения его в библиотеке
(это имя одновременно значение поля для редактора схем) , ссылке (U, 1С, R...) ,
числе элементов в корпусе (например, стандартный компонент 7400 имеет 4
элемента в корпусе), и существует ли конвертированное представление (de Morgan,
как стандарт).
Если поле ссылки остается пустым, ссылка будет определена, как «и».
Все эти данные могут быть заданы позже, но предпочтительней задать их в
начале разработки компонента.
Начальная работа с компонентом выглядит похожей на это:
ГШ V) Л \j *> ™
llt»d* No Lib
КГ i Ч Ч в U
Т
а
о
1>о.
к*) Л :
Рис. В.52. Создание нового компонента в редакторе библиотеки компонент
Создание, базированное на другом компоненте
Когда создаваемый компонент в точности похож на другой, подчас выгоднее
загрузить этот другой компонент и модифицировать его.
Вы должны:
Загрузить компонент, который будет использован в качестве модели.
Модифицировать его имя (редактировать командой Edit Part Properties, или
щелкнуть правой клавишей мышки по имени и отредактировать текст).
Модифицировать список псевдонимов и удалить все нежелательные псевдонимы.
Вы, возможно, будете должны удалить их все (инструмент редактирования свойств
части, вкладка Alias, команда Delete или Delete All), поскольку любые
псевдонимы, используемые компонентом, будут связаны впоследствии с новым
компонентом.
Редактирование основных характеристик
Основные характеристики:
Число элементов в корпусе.
Наличие конвертированного представления.
Ассоциированная документация.
Обновление разных полей.
Эти характеристики должны быть правильны, поскольку они запрашиваются при
создании компонента, или они приходят из модели компонента.
Итак, как только они модифицированы, необходимо вызвать редактор командой
редактирования свойств.
Параметры Doc Ahos Fields
Alms
741 .S3''
7400
74HCT00
74HC00
Добавить
Рис. В.53. Редактирование свойств компонента
Появится окно редактирования, как показано выше, но используется вкладка
Параметры.
Важные опции, определяющие основные свойства:
Number off Units определяет число элементов в корпусе.
As Convert устанавливается, если компонент имеет двойное представление.
Важно, чтобы эти два параметра были заданы корректно, поскольку при
редактировании или создании выводов соответствующие выводы всех элементов будут
печататься или создаваться вместе.
Libedit: /usr/shara/kicad/llbrary/digttal-audlo.llb
rfci &
a}
c!L5-
1
1 _•,
T
а
0
3
< >
Port: CSS361 UraLA Normal
ZG X 0,8000 У 1,100C x 0.8000 у 1.1000 Inch
Рис. В.54. Использование опций вкладки «Параметры»
Если вы увеличиваете число элементов после создания/редактирования выводов,
это увеличение вызовет дополнительную работу.
Тем не менее, возможно модифицировать эти параметры в любой момент.
Графические опции:
Show Pin Num
Show Pin Name
определяют видимость номера вывода и текста имени вывода (этот текст будет
видимым, если соответствующие опции активированы).
Опция: Pin Inside определяет позицию имени вывода. Этот текст будет
отображен внутри контура компонента, если опция активна.
В этом случае параметр Pin Name Skew определяет сдвиг текста внутрь.
Значение от 30 до 40 (в 1/1000 дюйма) разумно.
Пример ниже показывает тот же компонент со сброшенной опцией Pin Inside
(обратите внимание на позиции имен и номеров выводов) (рис. В.54).
Многоэлементные компоненты
Во время редактирования элементов компонент, и если компоненты имеют
множество элементов или представлений, вы должны будете выбрать разные элементы
или представления этого компонента.
Для выбора представления щелкните по клавишам выбора представления
(нормальное или конвертированное).
Для выбора элемента (рис. В.55).
ihare/klcad/llbrary/74xx.llb
Pnil В
Part С
Pit it Г)
Рис. В.55. Выбор части многоэлементного компонента
Разработка компонента
Правая инструментальная панель позволит вам разместить все элементы
компонента:
Рис. В.56. Правая инструментальная панель редактора ^
t
т
о
Для прорисовки компонента вы можете использовать следующие графические
элементы:
Линии (и многоугольники, простые или с заливкой). ^1
Прямоугольники.
Окружности. ф
Дуги окружности.
Тексты (иные, чем поля и тексты выводов).
Выводы и поля (значение, ссылка) стоят особняком, поскольку они не
чисто графические элементы.
Опции членства в графических элементах
Каждый графический элемент может быть определен как обычный или специ- ф
альный, либо по типу представления (нормальное или конвертированное), или
по различным элементам компонента.
Меню опций доступно по щелчку правой клавишей мышки по связанному
элементу (здесь линия):
"n£ Move Line
"j^r Une Options
q Une Delete
Q Center
€^ Zoom 4
•S^ Zoom •
Zoom Select >
Ц Auto
j£i Redraw
:o Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.57. Выпадющее меню (по щелчку правой клавишей по элементу)
или двойным щелчком по этому элементу:
Graphic shape properties &
Options
✓ Common to Units
Common to convert ^(JK.
Fffl
■/ Void X Отмена
Filled
DgFffled
Рис. В.58. Диалоговое окно свойств графического элемента
Нормальные опции графического элемента:
Common to Units установлено, поскольку обычно разные элементы компонента
имеют одинаковое графическое представление, и, таким образом, достаточно
нарисовать только один элемент.
Common to convert не установлено, поскольку двойное представление вводится
для того, чтобы иметь различные графические изображения с каждым из
представлений .
Так что впоследствии необходимо нарисовать каждое графическое
представление .
Для элементов типа polygon - многоугольник (линии проводятся
последовательно) опция Filled позволит вам генерировать залитый многоугольник.
Однако вы можете, таким образом, обратиться к случаю (удача редка)
многоэлементных компонент, разработанных с разными графическими типами через
установку опции Parts Specific.
Каждый элемент тогда должен быть нарисован, и если опция Specific to the
representations установлена, для каждого элемента будет необходимо нарисовать
два представления.
Наконец, может быть интересным установить опцию Common to representations
для отрисовки компонент в современном стандарте IEEE, так как основа графики
идентична в нормальном и конвертном представлениях.
Геометрические графические элементы
Их разработка возможна, благодаря инструментам:
Линии и многоугольники, простые или залитые, если опция установлена.
Прямоугольники, определенные по диагонали.
Окружности, определенные по центру и точке на окружности.
Дуги, определенные по начальной и конечной точкам дуги и ее центру. Дуга
проходит от 0 до 180 градусов.
Графические элементы текстового типа
Такая возможность позволяет создать графический текст (свободный текст).
Текст всегда читаем, даже если компонент трансформируется (отражается).
Создание и редактирование выводов
Щелкните по клавише Add pins для создания вывода.
Редактирование выполняется после двойного щелчка по выводу. Вы можете
щелкнуть правой клавишей, чтобы открыть меню быстрого редактирования:
Move Pin
i? Pin Fdil
IS Pin Delete
'V Global
(!^ center
Zoom I
tt^ 7oom -
Zoom Select
Ц Auto
& Redraw
c* Gnd Select
x закрыih
>] *v P»n Si/p to others '
iu Pin Name Size to others
V Pin Num Size to others
•j
PinTuie
output
< >
У1
X 0,3500 У 0.0000 x 0,3500 v 0,0000 Inch
Рис. В.59. Выпадающее меню редактирования выводов
Выводы должны создаваться тщательно, поскольку любые ошибки будут иметь
последствия для разработки в РСВ, или сделают неработоспособной функцию Е.R.С.
Любой вывод, уже размещенный, может редактироваться, удаляться или
перемещаться .
Обзор выводов
Вывод определяется по его форме (длине, графическому виду), его имени и его
номеру, который всегда представлен числом (выводы гнезда PGA определяются
буквами и числом, подобно А12 или АВ45)
В EEschema pin number определяется множеством из 4 букв или цифр.
Для E.R.C. электрический тип (вход, выход, 3 состояния...) должен также быть
определен.
Если этот тип не будет определен, E.R.C. будет неработоспособно.
Примечание:
Избегайте пробелов в именах и номерах выводов.
Имя вывода с инверсным сигналом начинается с символа «~».
Если имя сокращено до этого единственного символа, вывод рассматривается
как неименованный.
Имена выводов, начинающиеся с «#», зарезервированы для символов порта
питания .
Номер вывода состоит из букв или цифр от 1 до 4. 1,2,..9999 правильные
номера, но также Al, ВЗ... (стандартная PGA нотация) или Anod, Gnd, Wine и т.д.
Многоэлементные компоненты, двойное представление
Давайте вспомним, что, особенно для логических вентилей, символ может иметь
два представления (представление, известное как «De Могдап»), а 1С могут
включать несколько элементов, то есть несколько вентилей NOR.
Для некоторых 1С вы можете предпочесть несколько разных элементов графики и
выводов.
Например, реле может быть представлено с различными элементами:
Катушка.
Переключающий контакт 1.
Переключающий контакт 2.
Управление многоэлементными 1С и компонентами с двойным представлением
гибко .
Действительно, вывод может быть:
Общим или специфическим для разных элементов.
Подходящим для обоих представлений или специфическим для каждого.
По умолчанию, выводы специфичны для каждого представления каждого элемента,
поскольку их номера различны для каждого элемента, а их вид различен для
каждого преставления.
Когда вывод общий, вам остается нарисовать его только раз (то есть, в
случае выводов питания).
Это также случай вида, который почти всегда идентичен для каждого элемента
(но есть различия между нормальным и конвертированным представлением).
Выводы, базовые опции
Компоненты с множеством элементов и/или представлений озадачивают
специфической проблемой при создании выводов и редактировании.
Так как множество выводов специфично для каждого элемента (поскольку
нумерация их выводов особенна для каждого элемента) и для каждого представления
(поскольку их форма своеобразна для каждого представления), создание и
редактирование выводов, похоже, по этой причине становится затяжным и
утомительным.
Фактически EESchema позволяет одновременную поддержку выводов:
По умолчанию для каждого многоэлементного компонента и/или двойного
представления эти модификации осуществляются для всех выводов, относящихся к
элементам и представлениям, когда вы создаете, редактируете (исключая форму и
номер), удаляете или перемещаете вывод (то есть, для всех выводов,
размещенных в тех же координатах).
При разработке модификации, выполняемые для текущего представления,
осуществляются для всех элементов.
Номера выводов, модифицируемые для текущего элемента, модифицируются для 2
представлений.
Имена модифицируются независимо.
Это поведение зависимости было установлено, чтобы позволить быструю
модификацию в большинстве случаев.
Эта зависимость при модификации может быть отменена в меню опций (Options
Menu), позволяя вам создавать компоненты с элементами и представлениями с
полностью независимыми характеристиками.
Эта опция зависимости управляется:
Если клавиша не активна (не подсвечена), редактирование будет обращаться ко
всем элементам и ко всем представлениям. Это нормальная опция.
Если клавиша активна (подсвечена), редактирование будет обращаться только к
текущему элементу и в текущем представлении (то есть, к тому, что вы видите
на экране). Эта опция редко используема.
Выводы, определение характеристик
Окно свойств вывода позволяет вам редактировать характеристики вывода (рис.
В. 60) .
Это меню автоматически выпадает, когда вы создаете вывод, или когда дважды
щелкните по существующему выводу.
Pm Name
Pin Num
Pm Options ;
Pin lenght
300 I
Common to Units
Common to couveil
No Draw
Pin properties
Размер ("):
0.060
Размер ("I:
O.OGC
Pin Orient:
Kight
v Left
Вверх
Вниз
<$>QK
Pin Shape:
line
</ invert
dock
dock inv
low in
low dock
low out
X Отмена
Electrical Type:
Input
«" Output
Didi
3 States
Passive
Unspanned
Power In
Power Out
Open coll
Open emit
Рис. В.60. Окно диалога свойств выводов
Это позволяет вам определить или модифицировать:
Имя и размер имени вывода.
Номер и размер номера вывода.
Длину вывода.
Электрический тип и вид.
Членство (общий для нормального и "Morgan" представлений или нет).
Невидимый вывод (используется для выводов питания).
Напомним:
Имя вывода начинается с «~» для инвертированных сигналов.
Если имя сокращено только до этого символа, вывод считается не именованным.
Номер вывода состоит из от 1 до 4 символов (букв или цифр) .
1,2.. 9999 это правильные номера, но так же Al, ВЗ... (стандартная нотация PGA)
или Anod, Gnd, Wine и т.д.
Очертания выводов
Вы можете видеть на рисунке ниже различные очертания выводов:
LBiedIt: No LB
■г £9 Q • f■ «3 О « ~ ii Ч 4 ^ift И
T
a
a
4)
3.
r\nNumf TinNum PiiiTvi.iv
ЛТ: i«t ii
/1 4 l.'jiyi'j 1 0 ■!<».'> i l/JJIXI у <l -1<1<Ж I mil
Рис. В.61. Вид выводов в редакторе библиотеки
Выбор формы имеет чисто графическое значение и не имеет влияния на Е.R.С.
или netlist функции.
Выводы, электрические разновидности
Выбор типа важен для функции E.R.C.:
Выбор банален для input и output выводов 1С.
BiDi тип указывает двунаправленные выводы, коммутируемые между входом и
выходом (микропроцессорная шина данных, например).
Тип 3 States - это обычный выход с тремя состояниями.
Passive тип используется для выводов пассивных компонент - резисторы,
разъемы и т.д.
Unspec тип (неспецифицированный) может использоваться, когда проверка
Е.R.С. безразлична.
Power In тип должен использоваться для выводов питания компонент.
Power Out для выходов регуляторов. В особенности, если вывод это порт
питания (Power In или Out, и объявленные как невидимые Invisible, выводы не
отображаются на чертеже схемы, и они автоматически соединяются с другими того же
типа и тем же именем Invisible Power Pin).
Вы также можете использовать Open Emitter и Open Collector типы.
Выводы, глобальные модификации
Можно модифицировать длину всех выводов, или размер текста (имя, номер
элемента) , используя команду Global из выпадающего меню, чтобы установить один
из этих трех параметров.
Щелкните по параметру, который хотите модифицировать, и впечатайте новое
значение, которое будет относиться ко всем выводам компонента в текущем
представлении .
Выводы, многоэлементные компоненты и двойное представление
Разные элементы представления (такие, как встречаются у 7400, 7402...) могут
нуждаться в дополнительном редактировании.
Эта дополнительная работа будет минимальна, если следующие меры
предосторожности приняты:
Генеральная опция Edit pin part per part должна оставаться сброшенной.
Выводы питания будут создаваться с атрибутом CommonUnit и CommonConvert
активизированными (Они могут быть также невидимы No Draw).
Корректные установки похожи на эти:
Pin properties
Fin Name :
Размер I")
0.05:)
С? OK
X Отмена
Pin Nu in
Размер I")
0,050
Pin Shape;
v linn
invert
dock
clock inv
low in
low dock
low out
Electrical Type
Input
Output
Pin Options
Pin lemjhl :
300 *
✓ Common to Units
✓ Common to convert
Pili Orient
Kight
Left
* Вверх
Вниз
Bidi
3 States
Passive
Unspecified
* Power Ln
Power Out
Open coD
No Draw
Open emit
Рис. В.62. Задание свойств выводов GND
Когда другие выводы были созданы, они были созданы для каждого элемента и
каждого представления.
Например, вывод выхода элемента А компонента 7400 был бы создан EESchema в
8 образцах: 2 на каждый элемент (есть 4 элемента А, В, С, D и для каждого
элемента нормальное представление и конвертированное представление, известное
как Morgan - представление Моргана).
Однако сначала получим, возможно, корректно созданный элемент «А» в его
нормальном представлении.
Будет, таким образом, необходимо для каждого элемента:
Выбрать конвертированное представление и отредактировать форму и длину
каждого вывода.
Для других элементов отредактировать номера выводов.
Редактирование полей
Для уже существующих полей вы можете использовать команды быстрого
редактирования щелчком правой клавиши:
T^Move Reld
йч. Rotate Field
I Edit Reld
Q Center
Zoom +
^ Zoom -
Zoom Select
Q> Auto
£ Redraw
о Gnd Select
X Закрыть
Рис. В.63. Выпадающее меню редактирования полей в KiCAD
Для более полного редактирования или пустых полей необходимо вызвать окно
редактирования свойств компонент:
Component properties Л
Параметры Fields
Fieki to edit
«« Het Value
footprint Sheet
Field 1 Field 2
Field3 Field*
FieldS FieldG
Field" Fisldfi
PosX|"l:
о,: Ю и
POSY I'):
>
>
✓ Shnw Text Vertinal
I I
Value
Ul
Размер П
0 litill
Рис. В.64. Основное меню свойств компонента, открытое на вкладке ссылок
Здесь открыта закладка Reference.
Поля - это тексты, ассоциированные с компонентом, не следует их путать с
текстами, принадлежащими графическому представлению этого компонента.
На этих полях:
Значение.
Ссылка.
Поле от 1 до 8 (для комментариев).
Имя ассоциированного модуля (шаблон для РСВ).
Имя ассоциированной диаграммы (для компонент, отображающих себя диаграммой
в некоторой иерархии).
Поля значения и ссылки определяются в процессе создания компонента, и могут
здесь модифицироваться.
Возможно, это может быть полезно для редактирования поля Name
ассоциированного модуля для прямой генерации netlists (для программы РСВ), включая имя
(шаблон) модуля.
Поле Name ассоциированной диаграммы для специального использования в
некоторых других программах электронных CAD.
Поля от 1 до 8 не имеют оснований для использования в библиотеке, поскольку
они скорее могут использоваться при разработке схемы.
Для библиотеки редактирование полей Value и Reference позволяет определить
их размер и позицию.
Важные замечания:
Модификация текста поля value эквивалентно созданию нового компонента,
начинающегося со старого, используемого в качестве модели, поскольку этот новый
компонент имеет имя, содержащееся в поле значения, когда вы сохраняете его в
библиотеке.
Для редактирования невидимого поля (то есть, пустого, поскольку даже если
поле имеет невидимый атрибут, оно отображается в LibEdit) вы должны будете
использовать окно основного редактирования.
Символы порта питания, создание
Символы порта питания создаются точно так же, как обычные компоненты.
Полезно собрать их в подходящую библиотеку, такую как Power.lib.
Они содержат графический символ (желаемой формы) и входной вывод типа Power
Invisible.
Они будут поддерживаться, как и обычные компоненты, программами ввода схем.
Однако необходимы некоторые предосторожности.
Вот символ (power +5V):
Символ выводится следующим образом:
Вывод Invisible Power, названный +5V (важно, поскольку это имя будет
присвоено сети + 5V), номер вывода 1 (номер не важен) и длина нулевая.
Форма типа Line, явный тип - это Power и атрибут Invisible (невидимый).
Графика - небольшой кружок и сегмент от вывода к кружку.
Якорь (anchor) символа на выводе.
>
Рис. В.65. Вид символа
Значение +5V похоже на имя вывода для отображения значения этого символа
(вывод невидимый по умолчанию, его имя не появляется).
Ссылка #+5V (так и отображается #+5V) подобна имени вывода. Текст ссылки не
имеет значения, исключая первую литеру, которая должна быть «#». По
соглашению каждый компонент, чья ссылка начинается с этого символа, не будет
появляться ни в списке компонент, ни в спецификациях (netlists). Более того, в
опциях символа ссылка объявлена как невидимая.
Создание нового символа порта питания достаточно просто и быстро, если вы
используете другой символ в качестве модели.
Вы только должны:
Загрузить модель.
Отредактировать имя вывода (который затем примет имя нового порта питания).
Отредактировать поле Value (то же имя, что и у вывода, если вы хотите,
чтобы значение порта питания отображалось).
Сохранить новый компонент.
LibEdi t, дополнения
Компонент состоит из нескольких элементов:
Его графического представления (геометрическое очертание, тексты).
Выводов.
Полей или ассоциированных текстов, используемых пост-процессорами: netlist,
список компонентов и т.д.
Два поля подлежат инициализации: ссылка и значение. Имя разработки
ассоциировано с компонентом и именем ассоциированного отпечатка (footprint). Другие
поля - свободные поля, зачастую остающиеся пустыми, они могут заполняться в
процессе ввода схемы.
Однако управление документацией, ассоциированной с любым компонентом,
облегчает изучение, использование и поддержку библиотек.
Ассоциированная документация состоит из:
Строки комментария.
Строки ключевых слов, таких как TTL CMOS NAND2..., разделенных пробелами.
Прикрепленного имени файла (например, примечание к приложению, файл pdf) .
Директория по умолчанию для прикрепленных файлов - это kicad/library/Doc.
Ключевые слова позволяют вам выборочно искать компонент по различным
критериям отбора.
Комментарий и ключевые слова отображаются в различных меню, и особенно,
когда вы выбираете компонент в библиотеке.
Компонент также имеет точку закрепления (anchoring point). Поворот или
отражение происходят относительно этой точки закрепления, а при размещении, эта
точка используется, как позиция ссылки. Так что полезно позиционировать этот
якорь аккуратно.
Компонент может также иметь псевдонимы, то есть, эквивалентные имена. Это
позволяет вам значительно сократить количество компонент, которые нужно
создавать (например, 74LS00 может иметь псевдонимы 74000, 74НС00, 74НСТ00).
И, наконец, компоненты распространяются в библиотеках (классифицированных
по теме или производителю) с целью облегчения управления ими.
Позиционирование якоря (anchor)
Якорь с координатами 0,0, обозначенный синими осями, отображается на экране
(рис. В.66).
Якорь может быть перемещен следующим образом. Нажмите на правой панели
клавишу с изображением якоря, а затем щелкните по новой выбранной для якоря
позиции. Чертеж будет автоматически перецентрирован в этой новой точке
закрепления .
Рис. В.66. Элемент в окне редактора библиотеки
Псевдоним
Псевдоним - это другое имя, относящееся к тому же компоненту в библиотеке.
Компоненты со сходной цоколевкой и представлением, вследствие этого, могут
быть представлены только одним компонентом, имеющим несколько псевдонимов
(7400 с псевдонимами 74LS00, 74НС00, 74LS37).
Использование псевдонимов позволяет построить полную библиотеку гораздо
быстрее. Вдобавок, эти библиотеки, будучи много компактнее, загружаются
значительно быстрее.
Для модификации списка псевдонимов вы должны выбрать основное окно
редактирования (клавиша редактирования свойств компонента на основной
инструментальной панели) и выбрать закладку Alias:
Properties for 74LS00 X
Параметры Doc Alios Fields
"4I.S37
7430
74HCT00
74HC00
Добавить
p..l.-t..
X Отмена <£?Q<
Рис. В.67. Диалоговое окно свойств компонента на вкладке Alias
Теперь вы можете добавить или удалить псевдоним.
Текущий псевдоним не может быть явно удален, пока он редактируется.
Для удаления всех псевдонимов вы должны вначале выбрать корневой компонент
(первый компонент в списке псевдонимов в окне выбора основной
инструментальной панели).
Документация компонента
Для редактирования документированной информации необходимо вызвать основное
окно редактирования компонент и выбрать закладку Doc:
Properties for 74LS00 X
Параметры Doc Alms I'lelds
(.hind nnnri'.;
Keywords
TTL iiaini:
Отмена <£>ИК
Рис. В.68. Диалоговое окно свойств элемента 74LS00
Предостережение: Удостоверьтесь, что выбран правильный псевдоним или
корневой компонент, поскольку эта документация специфична, различна для
псевдонимов .
Клавиша Сору Doc позволит вам скопировать документированную информацию
корневого компонента прямо в текущий редактируемый псевдоним.
Ключевые слова
Ключевые слова позволяют отыскивать избирательным путем компоненты по
определенным критериям отбора (функция, технология).
Средство поиска EESchema не чувствительно к регистру.
Наиболее ходовые ключевые слова, используемые в библиотеках, это:
CMOS TTL для логических семейств.
AND2 N0R3 X0R2 INV... для вентилей (AND2 - 2х-входовый вентиль И, N0R3 - Зх-
входовый вентиль НЕ-ИЛИ).
JKFF DFF... для JK или D-триггера.
ADC, DAC, MUX...
OpenCol для вентиля с выходом, имеющим открытый коллектор.
В результате, если в программе ввода схемы (schematic capture software), вы
ищете компонент (обратите внимание на «=» в начале команды):
=NAND2 OpenCol
EESchema отобразит список компонент, имеющих эти два ключевых слова.
Документация компонент (Doc)
Строка комментария (и ключевые слова) отображаются в различных меню,
особенно, когда вы выбираете компонент в списке компонент библиотеки и в меню
ViewLib.
Если этот файл Doc существует, он также доступен в программе ввода схемы
через выпадающее меню после двойного щелчка по компоненту.
Файл ассоциированной документации (DocFileName)
Показывает прикрепленный файл (документация, схема приложения), доступны
pdf файл, чертеж и т.д.
Библиотека символов
Вы легко можете компилировать файл библиотеки графических символов,
содержащий часто используемые символы. Это может быть использовано при создании
компонент (треугольник, изображающий вентили И, ИЛИ, исключающее ИЛИ) для
сохранения и последующего использования.
Эти файлы запоминаются по умолчанию в директории библиотек, и имеют
расширение . sym.
Символы не собираются в библиотеки, подобно компонентам, поскольку они, как
правило, не столь многочисленны.
Экспорт/создание символа
Компонент может экспортироваться, как символ, инструментом Export current
drawing правой инструментальной панели.
Вы обычно создаете только одно изображение, так что неплохо бы удалить все
выводы, если они есть.
Импорт символа
Позволяет вам добавить изображение к компоненту, который вы редактируете.
Символ импортируется средством Import existing drawings правой
инструментальной панели.
Импортированное изображение добавляется так же, как оно было создано в
существующих изображениях.
Viewlib
Viewlib позволяет вам быстро проверить содержание библиотек.
Viewlib вызывается средством go to library browse.
Основной экран:
power
device
conn
lineal'
regul
74 xx
cmos4000
ad с dec
uiPinoiy
xilinx
special
microconti
microchip
Browse library: None
— ± X,
analog sv\i
- I _
>
<
< >
Z 16
X 2.6500 Y 0.8001 x 2,6500 у 0.800C Inch
Рис. В.69. Окно проводника библиотеки
Для проверки библиотеки вы должны выбрать ее в списке, отображаемом слева.
Ее содержание появится во втором списке, который позволит вам выбрать
компонент .
Browse library: 74xx
£ : , И [3 J;?;^ -: .7 Palt д
power "'400
(Ihvkf ''ДОТ
conn '44:01»
linear "4ili: '0
re qui -'4HC02
\\\У л\
4HC14
4HC245
ДНСГ.РГ»
« cfc А
cmos4000
od г rl or
me т. ну
Kiinx
special
microconti
uuc roc lup
analog swi
4I1C36
4HCT00
"ДНСТОЗ
4 HOI 04
4НОТГ41 PV.R
v <
Doc Dual D FlbFlop. Set & Reset
KeyW TTLDFF
Current Part: <74H Z 16 X 5,4000 Y 5,2500 x 5,4000 у 5,2500 Inch
< >
Рис. В.70. Выбор компонента в окне проводника библиотеки
Инструментальная панель Viewlib:
Рис. В.71. Инструментальная панель проводника библиотеки
Назначение клавиш панели (слева-направо):
Выбор желательной библиотеки (также выбирается в отображенном списке).
Выбор компонента (также выбирается в отображенном списке).
Отобразить предыдущий компонент.
Отобразить следующий компонент.
Управление масштабом отображения (четыре клавиши).
Выбор представления (нормальное или конвертированное), если есть (две
клавиши) .
Выбор элемента, если компонент многоэлементный (окно).
Отображение ассоциированных документов (если есть).
Pcbnew
Pcbnew это мощная программа для создания печатных плат (printed circuit
board), работающая с разными операционными системами: как с Linux, так и с
Windows.
Она используется совместно с программой разработки схем (schematic capture)
Eeschema, которая обеспечивает Netlist файл - описывающий электрические
соединения РСВ для разработки.
Вторая программа - CVPCB используется для назначения каждого компонента в
Netlist, полученном в Eeschema, модулю, который используется в Pcbnew. Это
может быть сделано либо интерактивно, либо автоматически, используя
эквивалентность файлов.
Pcbnew управляет библиотеками модулей. Каждый модуль это чертеж физического
компонента, включающий его footprint - план контактной площадки,
обеспечивающий соединение с компонентом. Требуемые модули автоматически загружаются во
время чтения Netlist, производимого CVPCB.
Pcbnew интегрирует, автоматически и немедленно, любые модификации цепи,
удаляя ошибочные дорожки, добавляя новые компоненты или модифицируя любые
значения (и при определенных условиях любые ссылки) старых или новых модулей,
согласно с электрическими соединениями, появляющимися в схеме.
Pcbnew обеспечивает отображение не выполненных соединений (rats nest
display), тонкая линия соединяет контактные площадки модулей, которые
соединены по схеме. Эти соединения динамически перемещаются вместе с перемещениями
дорожек и модуля.
Pcbnew имеет активную проверку Design Rules Check (DRC), которая
автоматически обнаруживает любые ошибки разводки в реальном времени.
Pcbnew может автоматически генерировать рисунок дорожек с (или без)
термальных зазоров (thermal breaks) на площадках.
Pcbnew имеет простую, но эффективную авторазводку (autorouter) для помощи в
изготовлении плат (circuit).
Pcbnew поддерживает специфические опции для изготовления схем СВЧ (ultra
high frequency) (трапециевидные и сложной формы площадки, автоматическую
прорисовку катушек и т.д.).
Pcbnew отображает элементы (дорожки, площадки, тексты, рисунки) в реальном
масштабе и соответственно с персональными настройками:
Полное или контурное отображение.
Отображение дорожек/площадок допуска.
Главные особенности разработки
Pcbnew имеет внутреннее разрешение в 1/10000 дюйма.
Pcbnew работает с 16 слоями меди, плюс 12 технических слоев (сетчатый
трафарет , маска припоя, адгезионный компонент, флюс, рисунки и комментарии и
т.д.) и управляет в реальном времени индикацией тонкими линиями (rats nest)
пропущенных дорожек.
Отображение РСВ элементов (дорожек, площадок, текста, рисунков) может быть
определено пользователем:
Полное или контурное.
С или без допуска дорожек.
Скрытое для некоторых элементов (медные слои, технические слои, зоны меди,
модули), что полезно для высокоплотных многослойных плат.
Для сложных цепей отображение слоев, зон, компонент может быть удалено
выборочным путем для улучшения восприятия на экране.
Модули могут поворачиваться на любой угол с шагом в 0,1 градуса.
Площадки могут быть круглыми, прямоугольными, овальными или
трапецеидальными (последние необходимы при производстве СВЧ цепей). Вдобавок некоторые
базовые площадки могут быть сгруппированы.
И размер каждой площадки, и слои, где они появляются, могут регулироваться.
Сверление отверстий может быть скорректировано (offset).
Pcbnew может автоматически генерировать разводку дорожек с автоматической
генерацией термальных зазоров (thermal breaks) вокруг близко расположенных
площадок.
Редактор модулей (Module Editor) доступен с инструментальной панели Pcbnew.
Редактор позволяет создать или модифицировать модуль из РСВ или библиотеки, а
затем сохранить тот или другой. Модуль, сохраненный в РСВ, одновременно может
быть сохранен в библиотеке. Дополнительно все модули на РСВ могут быть
сохранены в библиотеке созданием footprint archive (архив планов площадок).
Pcbnew генерирует чрезвычайно простым образом все необходимые документы:
Файлы для фотоплоттера в формате GERBER.
Файлы для сверления в формате EXCELLON и планы сверления.
Файлы для трассировки и сверления в HPGL формате.
Файлы трассировки и сверления в POSTSCRIPT формате.
Локальную распечатку.
Замечание: Pcbnew требует 3 клавишную мышку (Зя клавиша не строго
необходима, но крайне полезна для многих команд).
И, наконец, следует учесть, что программа создания схемы EESchema и CVPCB
требуются для создания необходимых netlists.
Модификация предопределенной конфигурации
Файл конфигурации по умолчанию, kicad.pro, находится в kicad/template. Он
используется в качестве начальной конфигурации для всех новых проектов.
Этот файл конфигурации может быть модифицирован, в основном для изменения
списка библиотек.
Чтобы это сделать:
Запустите Pcbnew, используя kicad или непосредственно
(c:\kicad\winexe\Pcbnew.exe). (Linux: запустите
/usr/local/kicad/linux/kicad или /usr/local/kicad/linux/Pcbnew).
Выберите Preferences - Libs and Dir (Настройки - библиотеки и директории).
Отредактируйте, как требуется.
Сохраните модифицированную конфигурацию с помощью Save Cfg в
kicad/template/kicad.pro.
Основные операции
Можно получить доступ к разным операциям, используя:
Панель меню (наверху экрана).
Иконки в верхней части экрана (общая практика).
Иконки в правой части экрана (специфическое применение или инструменты).
Иконки левой части экрана (опции отображения).
Клавиши мышки (предоставляют меню опций).
В особенности:
Правая клавиша мышки открывает всплывающее меню, содержание которого
зависит от элемента под курсором (масштабирование отображения, сетка и
редактирование элемента).
Клавиатура (функциональные клавиши Fl, F2, F3, F4, Shift, Delete, +, - Page
Up, Page Down и space).
Клавиша Esc обычно прерывает выполняющуюся операцию.
Снимок экрана ниже иллюстрирует некоторые возможности доступа к операциям
(рис. В.72).
Команды с использованием мышки
Левая клавиша:
Одиночный щелчок: отображает характеристики модуля или текста под курсором
на нижней панели состояния.
Двойной щелчок: отображает редактор (если элемент редактируемый) для
элемента под курсором.
Центральная клавиша/колесико:
Быстрое масштабирование вида.
Операция быстрого масштабирования вида доступна только для Зх-клавишной
мышки. Следовательно, она имеет преимущества перед 2х-клавишной. Удержите
центральную клавишу и нарисуйте прямоугольник для масштабирования очерченного
пространства.
Вращение колесика мышки осуществляет увеличение и уменьшение (zoom in и
out) .
Правая клавиша:
Отображает всплывающее меню.
Операции с блоками
Операции перемещения, инвертирования (отражения), копирования, поворота и
удаления блока все доступны из всплывающего меню. Вдобавок вид может
масштабироваться для пространства, очерченного блоком.
Каркас блока трассируется при перемещении мышкой, пока удерживается нажатой
левая клавиша мышки. Операция прекращается при отпускании клавиши.
'% Приложении Переход Система ^^A^J^jl-Jf
/home/vladlmlr/4D Hectronlc/partl5_pcb/klcad_proJect/tutel/tutel.brd
Hies Параметры Dimensions Miscellaneous Postprocess }D Display Помощь
Trark 17.П V Vin 15,0 V Gnd 50,0 v V
KICad 12006-0B-2BI .Tiome.MadlmlrM..
Move Module |M)
^ Drag Module 10)
Kotate Module * |H|
IJi Kotate Module -
■XI invert Module 15»
fcdrt Module
^ Delete Modue
Si4rc t Working I .iy«*r
■\ Cnntf'f
7ooni »
7 о am
7oo'n ScN'tt >
Auto
& Rfdraw
с i Grid SHpc t >
Закрыть
|щл||»ч|1- 2
! 1TTOmeMad.rnlr,'4D-eiectro<-iic,,partl5_p
Module
I.KDV
Doc: Led verticale diam 6mm
KiyV, LEDDKV
fltl. Hi >,\H
Z28 X 4,5500 V 3.7500 x 4,5500 у 3.7500 Inch
[vlad«mlng>vladi-] США и" | |
Ш
Рис. В.72. Окно редактора РСВ
Удержание одной из клавиш Shift или Ctrl, или обеих клавиш Shflt и Ctrl
вместе, пока блок вытянут операцией инвертирования, поворота или удаления,
автоматически выбирает операцию, как показано ниже:
Левая клавиша мышки удержана нажатой - трассируется каркас перемещающегося
блока.
Shift + левая клавиша удерживаются - трассируется каркас для инвертируемого
блока.
Ctrl + левая клавиша удерживаются - трассируется каркас для
поворачивающегося блока на 90°.
Shft+Ctrl + левая клавиша удерживаются - трассируется каркас для удаляемого
блока.
Центральная клавиша мышки удерживается - трассируется каркас для
масштабирования блока.
При перемещении блока:
Переместите блок на новое место и используйте левую клавишу мышки для
установки элемента.
Для прекращения операции используйте правую клавишу мышки и выберите из ме-
ню Cancel Block - прекратить операцию (или нажмите клавишу Esc).
Альтернативно, если не нажаты клавиши при прорисовке блока, используйте
правую клавишу мышки для вызова всплывающего меню и выберите требуемую
операцию.
Для каждой операции с блоком окно выбора показывает действия, которые могут
быть ограничены только для некоторых элементов.
Выбор размера сетки
Курсор при компоновке элементов перемещается по сетке. Отображение сетки
может быть включено или выключено с помощью иконки на инструментальной панели
слева.
Любой из предустановленных размеров сетки или определенных пользователем
размеров может быть изменен с помощью окна всплывающего меню или выпадающего
селектора инструментальной панели в верхней части экрана. Размер определенной
пользователем сетки устанавливается в меню опцией Dimensions - User Grid Size
(размеры - пользовательский размер сетки).
Регулирование размеров отображения (ZOOM)
Для изменения ZOOM:
Откройте всплывающее окно POP-Up (используя правую клавишу мышки) и
выберите требуемый размер.
Или используйте функциональные ключи:
F1 - Увеличение (zoom in).
F2 - Уменьшение (zoom out).
F3 - Перерисовать изображение.
F4 - Центрировать вид по текущей позиции курсора .
Или поверните колесико мышки.
Или удержите нажатой центральную клавишу мышки и измените прямоугольник для
масштабирования отображенного пространства.
Отображение координат курсора
Координаты курсора отображаются в дюймах (дюймы или ") или в миллиметрах
(mm), как выбрано с помощью иконок 'I' или «mm» на левой инструментальной
панели.
Какие бы единицы ни были выбраны, Pcbnew всегда работает с точностью в
1/10,000 дюйма.
Панель состояния внизу экрана дает:
Текущие установки zoom.
Абсолютную позицию курсора.
Относительную позицию курсора. Заметьте, относительные координаты (х,у)
могут быть установлены в 0,0 в любом месте нажатием пробела. Позиция курсора
затем отображается относительно этой новой точки.
Дополнительно, относительная позиция курсора может отображаться в полярных
координатах (ray + angle - радиус + угол). Режим можно включить или
выключить, используя иконку левого инструментального меню.
Z 2 8 X 5,7000 Y4.8500 х 5,7000 у 4,8500 Inch
Рис. В.73. Панель отображения координат в программе Pcbnew
Быстрые команды с клавиатуры (Hot Keys)
Некоторые команды доступны непосредственно с клавиатуры (как в верхнем, так
и в нажнем регистре). Опции:
Delete (или Del) . Удаляет модуль или дорожку (только, если инструмент
Module или track активирован).
V, если иструмент track активен, переключает рабочий слой (Component -
Copper) или помещает переходное отверстие, если дорожка трассируется.
R, поворачивает модуль.
S, переключает модуль на противоположный слой (Component - Copper).
М, перемещает модуль (размещение с помощью щелчка левой клавиши мышки).
G, перетаскивает модуль (размещение с помощью щелчка левой клавиши мышки).
+ и -. Активный слой = следующий или предыдущий слой.
Page Up. Активный слой = component (компонентный).
Page Down. Активный слой = copper (медный).
Операции с блоками
Операции по перемещению, инвертированию (отражению), копированию, вращению
и удалению блока доступны через всплывающее меню. Дополнительно вид может
масштабироваться так, как это описано выше.
Каркас блока прочерчивается при перемещении мышки с удержанием левой
клавиши. Операция завершается при отпускании клавиши.
Удерживая нажатой одну из клавиш Shift или Ctrl, или обе Shflt и Ctrl
вместе, или Alt, в то время, как блок выполняет операцию инвертирования,
вращения, удаления или копирования, вы автоматически получаете одну из
возможностей , показанных в ниже:
Удерживается левая клавиша мышки - перемещение блока.
Shift + левая клавиша удерживаются - инвертирование (отражение) блока.
Ctrl + левая клавиша удерживаются - вращение блока на 90°.
Shft+Ctrl + левая клавиша удерживаются - удаление блока.
Alt + левая клавиша удерживаются - копирование блока.
При начальном выборе перемещения блока (ни одна из клавиш не удержана)
может быть выбрана одна из альтернативных опций в меню, всплывающем по нажатию
правой клавиши мышки.
Любая из команд выше может быть прекращена через то же всплывающее меню или
нажатием клавиши Esc:
X Cancel Block
Р[ Zoom Block (Midd butt drag)
& Place Block
Щ Copy Block (shift + drag mouse)
Щ$ Flip Block (alt + drag mouse)
Rotate Block (ctrl + drag mouse)
9 Delete Block (shift+ctrl + drag mouse)
Q Center
€^ Zoom +
^ Zoom -
Zoom Select >
Auto
U Redraw
lit* Grid Select >
)C Закрыть
Рис. В.74. Выпадающее меню работы с блоками
Меню, опции
Панель меню предоставляет доступ к файлам (загрузка и сохранение), опциям
конфигурации, печати, черчения и к файлам помощи.
Hies Параметры Dimensions I Miscellaneous Postprocess 3D Display Помощь
Рис. В.7 5. Основное меню программы Pcbnew
Файлы
& Load Board
"В Append Board
О New board
4 Rescue
|"l Previous version
Q Save board
[2J Save Board as
^ Pnnt
ШЕЮ!
R> Export >
^ Archive footprints >
$i Exit
/home/vladimir/4D-electronic/partlb_pcb/kicad_pro|ectAutel/tutel brd
Рис.76. Меню работы с файлами
Позволяет загрузить и сохранить файлы РСВ (printed circuits), а также
распечатать и начертить плату (circuit board). Также возможно экспортировать (в
формате GenCAD 1.4) схему для использования с автоматическим тестированием.
Настройки (Preferences)
^ Libs and Dir
;/ Colors
£5 General Options
^ Display Options
db Eont selection >
•Й Language >
^ Save Setup
Bead Setup
Рис. В.77. Меню настроек Pcbnew
Позволяют:
Выбор библиотек модулей.
Выбор цветов для отображения слоев и других элементов. Также возможно
включить и выключить отображение элементов.
Управлять основными опциями (единицы измерения, число слоев и т.д.).
Управление другими опциями отображения.
Размеры (Dimensions):
иЦ Tracks and Vias
User Grid Size
^ Texts and Drawings
О Pad Settings
[LjJ Save Setup ]
Рис. В.7 8. Меню размеров Pcbnew
Позволяет регулировать:
Ширину дорожек и тип и размер отверстий (vias).
Размер пользовательской сетки.
Размер текста и ширины линии для прорисовки.
Размеры и характеристики площадок.
Разное (Miscellaneous):
9& Global Deletions
Е = List nets
CJean tracks
Swap layers ]
Рис. В.7 9. Меню разное Pcbnew
Предоставляет доступ к:
Полному удалению элементов.
Списку сетей.
Удалению ненужных сегментов дорожки.
Переключению элементов между слоями.
Заключительная обработка (Postprocess):
Q Create Modules Pos
[о] Create Drill file
[r1 Create Cmp file
Рис. В.80. Меню заключительной обработки Pcbnew
Позволяет создавать следующие файлы:
Размещение компонент (для автоматического размещения).
Сверления.
Ассоциации компонент/модулей (обычно генерируется CVPCB).
Трехмерное отображение (3D Display) (рис. В.81).
Помощь в Pcbnew
Предоставляет доступ к файлам помощи и информации о версии (Pcbnew About).
Команды иконок верхней инструментальной панели
Эта инструментальная панель дает доступ к важным функциям Pcbnew (рис. В.
82) .
Рис. В.81. Трехмерное изображение в Pcbnew
□ е> □ в ш *> $ т ш <э> о> д а й □ ч <-оРре.- ■ v & &
Track 17,0 v \'ш4Ь,0 v Gnd Г)0,0 v v
Рис. В.82. Верхняя инструментальная панель Pcbnew
Назначение клавиш (слева-направо):
Создать новую печатную плату.
Открыть старую печатную плату.
Сохранить печатную плату.
Выбор размера страницы и модификация свойств файла.
Открыть редактор модуля (Modedit) для отображения/редакции библиотеки или
pcb модулей.
Удалить элементы, выбранные при операции перемещения блока.
Отменить последнее удаление.
Отобразить меню печати.
Отобразить меню черчения (plot menu).
Zoom in (увеличение) и Zoom out (уменьшение относительно центра экрана),
две клавиши.
Перерисовать экран и автоматическое масштабирование (Zoom), две клавиши.
Найти модуль или текст.
Netlist опции (выбор, чтение, тестирование и компиляция).
DRC (Design Rule Check), автоматическая проверка дорожек.
Режим модуля, когда активно, доступны опции модуля во всплывающем окне.
Режим разводки, когда активно, доступны опции разводки (routing options) во
всплывающем окне.
Выбор рабочего слоя (окно).
Выбор толщины дорожки уже используемой.
Выбор размера отверстия уже используемого.
Выбор размера сетки.
Выбор масштаба отображения (zoom).
Команды иконок правой инструментальной панели
Эта панель дает доступ к инструментам для:
Размещения модулей, дорожек, зон меди, текстов.
Подсветки сети.
Создания примечаний, графических элементов.
Удаления элементов.
Рис. В.83. Вид правой инструментальной панели Pcbnew ^
Назначение клавиш (сверху-вниз):
Прекращение работы инструмента.
Подсвечивание сети, выбранной щелчком по дорожке или площадке.
Отображает локальные не выполненные соединения (ratsnest) (площадка или
модуль).
Добавить модуль из библиотеки.
Размещение дорожек и отверстий.
Размещение зон (плоскость меди).
Нарисовать линию на технических слоях (то есть, не на слое меди).
Нарисовать окружность на технических слоях (то есть, не на слое меди).
Нарисовать дуги на технических слоях (то есть, не на слое меди).
Размещение текста.
Нарисовать размер на технических слоях (то есть, не на слое меди).
Нарисовать выравнивающие метки (появляются на всех слоях).
Удалить элемент, на который указывает курсор (смотрите примечание
ниже) .
Примечание: При удалении, если под курсором несколько перекрывающихся,
приоритет отдается наименьшему (по убыванию приоритета - дорожка, текст,
модуль).
Функция Undelete верхней инструментальной панели позволяет отменить
последнее удаление.
Настройка коррекции (Offset adjust) для файлов сверления и размещения.
Команды иконок левой инструментальной панели
Эта инструментальная панель дает опции отображения и управления:
Рис. В.84. Вид левой инструментальной панели Pcbnew ^
Назначение клавиш (сверху-вниз):
Включает/выключает DRC (Design Rule Checking). Предостережение: когда
DRC выключено, могут быть сделаны неправильные соединения.
Отображение сетки включить/выключить (Заметьте: мелкая сетка может не
отображаться).
Отображение относительных полярных координат на панели состояния
включить/выключить .
Отображение/ввод координат в дюймах или миллиметрах (две клавиши).
Изменить отображение курсора.
Отобразить основные ratsnest.
Отобразить ratsnest модуля динамически, как они перемещаются.
Возможно/невозможно автоматическое удаление дорожек при их перерисовке.
Отображение медных зон включить/выключить.
Отображение площадок в эскизном режиме включить/выключить.
Отображение дорожек и отверстий в эскизном режиме включить/выключить.
Высококонтрастный режим отображения включить/выключить. В этом режиме
активный слой отображается нормально, все другие слои отображаются серы-
ми. Полезно для работы с многослойными цепями.
Разрабатывается.
Всплывающие окна и быстрое редактирование элементов
Щелчок правой клавиши мышки открывает всплывающее окно, содержание которого
зависит от элемента, на который указывает курсор.
Это дает немедленный доступ к:
Изменениям отображения (центр отображения на курсоре, zoom in или out или
выбор масштаба отображения - zoom).
Установка размера сетки.
Дополнительно, щелчок правой клавиши по элементу дает возможность
редактировать наиболее часто модифицируемые параметры элементов.
Ниже показаны всплывающие окна:
Без выбранного элемента.
С выбранной дорожкой.
С выбранным модулем.
^ Select Working Layer |
^ Center
'3^ Zoom 4
Zoom -
Zoom Select >
Auto
Redraw
o; Gnd Select >
X Закрыть
Рис. В.85. Всплывающее меню 1
I ^ Break Track '
К Change Width >
9 Delete >
1 Set Flags >
$\. Select Track Width >
§ Select Working Layer
Q Center
'S^ Zoom +
'5^ Zoom -
Zoom Select >
Q; Auto
u Redraw
xx Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.86. Всплывающее меню 2
Move Module (M)
Щ Drag Module (G)
^ Rotate Module-l- (R)
lis. Rotate Module -
Ф Invert Module (S)
tf Edit Module
^ Delete Module
^ Select Working Layer
Q Center
€^ Zoom +
<t\ Zoom -
Zoom Select >
Q. Auto
Redraw
о Grid Select >
К Закрыть
Рис. В.87. Всплывающее меню 3
PCBNEW
Photoplot File
Gerber
Drilling File
Рис. В.88. Структура работы с программой Pcbnew
Реализация схемы
Соединение схемы с платой (Printed Circuit) (рис. В.88).
Схема соединяется с Pcbnew посредством файла Netlist, который обычно
генерируется используемой программой построения схемы.
Заметьте: Pcbnew принимает файлы Netlist с форматом EESchema или ORCAD РСВ
2.
Файл Netlist, первоначально сгенерированный, как правило, некомплектен,
поскольку отсутствует привязка к модулям, которые соответствуют различным
компонентам, используемым при создании схемы. Следовательно, необходима
промежуточная операция по генерации файла для связывания компонент/модулей.
CVPCB используется для создания такого файла, который называется * .СМР.
CVPCB также обновляет файл Netlist, используя эту информацию.
Pcbnew читает модифицированный файл Netlist * .NET и, если есть, файл *
.СМР.
В случае если модуль изменялся непосредственно в Pcbnew, файл * .СМР
автоматически обновляется, так что необходимость в перезапуске CVPCB отпадает.
Процедура создания платы (Printed Circuit)
После создания требуемой схемы:
Сгенерируйте netlist, используя Eeschema.
Сопоставьте каждому компоненту в Netlist, произведенном Eeschema,
соответствующий модуль, используемый на плате, с помощью CVPCB.
Запустите Pcbnew и прочитайте модифицированный Netlist (при этом также
прочитывается файл с выбором модулей).
Pcbnew автоматически загрузит все модули.
Модули теперь могут быть размещены на плате вручную или автоматически, а
дорожки разведены.
Процедура обновления платы (Printed Circuit)
Если схема модифицировалась, следующие шаги должны быть повторены:
Сгенерируйте новый файл netlist, используя Eeschema.
Если изменения в схеме предполагают появление новых компонент,
соответствующие модули должны быть назначены с помощью CVPCB.
Запустите Pcbnew и перечитайте модифицированный Netlist (при этом также
перечитывается файл с выбором модулей).
Pcbnew автоматически загрузит любые новые модули, добавит новые соединения
и удалит лишние.
Рабочие слои
Pcbnew работает на 28 различных слоях:
16 слоев медных (или разводки дорожек).
12 дополнительных технических слоев.
Медные слои
Есть обычные рабочие слои, используемые при автоматической разводке, на
которых могут размещаться дорожки. Слой 1 - это медный (под пайку) слой. Слой
16 - это компонентный слой. Другие слои - внутренние слои (от L2 до L15).
Выбор числа слоев
Для помощи в навигации между слоями необходимо выбрать число рабочих слоев.
Это можно сделать на панели меню выбором Preferences - General Options
(Свойства - Основные опции) (рис. В.89).
Затем ввести требуемое количеств слоев (от 1 до 16).
Дополнительные технические слои
Некоторые слои ассоциированы в пары, другие нет. Когда они появляются
парами, это сказывается на поведении модулей. Элементы, создающие модуль
(площадки, чертеж и текст), появляющиеся на слое (пайки или компонентном),
появляются на другом комплементарном слое, когда модуль инвертируется (отражается).
Display Pulur Cootd
; v No Display
Display
UruLs
■/ Inches
millimeters
Cursor
■/ Small
Biy
Max Links
3
General Options
Number <jf Layers: Options:
2 ✓ Dl\ ON
Show Ratsnest
✓ Show Mod Ratsnest
✓ Tracks Auto Del
Auto Save (minuts): ✓ Track 45 Only
1() С ✓ Segments 45 Only
■S Auto PAN
✓ 1 '.".И Mr. -|m i'lT.rk
Magnetic Pads
Never
✓ When creating tracks
Always
X Отмена
Рис. В.89. Диалоговое окно задания основных свойств проекта в Pcbnew
Технические слои это:
Адгезивные слои (медный и компонентный). Они используются в адгезивных
накладках для установки SMD компонент на плате, в основном перед пайкой волной.
Слои паяльной пасты крепящей SMD (медный и компонентный). Используются для
выполнения масок, чтобы позволить паяльной пасте разместиться на площадках
компонент поверхностного монтажа, обычно, перед заливкой припоем.
Теоретически только площадки поверхностного монтажа занимают эти слои.
Слои трафарета - Silk Screen (медный и компонентный). Это слои, где
появляются чертежи компонент.
Слои маски припоя (медный и компонентный). Это предопределенные маски
припоя. Обычно все площадки появляются на одном или другом из этих слоев (или на
обоих для сквозных площадок) для предотвращения покрывания площадок лаком.
Слои для общего использования:
Комментарии
Е.С.О. 1
Е.С.О. 2
Рисунки
Это слои для любого применения. Они могут быть использованы для текста
такого, как инструкции по сборке или монтажу, или конструкторские чертежи,
чтобы использоваться при создании файла сборки или обработки.
Слой кромки Edges РСВ. Этот слой зарезервирован для прорисовки контура
платы (circuit board outline). Любые элементы (графика, тексты), размещенные на
этом слое, появляются на всех других слоях.
Выбор активного слоя
Выбор активного рабочего слоя может быть сделан несколькими путями:
Используя верхнюю инструментальную панель.
Во всплывающем окне (активизированном правой клавишей мышки).
Используя клавиши + и - (работают только на медных слоях).
Выбор с помощью верхней инструментальной панели:
С Приложение Переход Система ^ JE^C*Jt
'hom«/vl«dlmlr/4D-*l«ctronlc/p«rtl5_pcb/klc«d_proJ«ct/'tut»l/tut*l.br«J
b*es Параметры Qimensiois M'scellaneous Pfistprocess iO D>spiay Помощь
- ± a.
11
©
T
•'1
mead иооъ-08-<?8| .Tiorne/viadimir/*.
1'^omp^v!adi'n!r,'4D-e»ectron!c/pamb_p
Z28 X 5,2500 У 2.950C x 5.2500 у 2.9500 Inch
lvlaa»nir@>vla<ii -I США [~"J [_|]| IH
Рис. В.90. Выбор активного слоя с помощью верхней инструментальной панели
Этим напрямую выбирается рабочий слой.
Выбор через всплывающее окно:
Select Working Layer |
Center
'c^ Zoom +
Zoom -
Zoom Select >
Ц Auto
£ Redraw
и Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.91. Выбор активного слоя с помощью всплывающего меню
Всплывающее окно открывает окно меню, которое предоставляет выбор рабочего
слоя.
Layer
v Copper
Component
Adhes Cop
Adhes Cmp
SoldP Cop
SoldP Cmp
SdkS Cop
SukS Cmp
Select Layer:
Mask Copp
Mask Cmp
Drawings
Comments
Ecol
Eco2
Edges Pcb
OK
Рис. В.92. Диалоговое окно выбора рабочего слоя
Выбор слоев для отверстий
Если выбрана иконка Add Tracks and Vias (Добавить дорожки и отверстия) на
правой инструментальной панели, всплывающее окно предоставляет возможность
изменить опции для пар слоев, используемых для отверстий:
SfC End Tool
?v Select Track Width >
§ Select Working Layer
S Select layer pair for vias
Center
€^ Zoom +
^ Zoom -
Zoom Select >
Q, Auto
j.} Redraw
Ш Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.93. Выпадающее меню после выбора Add Tracks and Vias
Этот выбор открывает окно меню, которое предоставляет выбор слоев,
используемых для отверстий.
Select Layer Pair:
Top Layer Bottom Layer
Copper «/ Copper
* Component,- Component
IX,
OK
'_' i ми » a
Рис. В.94. Диалоговое окно выбора пары слоев в Pcbnew
Когда отверстия размещены, рабочий (активный) слой автоматически
переключается на альтернативный слой пары слоев, используемых для отверстий.
Создание/исправление платы, прорисовка контура платы
Вначале, обычно, неплохо бы определить контур платы. Контур рисуется, как
последовательность отрезков линий. Выберите Edges pcb (Кромка pcb) в качестве
активного слоя и используйте средство Add graphic line or polygon (Добавить
графическую линию или многоугольник) для прорисовки кромки: однократный
щелчок в месте расположения каждого угла и двойной для завершения контура.
Платы, как правило, имеют очень точные размеры, так что может потребоваться
использование отображения координат курсора при прорисовке контура. Вспомните,
что относительные координаты могут быть обнулены в любой момент - используйте
пробел - и что единицы отображения также переключаются с помощью клавиши Alt-
U. Относительные координаты позволяют рисовать с очень большой точностью.
Можно рисовать круглые (или дугообразные) контуры:
Выберите инструмент Add graphic circle или Add graphic arc («Добавить
графическую окружность» или «Добавить графическую дугу»).
Щелкните, чтобы зафиксировать центр окружности.
Отрегулируйте радиус перемещением мышки.
Завершите рисунок повторным щелчком.
Заметьте, что ширина линии контура может быть установлена в меню Parameters
(Параметры: рекомендованная ширина width = 150 в 1/10 mils, тысячной дюйма)
или через Options, но этого не будет видно, пока рисунок не отобразится в
ином, чем прорисовка контура, режиме.
Результирующий контур может быть похож на этот:
4-
^
Рис. В.95. Контур платы в Pcbnew
Чтение netlist, сгенерированного из схемы
Активизируйте иконку Read Netlist для отображения окна диалога netlist
(рис. В.96).
Если имя (путь) netlist в верхней части окна отображено неправильно,
используйте клавишу Select для поиска нужного netlist. Затем Read netlist.
Любые модули, пока не загруженные, появятся, накладываясь один на другой (мы
увидим ниже, как переместить их автоматически).
r/4D-electronlc/partl5_pcb/klcadj&
Modulp Splpraon:
; v Keferencp'
Timestamp
Bed Tracks Deletion
v Keep
Delete
Exchange Module:
* Keep
Change
✓ Display Warnings
Solorf
Compile
Закрыть
Рис. В.96. Окно диалога чтения netlist
/bom«/vl»dlmlr/4D-«l«ctronlc/p»rtl5_pcD/klc»tl_proJ«rt/tut»l/p<b_pro).brd
t*es Параметры Uimensrans t*sc<="aneous ^astprocess i(J l>spiay Помощь
Track 17.il v Vm 15,0 v Cnd 50,0 v v
_ Г Л
II
S3
О
T
•5T
Z 18» X 17..J50O У Э,Л5С х 17.45П0 у 9,450' Inch
Рис. В.97. Загрузка netlist и рисунок платы в Pcbnew
Если модули не были размещены, все модули появятся на плате в одном месте,
что затрудняет их распознавание. Есть возможность упорядочить их
автоматически (используя команду Global Place/Move module - Общее
размещение/перемещение модуля, доступную через правую клавишу мышки). Необходимо
включить клавишу Mode Module на верхней инструментальной панели, щелкнуть
правой клавишей мышки по собранным деталям, выбрать пункт Move All Modules в
меню Glob Move and Place. Вот результат такого автоматического упорядочения:
/home/vladlmlr/4D-electronlc/partl5_pcb/klcad_proJect/tutel/pcb_proJ.brd
Files Параметры Dimensions Miscellaneous Postprocess 3D Display Помощь
Г: i- >. I •• v 4 tii 4b,0 v i:ndW,0 v v
• 4. X
Z'!i X 2.ЫКЮ Y4.100C ж 2.1ЙЮ0 у 4.1000 Inch
Рис. В.98. Упорядочение элементов перед размещением на плате
Важное примечание: Если плата модифицируется замещением существующего
модуля новым (например, заменой 1/8W резистора на 1/2W) в CVPCB, необходимо
удалить существующий компонент до того, как Pcbnew загрузит замещающий модуль.
Однако если модуль должен заместиться существующим модулем, легче это
выполнить, используя диалог, доступный щелчком правой клавиши мышки по
запрашиваемому модулю.
Исправление платы
Очень часто появляется необходимость исправить плату вслед за
соответствующими изменениями, внесенными в схему.
Выполните шаги:
Создайте новый netlist для модифицированной схемы.
Если добавлены новые компоненты, свяжите их с соответствующими модулями в
cvpcb.
Прочитайте новый netlist в Pcbnew.
Удаление неправильных дорожек
Pcbnew способна автоматически удалить дорожки, которые стали неправильными
после модификации. Для этого установите опцию Delete в Bad tracks deletion
(Удаление плохих дорожек) разделе диалога netlist.
Однако Зачастую быстрее модифицировать эти дорожки вручную (функция DRC
позволяет их идентифицировать).
Удаленные компоненты
Pcbnew не удаляет автоматически модули, соответствующие компонентам,
которые были удалены из схемы - это должно быть сделано вручную. Необходимость в
этом соглашении возникает по причине существования модулей (как, например,
отверстий для крепления), которые добавляются в РСВ, но никогда не появляются
в схеме.
/home/vladlmlr/4d-electronlc/partlS_pcb/klcad_proJect/tutel/pcb_proJ.brd e ± а
й»4*'. параметры dlmrnmom mi*.c н1.|гч*ри% po-.tpioc 30 di%pmy помощь
□ <ъ □ i2 t у, & В ч ч и 3:4 серргг у 3 tJ
тт. к г1 и v vui4'.j,h v 1;п.t:ш.1} v v
< < >
111 l.„v.r pwls нп sliajii- doc: mnduiv N 24 p«ns. puds
2^32 ■ .-.пц ill 24 du.mii j I wjon wrl keyW DIL
z 78 x 2,3tioo y 3.2ым: x 2,M>D0 у 3.2ъоо inch
Рис. В.99. Ручное размещение деталей на плате
Модифицированные модули
Если модуль модифицирован в netlist (используя Cvpcb), но модуль уже был
размещен, он не будет модифицирован Pcbnew, пока соответствующая опция
раздела Exchange module (замена модуля) диалога netlist не будет установлена.
Изменение модуля (замещение резистора таким же, но другого размера,
например) может быть выполнено прямым редактированием модуля.
Расширенные опции, использование временных штампов (time stamps)
Иногда нотация схемы меняется, но без изменения элементов цепи (это
касается ссылок - подобных R5, U4...). РСВ, в сущности, остается неизменной (исклю-
чая, возможно, маркировку трафарета (silkscreen)). Тем не менее, внутренне
компоненты и модули представлены их ссылками. В подобной ситуации может быть
установлена опция Timestamp диалога netlist перед перечитыванием netlist.
С этой опцией Pcbnew больше не идентифицирует модули по их ссылкам, а
вместо этого по их временным штампам. Последние автоматически генерируются
Eeschema (это время и дата, когда компонент был размещен в схеме).
Проявляйте большую осторожность при использовании этой опции (сохраните
вначале файл!)
Причина в том, что метод сильно осложняется в случаях многоэлементных
компонент (так, 7400 имеет 4 элемента и одной упаковке). В подобной ситуации
временной штамп теряет уникальность определений (для 7400 необходимо их
увеличить до четырех - по одному для каждого элемента) . Несмотря на это, опция
временного штампа обычно разрешает проблемы переобозначений.
Размещение модулей
Пока модули перемещаются, ratsnest модуля (сетевые соединения) могут
отображаться для содействия размещению. Чтобы это было возможно, активируйте
иконку Show Module ratsnest на левой инструментальной панели.
Ручное размещение
Выберите модуль правой клавишей мышки, затем выберите команду Move из меню.
Переместите модуль в нужное положение и поместите его щелчком левой клавиши
мышки. Если требуется, выбранный модуль может также быть повернут, отражен
или отредактирован. Выберите Cancel из меню (или нажмите клавишу Esc), чтобы
прервать операцию (рис. В.99).
Здесь можно видеть отображение ratsnest модуля в процессе перемещения.
Вся схема с размещенными модулями может выглядеть, как показано ниже:
/homejVladlmlr/4D-elcctrontc/partl5_pcb/ktcad_project/tutel/pcb_proJ.brd ж &
files Параметры Dimensions Miscellaneous Fostprocess 3D Display Помои,ь
huh. • v iu45m v ,ji\J L.u и v v
< < >
Z 156 X 14,8000 У ЮЖ x 14,8COU у 1С',80< Inch
Рис. В.100. Вид платы с размещенными вручную деталями
Общая переориентация модулей
Изначально все модули наследуют ту же ориентацию, которую имеют в
библиотеке (обычно 0).
Если требуется альтернативная ориентация для индивидуального модуля, или
для всех модулей (допустим, все располагаются вертикально), используйте опцию
меню AutoPlace/Orient All Modules (Авторазмещение/ориентация всех модулей).
Эта ориентация может быть выборочной (например, относится только к модулям,
чьи ссылки начинаются с «1С»). (Примечание переводчиков на английский:
Похоже, это не работает.)
Автоматическое распределение модулей
Примечание: В основном, модули могут только перемещаться, если не были
Fixed - фиксированы. Этот атрибут может включаться и выключаться во
всплывающем окне (щелчком правой клавиши мышки по модулю) в режиме Module, или через
меню редактирования модуля (Edit Module).
Как установлено в последней части, новые модули, загруженные в процессе
чтения netlist, появляются, загромождая единственное место на плате. Pcbnew
позволяет автоматически распределить модули, чтобы облегчить ручной выбор и
размещение.
Выберите опцию Module Mode (Иконка на верхней инструментальной панели).
Всплывающее окно, активированное правой клавишей мышки, становится:
^» Glob Move and Place >'
Q Select Working Layer
£\ Center
'S^ Zoom 4
Zoom •
Zoom Select >
Ц Auto
£ Redraw
ii* Grid Select >
X Закрыть
Рис. В.101. Диалоговое окно при активизации «Module Mode»
Если под курсором модуль (рис. В.102).
Если под курсором ничего нет, вид меню несколько меняется, но в обоих
случаях возможны следующие команды:
Move all Modules, позволяет автоматически распределить все модули, кроме
Fixed. Это обычно используется после первого прочтения netlist.
Move new Modules, позволяет автоматически распределить модули, которые
ранее не были размещены внутри контура РСВ. Эта команда требует, чтобы контур
платы был прорисован для определения, какие модули могут быть автоматически
распределены.
Автоматическое размещение модулей
Автоматическое размещение модуля допускает размещение модулей на двух
поверхностях платы (однако, переключение модуля на медный слой не
автоматическое) .
Оно также отыскивает лучшую ориентацию (0, 90, - 90, 180 градусов) для
модуля.
Размещение выполняется согласно алгоритму оптимизации, который отыскивает
минимальную длину ratsnest, и который отыскивает вариант создания промежутков
между большими модулями с множеством площадок. Порядок размещения оптимизиро-
ван первоначальным размещением наибольших модулей с множеством площадок.
^ Move Module (М)
Drag Module (G)
^ Rotate Module + (R)
Rotate Module ■
Щ] Invert Module (S)
$ Edit Module
Fix Module
Free Module
Auto place Module
Delete Module
Glob Move and Place
Select Working Layer
Center
Zoom +
Zoom -
Zoom Select
Auto
Redraw
Gnd Select
Mod
2PIr« К Закрыть
Tb Free All Modules
Q Rxe All Modules
' Ф Move All Modules '
Move New Modules
Autoplace All Modules
Autoplace New Modules
Autoplace Next Module
Orient All Modules
Doc: module 2 pi
4mm( red) vvri KeyW: DEV
Рис. В.102. Выпадающее меню модуля
Приготовление
Pcbnew может, таким образом, размещать модули автоматически, однако
необходимо направить это размещение, поскольку ни одна программа не может
предугадать , чего, в конечном счете, добивается пользователь.
Прежде, чем автоматическое размещение будет выполнено, нужно:
Создать контур платы (он может быть сложным, но он должен быть закрытым,
если форма не прямоугольна).
Вручную поместите компоненты, чья позиция предопределена (разъемы,
отверстия зажимов).
Подобным же образом, некоторые модули SMD и критические компоненты (большие
модули, например) должны быть на специфической стороне или в позиции на
плате, и это должно быть сделано вручную.
После завершения всего ручного размещения эти модули должны быть
зафиксированы (Fixed), чтобы избежать их перемещения. С активизированной иконкой
режима модуля Module Mode, щелкните правой клавишей мышки по модулю и выделите
Fix Module во всплывающем меню. Это может быть также сделано через
всплывающее меню Edit/Module (редактировать/модуль).
Затем может быть выполнено автоматическое размещение. С выбранной иконкой
режима модуля Module Mode, щелкните правой клавишей мышки и выберите Glob(al)
Move and Place, затем Autoplace All Modules.
В процессе автоматического размещения, если требуется, Pcbnew может
оптимизировать ориентацию модулей. Однако поворот будет применен только, если была
сделана авторизация для модуля (смотрите Edit Module Options - опции
редактирования модуля).
Обычно резисторы и неполярные конденсаторы авторизованы для поворотов на
180 градусов. Некоторые модули (маленькие транзисторы, например) могут
авторизоваться для поворотов на +/- 90 и 180 градусов.
Для каждого модуля одного ползунка допустима авторизация 90 градусов
Rot(ation), а для второго ползунка авторизация 180 градусов Rot(ation).
Установка в 0 предотвратит вращение, установка в 10 авторизирует его, а
промежуточное значение потребует уточнения о предпочтительности (for/against)
вращения .
Авторизация вращения может быть сделана редактированием модуля тогда, когда
он размещается на плате. Однако предпочтительней установить все опции для
модуля в библиотеке, поскольку эти установки будут наследоваться при каждом
использовании модуля.
Интерактивное авторазмещение
Может появиться необходимость остановить автоматическое размещение (нажмите
клавишу Esc) и вручную перепозиционировать модуль. Использование команды
Autoplace Next Module (авторазмещение следующего модуля) возобновит автораме-
щение с места, где оно было остановлено.
Команда Autoplace new modules (авторазмещение новых модулей) позволяет
автоматически разместить модули, которые не были уже размещены внутри контура
РСВ. Они не будут перемещены внутрь контура РСВ, даже если они не Fixed.
Команда Autoplace Module (авторазмещение модуля) делает возможным
переразместить модуль, отмеченный мышкой, даже если его атрибут Fixed активизирован.
Примечание: Pcbnew автоматически определяет возможную зону размещения
модулей, соблюдая очертания контура платы, который не обязательно прямоугольный
(он может быть круглым, или иметь вырезы).
Если плата не прямоугольная, контур должен быть замкнут, чтобы Pcbnew могла
определить, что находится внутри, а что снаружи контура. Так же, если есть
внутренние вырезы, их контур должен тоже быть замкнут.
Pcbnew вычисляет возможную зону размещения модулей, используя контур платы,
затем отправляет каждый модуль, заполняя это пространство, в порядке
определения оптимального места размещения.
Разводка РСВ
Выбор осуществляется в меню Dimensions - Tracks and Vias (Размеры - Дорожки
и отверстия).
Размеры даны в дюймах или мм, в зависимости от активных единиц.
Напоминание: 2.54 cm = 1 inch (или " ) = 1000 mils (тИ=одна тысячная
дюйма) = 10000 десятых mil.
Типичные размеры для различных классов РСВ
Ширина дорожки (Track width):
Используйте целевое значение и согласуйте с данными минимальными размерами:
CLASS
1 -
0
.80
mm
(310 l/10mils)
CLASS
2 -
0
.50
mm
(200 l/10mils)
CLASS
3 -
0
.40
mm
(160 l/10mils)
CLASS
4 -
0
.25
mm
(100 l/10mils)
CLASS
5 -
0
.15
mm
(60 l/10mils)
Изоляция
(клиренс,
зазор):
CLASS
1 -
0
.70
mm
(270 l/10mils)
CLASS
2 -
0
.50
mm
(200 l/10mils)
CLASS
3 -
0
.35
mm
(140 l/10mils)
CLASS
4 -
0
.23
mm
(90 l/10mils)
CLASS
5 -
0
.20
mm
(80 l/10mils)
Некоторые
типичные
комбинации
«Rustic»:
Клиренс: 0.35mm (0.0138 inches).
Ширина дорожки: 0.8mm (0.0315 inches).
Диаметр площадки для 1С и отверстий: 1.91mm (0.0750 inches ).
Диаметр площадки для дискретных компонент: 2.54mm (0.1 inches).
Ширина общей (Ground) дорожки: 2.54mm (0.1 inches).
«Standard»:
Клиренс: 0.35mm (0.0138 inches).
Ширина дорожки: 0.5mm (0.0127 inches).
Диаметр площадки для 1С: сделайте их вытянутыми, чтобы позволить дорожкам
пройти между площадками 1С и все еще оставить площадки с достаточной
адгезивной поверхностью (1.27 х 2.54 mm - 0.05х 0.1 inches).
Отверстия: 1.27mm (0.0500 inches).
Ручная разводка
Рекомендуется ручная разводка, поскольку она остается единственным методом,
сохраняющим контроль над приоритетами разводки. Например, предпочтительно
начинать с разводки дорожек питания, сделав их широкими и короткими, и
поддерживая аналоговые и цифровые вводы хорошо разделенными. Затем разводятся
дорожки чувствительных сигналов. Среди других проблем, автоматическая разводка
подчас требует больше отверстий. Однако автоматическая разводка может
предложить полезное предвидение в позиционировании модулей. По мере накопления
опыта, вы, возможно, найдете, что автоматический разводчик полезен для быстрой
разводки « очевидных » дорожек, но оставшиеся лучше развести вручную.
Создание медных зон
Медные зоны должны быть созданы, когда вся разводка закончена.
После модификации разводки зоны должны быть удалены и созданы заново.
Площадки схемы должны быть уже соединены стандартными дорожками. Не
рассчитываете на соединенные площадки через зону.
Так происходит, поскольку:
Все характеристики платы (площадки, край платы) должны быть известны.
D.R.C. не проверяет зоны (по причине проблем со временем вычисления).
Медные зоны (обычно планы земли и питания) обычно привязаны к сети.
В порядке создания медной зоны нужно:
Выбрать сеть (подсветить эту сеть), привязать зону к этой сети.
Создать ограничитель зоны (если нет, будет заполнена вся плата).
Заполнить зону от стартовой точки.
Зона всегда создается на всех частях, чтобы застраховаться от несоединенных
медных блоков.
Выбор сети
Используйте инструмент Net highlight, и щелкните по площадке, соединенной с
сетью, которая должна быть подсвечена.
Создание зоны, создание ограничителей зоны
Используйте инструмент Add Zones правой инструментальной панели:
Выберите слой для зоны.
Нарисуйте ограничитель зоны на этом слое.
Ограничитель этой зоны - многоугольник, созданный щелчком (левой клавиши)
для каждого угла.
Дважды щелкните по концам многоугольника.
Многоугольник будет автоматически замкнут. Если начальная точка и конечная
точка не имеют одних и тех же координат, Pcbnew добавит сегмент от конечной
точки к начальной.
Вот созданный ограничитель зоны (многоугольник в тонких линиях):
/homa/vl«dlmlr/4D-al*ctronlc/p*rU5_pcb/klcad_pro)*ct/tut*L/pcb_proj.brd _ x л
t*es Параметры rjimensioos M'scelianeous Pfistprocess iD Display Помощь
DoQ 2 i.4 * iS a»i3 r^ ^ ii u .n □ <* van
f!
О
T
-'1
Z 19 X B.85O0 Y 9,5500 x8.850O v 9,5500 Inch Add Zones
Рис. В.103. Ограничитель зоны на разведенной плате
Заливка зоны
Заполнение зоны инициализируется от начальной точки (курсора мышки).
Чтобы сделать это, когда достигнут край зоны, поместите курсор мышки на
начальную точку для заполнения. Эта точка может быть внутри или снаружи
многоугольника , и на свободном участке.
Щелкните правой клавишей мышки. Будет показано такое меню:
Fill Zones Options
Gnd ; ("):
0,0ОЬ0
0,0100
0,0250
Г* о.оьоо]
Zone clearance value ("):
0 0150
Pad options
Include Pads
✓ Thprnial
Exclude Pads
Zone edges orient:
^ Any
H , V and 4b deg
Jf Отмена
Ujidotf ( >j»Uoii.s
Рис. В.104. Диалоговое окно заполнения зоны
Активируйте клавишу Fill.
Вот результат заливки для стартовой точки внутри многоугольника:
Рис. В.105. Заполнение зоны
Многоугольник ограничивает заливку.
Примечание: Вы можете использовать много многоугольников для создания
сложного ограничения.
Опции заливки
Нужно выбрать:
Рабочую сетку для заливки.
Клиренс (зазор).
Как площадки прорисовываются внутри зоны (или соединяются с этой зоной).
Рабочая сетка для заливки
Чем меньше сетка заливки, тем лучше заливка.
Однако заливка осуществляется горизонтальными и вертикальными сегментами
дорожки, если сетка мелкая, файлы платы могут стать очень большими (несколько
МБайт) .
0.01 дюйма сетка - это хороший компромисс.
Клиренс
Хороший выбор - это сетка чуть больше, чем сетка разводки.
Опции площадки
Площадки сети могут быть либо включены, либо исключены из зоны, или
соединяться термальным рельефом.
Если включены, пайка и выпаивание могут быть затруднены.
Е ели исключены, соединение с зоной не слишком хорошее.
Термальный рельеф - это хороший компромисс.
Автоматизация
СТАНДАРТЫ V М Е И V XI
СТАНДАРТ VME
VMEbus(VersaModule Eurocard bus) (или VME) — стандарт на компьютерную шину,
первоначально разработанный для семейства микропроцессоров Motorola 68000, и
в дальнейшем нашедший применение для множества других приложений. Шина VME
была стандартизирована IEC как ANSI/IEEE 1014—1987. Физически в VME
используется конструктив Евромеханика. Впервые разработанная в 1981, шина VME находит
широкое применение вплоть до сегодняшнего дня.
Характеристики шины:
• Разрядность шины — 32/64
• Адрес/Данные — раздельные (VME32), мультиплексируемые (VME64)
• Тип шины — Асинхроная
• Конструктив — Евромеханика 3U, 6U, 9U
• Максимальное количество модулей в крейте — 21 штука
• Пропускная способность в 32 разрядном варианте — 40 Мбайт/с (VME32), 80
Мбайт/с (VME64)
В режиме блочных передач (когда на 1-у передачу адреса идёт несколько
передач данных) скорость может достигать 320 Мбайт/с (VME64).
Система Евромеханика представляет собой конструктив, предназначенный для
размещения стандартных плат, модулей (кассет) и прочих конструкций,
унифицированных по высоте (U), ширине (ТН) и глубине. Так как Евромеханика основана
на американских стандартах, то размерность всех величин была установлена в
дюймах, но постепенно, с распространением данного стандарта в Европе, многие
величины были округлены для удобства использования метрической системы.
Расчетные формулы дают размеры, незначительно отличающиеся от общепринятых и
округленных величин.
Конструктив Евромеханика является международным стандартом. В корзину
(раму, крейт) Евромеханика могут встраиваться изделия от разных производителей.
Все габариты несущих конструкций имеют необходимые допуски для обеспечения
совместимости, что позволяет учитывать отклонения размеров при производстве и
сборке конструктивов Евромеханика и печатных плат.
Конструктив — изделие, состоящее из отдельных элементов системы
Евромеханика, вместе представляющих собой единую целостную механическую конструкцию.
Допустимы изменения и дополнения, но без механической обработки отдельных
конструктивных элементов.
Корзина (рама, крейт) — конструкция, предназначенная для установки - путем
вдвижения по направляющим - печатных плат или модулей (кассет) с последующей
их фиксацией каким-либо способом на несущих элементах конструктива (например,
винтами на резьбовых вставках профиля). Слева и справа на корзине размещены
фланцы, имеющие стандартные отверстия для закрепления корзины в стойке
(шкафу) . Фланцы бывают: в виде отдельных элементов ("рабочими" - для крепления
конструктива и декоративными - передние фланцы) и в составе боковых стенок
(выполненных в виде единого несущего элемента конструкции).
Профиль - фигурный элемент, в пазах которого закрепляются некоторые
элементы конструктива (например: резьбовые вставки 2,5 и 3 мм; изолирующие
вставки) . Профиль имеет значительный запас прочности, т.к. является элементом
несущей конструкции. Профиль фиксируется на левой и правой боковых стенках
винтами (в самоконтрящихся резьбовых отверстиях профиля).
Направляющая — пластикововое или металлическое изделие с продольным пазом.
Закрепляется в специальных отверстиях профиля корзины защёлками и/или
винтами. Служит для вдвижения в корзину печатных плат или модулей. Унифицирует и
упрощает фиксацию печатных плат или модулей в корзине.
Модуль (кассета) — законченное изделие, вдвигаемое по направляющим в
корзину. Может иметь защитную внешнюю оболочку, например, металлическую (в этом
случае, модуль называется кассетой). В модуль входит одна или несколько
печатных плат или иных электромеханических конструкций. Внешние габариты модуля
соответствуют стандартным габаритам системы Евромеханика.
Плата — печатная плата, вдвигаемая по направляющим в корзину. Имеет
стандартные или нестандартные габариты. На платах устанавливаются стандартные или
нестандартные разъёмы ("mail") для подключения к кросс-плате или кросс-шине
(с установленными разъемами "femail").
Лицевая панель — прямоугольная панель из металла или пластика. Выполняет
также дизайнерские и информационные функции. Чаще всего удерживает печатные
платы или может являться только фальш-панелью (заглушкой). Имеет по углам от-
верстия для крепления в корзине.
Стойка — изделие, являющееся внешним конструктивом для корзины, причем
корзина может вставляться в кожух и закрепляться в кожухе за фланцы. Внешние
габариты стойки могут быть самыми различными. Стойка может наращиваться только
по высоте и никогда по ширине. Стойка в настольном исполнении часто
выполняется в виде отдельного прибора. Имеются варианты закрепления стойки на стене,
и тогда она превращается в настенный пульт.
Дополнительные элементы — конструктивные элементы, дополняющие корзину или
стойку таким образом, чтобы придать им необходимые эксплуатационные качества,
отсутствующие в стандартном исполнении: дверцы на стойке, крышки на корзине,
ручки для транспортировки корзины, элементы крепления или заземления печатных
плат, специальные резьбовые вставки и изолирующие прокладки, специальные
крепежные элементы для корзин в стойках, специальные субкорзины для
преобразования форматов корзин, шины для крепления разъёмов и кросс-плат и другие
устройства и приспособления, расширяющие возможности системы Евромеханика.
f
Конструктив в форм-факторе Minitower.
Не изменяют идеологию системы Евромеханика следующие конструктивными
изменения :
• изменение высоты конструктива со стандартным шагом;
• изменение глубины рамы или стойки (выпускаются стойки и рамы нескольких
стандартных глубин);
• изменение форматов рам (например, преобразование рамы высотой ЗНЕ в
подсистему для размещения плат и кассет формата 6U, и наоборот и т. п.);
• заполнение стоек рамами с лицевых и задних панелей одновременно;
• размещение в рамах или кассетах механических конструкций от систем и
конструктивов другого типа;
• частичное заполнение стоек рамами или рам платами и кассетами и
размещение в оставшемся объеме узлов и блоков от других систем.
Изменяют идеологию системы Евромеханика следующие конструктивные изменения:
• механическая доработка стандартных элементов, приводящая к изменению их
габаритов и приданию им несовместимости с остальными узлами системы
Евромеханика .
В системе Евромеханика принят интерфейс на базе разъемов стандарта DIN
416121, которые устанавливаются либо винтами непосредственно на профилях
корзины, либо на печатных платах - в один ряд (для плат высоты 3U) или в два
ряда (для плат высоты 6U).
Вставляемые в корзины стандартные модули (кассеты), состоят из нескольких
плат; соответственно, модуль может содержать до 2... 4 и более стандартных
разъемов.
Минимальное расстояние между направляющими в системе Евромеханика
ограничено шириной разъемов. При применении модулей с несколькими платами эту
особенность необходимо учитывать для возможности использования нескольких ответных
разъемов на кросс-плате одной корзины.
Мини-крейт со встроенным блоком напряжения
Стандарт Евромеханика использует два варианта разъемов кросс-системы:
• кросс-плата с печатным соединением разъемов в шинную структуру;
• кросс-система из разъемов, привинчиваемых на специальные посадочные
места и соединенных в шинную систему. Например: пайкой, накруткой или
каким-либо иным способом.
Примечание: Конструктивно, система Евромеханика допускает использование
других разъемов, но при этом теряется совместимость с изделиями других
производителей .
В системе Евромеханика приняты размеры в условных единицах, связанных с
метрической системой мер.
Ширина корзины (рамы) измеряется в единицах ширины ТН (в Германии = ТЕ -
Teileinheit) ТН = 5.08 мм (0.2").
Высота корзины (рамы) печатных плат задаётся условной единицей U - Unit,
1 Российский аналог - "СНП-59"
которая равна 44.45 мм (в Германии = НЕ — Hoeheneinheit).
Величины U и ТН выражаются только целыми числами.
Глубина корзины (рамы) измеряется в миллиметрах. Шаг глубины для
стандартного ряда корзин - 60 мм.
Высота стандартных плат вычисляется по формулам:
Высота = N х U - 33.35 мм.
Высота стандартной платы:
• 3U = 100 мм,
• 6U = 233.35 мм.
Примечание: иногда указывается стандартная высота 6U, равная 233.5 или 233
мм. Эти величины допустимы и соответствуют производственному разбросу при
изготовлении плат. Все остальные высоты печатных плат являются специальными и
определяются конкретным разработчиком системы на базе системы корпусов Евро-
механика .
Стандартный ряд Евромеханика определяет следующие длины плат: 100, 160,
220, 280 мм.
• Плата 100x160 мм называется Европлатой (Europlatte, Eurocard);
• Печатная плата с габаритами 233 х 160 мм называется двойной Европлатой;
• Допустимы размеры плат с габаритами: 100x100, 100x220, 100x280 мм (но
они не получили широкого распространения).
Максимальная ширина корзины равна 19" (19 дюймов = 19x25.4 мм) = 482.6 мм.
Это полная ширина корзины - расстояние «от края до края», что соответствует
максимальной ширине корзины (рамы) 84 ТН.
Также, широко распространены корзины со следующими параметрами: 42 ТН, 57
ТН, 63 ТН, 84 ТН.
Максимальная полезная ширина для встраивания плат и кассет в корзину
рассчитывается так: 84x5.08 мм = 426.72 мм.
Крейт для Eurocard.
Высота корзины рассчитывается так: N х U - 33,35 мм:
• корзина высотой 3U имеет высоту 132.55 мм,
• корзина высотой 6U —265.9 мм.
Все величины производители округляют до значений, удобных в производстве,
но, чтобы изделие было совместимо со стандартными узлами других
производителей . В результате отсутствуют «щели», «пазы» и другие элементы несоответствия
размеров при применении изделий разных производителей.
Все производители обеспечивают совместимость с изделиями других
производителей на уровне плат, рам и стоек. Профили корзин и стоек иногда имеют
различные сечения, предназначенные для установки «фирменных» направляющих или
специальных монтажных уголков.
Примечание: иногда профили от системы одного производителя могут не
подходить «напрямую» к корзинам других производителей.
Расчёт глубины корзины или стойки:
рассчитывается так: N х 60 + 115.84 мм. Данный параметр не важен для
совместимости. Корзины выпускаются нескольких вариантов глубины.
Ширина лицевых панелей
рассчитывается так: N х ТН в мм.
Стандартные лицевые панели и фальш-панели (заглушки) выпускаются различных
типоразмеров. Это позволяет устанавливать вместо лицевых панелей корзины
фальш-панели (заглушки), что устраняет неконструктивные зазоры. Данное
решение даёт возможность разработчикам не разрабатывать собственные лицевые (и
фальш) панели. Возможна доработка стандартных фальш-панелей до требуемой
ширины. Имеются фальш-панели на всю ширину лицевой панели.
Описание шины
Во многом шина VMEbus представляет собой внешние интерфейсы процессора
68000, доработанные для соединения нескольких печатных плат. Обычно подобный
дизайн является недостатком, так как принуждает создавать системы подобные
тем, для которых шина применялась изначально. Однако, одной из ключевых
особенностей процессора 68000 была плоская, 32-битная модель памяти и отсутствие
деления памяти на сегменты, что делает шину VME достаточно универсальной для
большинства применений.
Как и шина процессора 68000, VME использует отдельную адресную шину и
отдельную шину данных, обе из которых являются 32-битными. На самом деле, во
время разработки VME, внешняя шина процессора 68000 использовала 24-разрядную
шину адреса и 16-разрядную шину данных (хотя внутри микропроцессора обе шины
были 32-разрядными), но разработчики VME предвидели необходимость применения
32-разрядных шин в будущем. Для того, чтобы обеспечить возможность применения
шин различной разрядности, была предусмотрена возможность применения двух
различных типов разъёмов: Р1 и Р2. Разъём типа Р1 содержит три ряда по 32
контакта, и позволяет использовать младшие 24 разряда адреса и 16-разрядную
шину данных, а также все управляющие сигналы. Разъём типа Р2 содержит на один
ряд контактов больше; этот дополнительный ряд содержит оставшиеся 8 линий
адреса и 16 линий данных.
Логически все устройства шины VME делятся на три типа:
• ведущий;
• ведомый;
• арбитр.
Ведущий — инициирует циклы на шине. Ведомый — осуществляет операции по
команде ведущего. Арбитр — осуществляет контроль за занятостью шины.
Таблица 1. Шины.
ШИНА ПЕРЕДАЧИ
ДАННЫХ
Данные (32 линии)
DO - D31
Адрес (31 линия)
А01 - А31
Модификатор адреса (6 линий)
АМО - АМ5
Выбор байта и строб данных
DSO*, DS1*
Размер передаваемых данных
LWORD*
Направление данных
WRITE*
Синхронизация цикла
AS*
Ошибка шины
BERR*
Подтверждение передачи данных
DTACK*
ШИНА АРБИТРАЖА DTB
Запрос шины (4 линии)
BRO* - BR3*
Предоставление шины (4 пары
последоваBGOIN* - BG31N* и BGOOUT* -BG30UT
тельно соединяемых линий)
Шина занята
BBSY*
Сброс шины
BCLR*
ШИНА ПРЕРЫВАНИИ
Запрос на прерывание (7 линий)
IRQ1* - IRQ7*
Подтверждение запроса
IACK*
Цепочное подтверждение запроса (IACK)
IACKIN* и IACKOUT*
СЛУЖЕБНАЯ ШИНА
Системные тактовые импульсы
SYSCLK
Сбой источника питания переменного тока
AC FAIL*
Сброс системы
SYSRESET*
Сбой системы
SYSFAIL*
Для управления шиной используется набор из девяти линий, известный как
arbitration bus. Всю передачу информации по шине контролирует арбитр шины,
расположенный на плате, установленной в слот номер 1 шасси, такая плата
называется arbiter module. В общем случае для передачи информации по шине каждая
плата должна запросить доступ к шине, установив одну из линий bus request in
на arbitration bus в активное состояние (лог. 0) для того, чтобы арбитр мог
определить её номер слота. Когда арбитр освобождает шину, он сканирует линии
bus request in, и проверяет, находятся какие-либо из них в активном
состоянии. Если это так, то арбитр устанавливает линию bus busy в активное
состояние, указывая таким образом всем устройствам на шине, что шина занята и
разрешает доступ к шине одному устройству путём установки линии bus grant out в
активное состояние.
Таблица 2. Назначение сигналов.
SIGNAL NAME
DEFINITION
D00 through D31
Data lines. These lines are tri-state and are not
defined until the data strobes (DSO* and DS1*) are
asserted by the MASTER.
A00 through A31
Address lines. These lines are tri-state and are
not defined until the address strobe (AS*) is
asserted by the MASTER.
AMO through AM5
Address modifier lines. Asserted by the MASTER and
indicates the type of data transfer to take place.
VME SLAVES look at the lines to determine if they
will respond and what type of response to make.
DSO, DS1
Data Strobe lines. Asserted by the MASTER and
indicates stable data on the data bus.
AS
Address strobe. Is asserted by the MASTER and
indicates a stable address is present on the address
lines.
BRO through BR3
Bus request lines. The MASTER requests a busy bus
via these prioritized levels.
BGOIN through BG3IN
Bus grant in (daisy-chained).
BGOOUT through BG30UT
Bus grant out (daisy-chained).
BBSY
Busy busy.
BCLR
Bus clear. (Hint to bus master, VME MASTERS are
not required to comply.)
IRQ1 - IRQ7
Interrupt request lines.
IACK
Interrupt acknowledge. Asserted by MASTER to
indicate the VME interrupt level to be serviced.
IACKIN
Interrupt acknowledge in (daisy-chained).
IACKOUT
Interrupt acknowledge in (daisy-chained).
DTACK
Data transfer acknowledge. Asserted by SLAVE to
indicate a successful bus transfer.
WRITE
Write not or read.
LWORD
Indicates long word transfer (D32).
SYSCLK
16 MHz system clock. (Does not control bus
timing.)
SERCLK
Serial data clock.
SERDAT
Serial data line.
BERR
Bus error line.
SYSFAIL
Indicates a board has failed.
ACFAIL
AC power failure notify line.
SYSRESET
Reset signal for VME bus.
После этого устройство получает доступ к шине. Для того, чтобы записать
данные, устройство выставляет адрес и данные на шину, и устанавливает в
активное состояние линии address strobe и две линии data strobe, для указания
того, что данные готовы, а также устанавливает линию write в активное
состояние . Для указания разрядности данных, пересылаемых в данном цикле,
используется две линии data strobe, с помощью которых кодируется размер данных: 8, 16
или 32 бита (или 64 для VME64) . Ведомое устройство, прочитавшее адрес с шины
и опознавшее его как свой, читает данные и устанавливает линию data transfer
acknowledge по завершении (в случае ошибки устанавливается линия bus error).
Чтение данных происходит аналогичным образом, но ведущее устройство
устанавливает на шине только адрес и устанавливает линию read в активное состояние.
Другое устройство устанавливает на шине данные и data strobe в активное
состояние. Подобный способ обмена называется асинхронным, означая то, что на
шине не существует сигнала общей синхронизации (который есть на синхронных
шинах, таких, как PCI).
Таблица 3. Разъем PI VME
Pin
Row А
Row В
Row С
1
D00
BBSY*
D08
2
D01
BCLR*
D09
3
D02
AC FAIL
D10
4
D03
BG01N*
Dll
5
D04
BG0OUT*
D12
6
D05
BG1IN*
D13
7
D06
BG10UT*
D14
8
D07
BG2IN*
D15
9
GND
BG20UT*
GND
10
SYSCLK
BG3IN*
SYSFAIL*
11
GND
BG30UT*
BERR*
12
DS1
BRO*
SYSRESET*
13
DSO
BR1
LWORD*
14
WRITE*
BR2*
AM5
15
GND
BR3*
A23
16
DTACK*
AMO
A22
17
GND
AMI
A21
18
AS*
AM2
A20
19
GND
AM3
A19
20
IACK*
GND
A18
21
IACKIN*
SERCLK
A17
22
IACKOUT*
SERDAT*
A16
23
AM4
GND
A15
24
AO 7
IRQ7*
A14
25
AO 6
IRQ6*
A13
26
AO 5
IRQ5*
A12
27
AO 4
IRQ4*
All
28
A03
IRQ3*
A10
29
AO 2
IRQ2*
AO 9
30
A01
IRQ1*
AO 8
31
-12V
+5VSTDBY
+ 12V
32
+5V
+ 5V
+5V
Шина VME имеет семь линий запроса на прерывание (именно столько их было у
68000). При приходе запроса на прерывание по одной из этих линий арбитр шины
записывает уровень прерывания на шину адреса, чтобы указать, какое прерывание
надо обработать. Следует отметить, что в этом случае не используется номер
карты, так как карты во многих случаях могут разделять прерывания. Часто
отмечают, что чрезмерное количество уровней прерываний является одним из
немногих примеров избыточности в архитектуре 68000, однако для шины VME это не яв-
ляется большим недостатком.
Таблица 4. Разъем Р2 VME
Pin
Row А
Row В
Row С
+5V
2
GND
3
RESERVED
4
A24
5
A25
6
A26
7
A27
8
A28
9
A29
10
A30
11
A31
12
GND
13
+5V
14
D16
15
D17
16
D18
17
D19
18
D20
19
D21
20
D22
21
D23
22
GND
23
D24
24
D25
25
D26
26
D27
27
D28
28
D29
29
D30
30
D31
31
GND
32
+5V
СТАНДАРТ VXI
Стандарт VXI является одним из прогрессивных направлений развития шины
VMEbus (VMEbus eXtention for Instrumentation - VXI - расширение VMEbus для
измерительной техники). Основываясь на шине VMEbus, и, полностью включая ее
как подмножество, интерфейс VXI представляет собой самостоятельный стандарт
на контрольно-измерительную и управляющую аппаратуру высшего класса точности.
Первоначально стандарт был ориентирован на применение, в основном, в военно-
промышленном комплексе для создания контрольно-диагностического и
радиоизмерительного оборудования.
В настоящее время интерфейс VXI считается наиболее перспективным для
создания контрольно-диагностических и высокопрецизионных измерительно-управляющих
систем и комплексов самого различного назначения.
Большинство ведущих приборостроительных фирм реализуют свою продукцию в
стандарте VXI, рассматривая его основой построения современных приборов и
аналитического оборудования. Применение магистрально-модульного интерфейса
(ММИ) дало возможность производителям измерительной аппаратуры повысить
конкурентоспособность своей продукции и наряду с высокой точностью обеспечить ее
высокой производительностью. Традиции приборостроительных компаний,
выпускавших, как правило, законченные изделия, дали новое направление в развитии
магистрально -модульных систем (ММС). ММС на базе VXIbus отличаются высокой
степенью интеллекта на всех уровнях аппаратных и программных средств, что
значительно снижает затраты на разработку, создание, отладку и эксплуатацию
прикладных VXI систем. Комплексный подход к разработке стандарта позволил все
чаще говорить не просто о шине VXI, а о VXI технологиях в области
информационно-измерительной техники, направленных на максимальное облегчение труда
разработчиков и пользователей систем автоматизации.
Создатели VXIbus не стали разрабатывать новый стандарт с нуля, а объединили
имеющиеся (рис.1) стандарты-лидеры - VME (для магистрально-модульных систем)
и GP-IB/ IEEE-488 (для приборно-стоечных систем). Для расширения
функциональных возможностей и повышения технических характеристик шины VMEbus, а также в
целях дальнейшего развития стандарта, в VXI были введены следующие
дополнительные требования. Основные среди них:
• повышенные требования к качеству электропитания в крейте;
• унификация регистровой структуры модулей;
• наличие Менеджера ресурсов;
• выделение функций Командного модуля и Слота 0;
• введение дополнительной 32-битовой локальной шины;
• расширение системы синхронизации;
• введение аналоговой шины и шины индентификации.
Расширение VXI ключает в себя также использование дополнительных
типоразмеров плат в стандарте Евромеханика и применение увеличенного шага межмодульных
соединений в размерах крейта С и D. Увеличение размеров используемых плат
обуславливается необходимостью применения одноплатной технологии для модулей
повышенной чувствительности (до единиц наноВольт), для высокоскоростных
регистраторов и осциллографов (до десятков гГц), а также для многоканальных
(более 100) измерительных коммутаторов.
Таблица 5. VXI дополнения.
Механические
Размеры модулей
Совместимость размеров
Электрические
Полное использование контактов
Триггерная шина
Синхрониз ация
Аналоговая шина
Питание / ЕМС
Дополнительное питание
Помехозащищенность
Системные
Самоконфигурирование
Идентификация
Протокол сообщений
Автокалибровка
Спецификация VXIbus определяет 4 типоразмера модулей. Два меньших размера
(А и В) являются стандартными размерами VMEbus и во всех смыслах представляют
собой настоящие VME модули. Два больших типоразмера (С и D) предназначены для
высокопроизводительных устройств. Увеличенное полезное пространство в модулях
С и D размера позволяет полностью экранировать наиболее чувствительные части
схемы для высокоточных измерений.
Таблица 6. Размеры
Типоразмер
Размер карты
Расстояние между картами
A size
10x16 см. (3.9x6.3 дюйма)
2 см. (1.2 дюйма)
В size
23.3x16 см. (9.2x6.3 дюйма)
3 см. (1.2 дюйма)
С size
23.3x34 см. (9.2x13.4 дюйма)
3 см. (1.2 дюйма)
D size
36.7x34 см. (14.4x13x4 дюйма)
3 см. (1.2 дюйма)
На сегодняшний день размер С приобрел наибольшую популярность поскольку
позволяет создавать системы меньшего, чем D, размера и при этом дает
возможность использовать преимущества VXI (модули А и В размеров являются VMEbus
приборами). Единственное существующее на сегодняшний день применение модулей
размера D это использование в крупных тестовых системах инструментов или
пользовательских схем, разработанных в формате D исходя из внутренних
соображений. Решения В размера также существуют, но представляют собой
преимущественно VME или малопроизводительные инструменты и не используют возможностей
VXI стандарта.
Дополнительные шины и линии магистрали VXI занимают неиспользуемые в VMEbus
контакты на разъеме Р2, а также контакты разъема РЗ (для плат размера D) .
Распределение шин по разъемам показано на рис.2.
Из рисунка видно, что все модули размера А и большинство модулей размера В
конструктивно, электрически и логически совместимы со стандартом VMEbus и
могут использоваться в VME системах. В то же время все модули VME могут быть
использованы в VXI системах, однако в этом случае они должны быть поддержаны
стандартными для VXI программными драйверами.
Наряду с аналоговой суммирующей шиной и линиями локальной шины, для
непосредственной взаимосвязи модуль-модуль, к существующим сигналам VMEbus были
добавлены дополнительные напряжения питания, необходимые для запитывания ана-
логовых и ECL схем и измерительных шин и синхронизации и переключения
измерений .
Рис.2. Модель интерфейса VXIbus
16,24-VMEbus,
+ 5V,±12V
32-VMTbus,
10MHz clock.
Analog bus,
1 2-pin loc.bus,
TTL/ECLtrig.bus,
-5V,-2V,+24V
100MHz clock.
Star trig.bus,
ECL trig.bus,
24-pin loc.bus
P3
1
2cm
X
P1ID
P2|
3cm
J B" 1 0x1 6cm P
Стандарт
VME
1
23.3x1 Gcml
23.3x34cm
36.7x34cm
Общий
протокол
для модулей
всех
размеров
Дополнительные
размеры
В VXI определены три 96-контактных DIN разъема PI, Р2, and РЗ.
Разъем Р1, единственный основной разъем в VME или VXIbus, содержит шину
передачи данных (до 24 бит адреса и 16 бит данных), шину прерываний и некоторые
линии питания.
Опциональный разъем Р2, имеющийся на платах всех размеров кроме А,
расширяет шину передачи данных до ее полных 32 бит. Также на нем добавлено четыре
дополнительных питающих напряжения, локальная шина, шина идентификации модуля
(позволяет определять номер слота, в котором установлен модуль), и аналоговую
суммирующую линию (токовая суммирующая линия, проходящая вдоль всей
объединительной платы). Также на этом разъеме имеются TTL и ECL триггерные шины
(проходящие через объединительную плату с четырьмя определенными протоколами
переключения) и 10 МГц дифференциальный ECL синхросигнал (буферизирован для
каждого слота).
Таблица 7. Разъем Р2 VXI.
Контакт
Ряд А
Ряд В
Ряд С
1
ECLTRGO
+5 В
CLK10+
2
-2 В
GND
CLK10-
3
ECLTRG1
RSV1
GND
4
GND
А24
-5,2 В
5
MODOD12
А25
LBUSC00
6
MODOD11
А26
LBUSC01
7
-5,2 В
А27
GND
8
MODOD10
А28
LBUSC02
9
MODOD09
Д29
LBUSC03
10
GND
А30
GND
11
MODOD08
А31
LBUSC04
12
MODOD07
GND
LBUSC05
13
-5,2 В
+5 В
-2 В
14
MODOD06
D16
LBUSC06
15
MODOD05
D17
LBUSC07
16
GND
D18
GND
17
MODOD04
D19
LBUSC08
18
MODOD03
D20
LBUSC09
19
-5,2 В
D21
-5,2 В
20
MODOD02
D22
LBUSC10
21
MODOD01
D23
LBUSC11
22
GND
GND
GND
23
TTLTRGO*
D24
TTLTRG1*
24
TTLTRG2*
D25
TTLTRG3*
25
+ 5 В
D26
GND
26
TTLTRG4 *
D27
TTLTRG5*
27
TTLTRG6*
D28
TTLTRG7*
28
GND
D29
GND
29
RSV2
D30
GND
30
MODOD00
D31
RSV3
31
GND
GND
+24 В
32
SUMBUS
+5 В
-24 В
Опциональный разъем РЗ, имеющийся только на платах размера D, расширяет
ресурсы разъема 2 для специализированных приложений. Он обеспечивает 24
дополнительных линии локальной шины, дополнительные триггерные ECL линии, и 100
МГц синхро- и триггерные линии типа "Звезда" для точной синхронизации.
Применяется редко.
Локальная шина дополняет измерительные системы на основе VXIbus
значительными возможностями. Это очень гибкая последовательная шинная структура.
Каждый слот VXIbus крейта содержит ряд очень коротких, 50-Омных линий передачи,
проходящих между соседними слотами с обеих сторон. Локальная шина содержит по
12 линий в каждом направлении в коннекторе Р2 и 24 дополнительных линии в
коннекторе РЗ. Эта шина обеспечивает непосредственную связь между собой
соседних модулей.
В стандарте VXI строго определены уровни изучаемой и проводимой
электромагнитной энергии для случаев генерации и поглощения. Важность этой части
спецификации VXIbus трудно переоценить. Предельные уровни электромагнитного
излучения дают гарантию того, что на работу модуля, содержащего
высокочувствительные схемы, не будет влиять работа соседних модулей.
В типовой IEEE-488 или VMEbus системе системный интегратор должен приложить
особые усилия для обеспечения необходимого охлаждения при выполнении системой
определенных задач. При этом должны учитываться выделение тепла каждым
модулем, воздушный поток и местоположение в стойке. Также необходимо учитывать
охлаждающие возможности самой стойки.
Обеспечение необходимого охлаждения в VXIbus системах выглядит значительно
проще. Спецификация на VXI крейт любого производителя содержит диаграмму
охлаждения для варианта наихудшего расположения модулей в крейте. Она выражена
в единицах давления на модуль к поступаемому потоку. Каждый производитель
также должен указать воздушный поток и давление, необходимые для нормального
функционирования (нормальным считается повышение температуры на 10°С). Затем
пользователь проставляет точку указанного в спецификации модуля необходимого
соотношения потока и давления на диаграмме охлаждения крейта и, если точка
оказывается в пределах соответствующих границ, то модуль гарантированно
совместим с данным крейтом.
Наличие спецификации питания, это еще один фактор, облегчающий жизнь
системным интеграторам. Для каждого крейта жестко определена предоставляемая
мощность питания. Для каждого питающего уровня определены пиковый постоянный
ток и полный размах пульсаций тока. При выборе модулей, значения питающих
напряжений и потребляемые токи сравниваются с возможностями крейта.
Динамические характеристики тока дают уверенность в том, что выбранные модули не
увеличат пульсирующую помеху до недопустимого для работы модулей уровня.
Коммуникационные возможности являются еще одним предметом стандартизации
VXI. Стандарт VXI определяет несколько типов устройств и протоколов, а так же
правила квотирования, однако, оставляя при этом структуру открытой для
управления VXIbus крейтами и устройствами. VXIbus система или подсистема может
управляться как встроенным, так и внешним компьютером, который, в свою
очередь, может быть платформо-независимым, т.е. Windows, DOS, UNIX. При
использовании внешнего компьютера интерфейс с VXI крейтом так же может быть гибким,
например GPIB/VXI, MXI/VXI, RS-232/VXI, Еthernet/VXI. Любой используемый
подход имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от общих системных
требований. В каждом VXI крейте должен быть установлен модуль слота 0. Исходя
из имеющихся решений, функции слота 0 обычно интегрированы с интерфейсом во
внешний или встроенный контроллер.
Для каждого VXIbus устройства существует уникальный логический адрес (ULA)
(нумеруется от 0 до 255) и до 256 устройств на систему. Обычно вольтметр, ко-
мутатор или генератор сигналов - это одно устройство. Однако, важно понимать,
что ULAs или VXIbus инструменты никак не связаны с конкретными слотами
крейта . Спецификация VXIbus допускает расположение нескольких устройств в одном
слоте для большей портативности и интеграции, или одного инструмента на
несколько слотов для насыщенных. Как показано на рис. 3, VXI модули должны
иметь регистры, расположенные по определенным адресам.
Конфигурационное пространство VXI:
• Верхние 16 кБ от 64 кБ адресного пространства А16 зарезервированы для
VXIbus устройств
• 64К на устройство
• 8-разрядный логический адрес задает базовый адрес для каждого устройства
• 256 устройств на VXI систему 3F
VXI устройство на базе регистров, это простейшее устройство, чаще всего
используемое в качестве основы для простых модулей. Связь с устройствами на
базе регистров осуществляется исключительно путем записи-чтения регистров.
Конфигурация управляется назначенными VXIbus конфигурационными элементами, но
программируется через модулезависимые регистры (табл. 8).
Устройства на базе сообщений, как правило, являются наиболее
интеллектуальными устройствами VXI системы. Высокопроизводительные модули обычно являются
именно устройствами на базе сообщений. Кроме основных конфигурационных
регистров, поддерживаемых устройствами на базе регистров, устройства на базе
сообщений обладают общими коммуникационными элементами и поддерживают Word
Serial Protocol для обеспечения связи на ASCII уровне с другими устройствами
на базе сообщений. Это облегчает поддержку различных производителей, теряя
при этом в скорости из-за необходимости интерпретировать ASCII-сообщения.
Обычно устройства на базе сообщений используют процессор и более дороги,
нежели устройства на базе регистров. Поскольку Word Serial Protocol разрешает
передачу всего одного байта за транзакцию, который затем еще должен быть
интерпретирован встроенным микропроцессором, то устройства на базе сообщений
обычно ограничены скоростями на уровне IEEE-488. Однако, наличие
опционального доступа через регистры позволяет преодолеть это ограничение, оставляя при
этом возможность простой конфигурации устройства через Word serial protocol.
Таблица 8. Регистры.
Устройство-зависимые регистры
3F
20
1Е
Зарезервирован
1С
Зарезервирован
1А
Зарезервирован
Зарезервированы спецификацией VXI
18
Зарезервирован
16
Зарезервирован
14
Зарезервирован
12
А32 указатель
10
А24 указатель
Коммуникационные регистры
0Е
Данные высокий
Необходимы для VXI устройств на
ОС
Данные низкий
базе сообщений
OA
Отклик/Расшир. данные
08
Протокол/Сигнал
06
Смещение
Конфигурационные регистры
04
Статус/Управление
Необходимы для всех VXI устройств
02
Тип устройства
00
ID регистр
Основные базовые конфигурации VXI систем можно разделить на два типа. К
первому относятся конфигурации, использующие в качестве управляющей ЭВМ
внешний стандартный компьютер, к которому подключаются один или несколько
каркасов (крейтов) VXI, которые связаны с реальным объектом или процессом и
реализуют функции измерения и управления. Второй вариант конфигурации основан на
использовании встроенных в VXI-крейт компьютеров, выполняющих также функции
командного модуля (контроллера) шины VXI. Тот или иной вариант построения VXI
системы имеет свои технические и экономические преимущества и выбирается в
зависимости от сложности и размерности задачи автоматизации.
В качестве системного интерфейса связи VXIbus с внешним компьютером могут
использоваться:
последовательные интерфейсы RS-232, RS-422, RS-485;
приборный интерфейс GP-IB (IEEE-488);
высокоскоростные параллельные интерфейсы MXI, VXLink.
модуль
С точки зрения пользователя они отличаются скоростью передачи информации,
возможностью удаления VXI аппаратуры от компьютера и числом подключаемых
крейтов без специальных средств расширения. По производительности
последовательные интерфейсы могут обеспечить максимальную скорость обмена (RS-485) до
1200 кбит/с с числом подключаемых крейтов до 20 и удалением их от компьютера
до 1 км.
На базе приборного интерфейса GP-IB могут быть построены системы со
скоростью передачи информации до 1000 кбайт/с с числом подключаемых крейтов до 15
и удалением до 20 метров. Для обеспечения высокой скорости обмена информацией
в VXI системах используются специальные интерфейсы MXI (Multisystem extension
Interface) или VXLink, которые имеют аналогичные характеристики: максимальная
скорость обмена - 20 Мбайт/с, максимальная длина кабеля - 20 м, число
подключаемых крейтов до 8.
Надо отметить, что скоростные возможности этих интерфейсов не означают, что
реальная производительность системы будет определяться указанными выше
характеристиками. Действительная скорость обмена между компьютером и VXIbus будет
зависеть от используемых программных средств.
Наиболее высокопроизводительные VXI системы могут быть построены на основе
встроенных в крейт компьютеров. В этом случае максимальная теоретически
достижимая скорость обработки информации может достигать до 100 Мбайт/с. На
рисунке представлены варианты систем на базе крейтов В и С с использованием
встроенных компьютеров. Как уже отмечалось, встроенный компьютер в этом
случае совмещает функции управляющей ЭВМ и командного модуля шины VXIbus.
Встроенные VXI компьютеры выполняются на различных микропроцессорных
платформах и выпускаются в следующих вариантах: PC совместимые - PC AT 386/486
(для крейтов размеров В и С); компьютеры Macintosh 68030/68040, MicroVAX, HP
PA-RISC Series 700 (для крейтов размера С). Сравнительная характеристика
производительности различных вариантов конфигураций, в зависимости от использу-
мых типов компьютеров и основных межсистемных интерфейсов, приведена на
рисунке ниже.
Сравнение производительности
различных вариантов конфигурации
При построении территориально распределенных VXI систем имеются различные
средства организации сетей и удаленных подсистем с использованием стандартной
сети Ethernet и последовательных экстендеров GP-IB.
Автоматизация
QNX/NEUTRINO
(архитектура и использование)
ВВЕДЕНИЕ1
QNX (произносится как «кью-эн-икс» или «кьюникс») — коммерческая POSIX-
совместимая операционная система реального времени, предназначенная
преимущественно для встраиваемых систем. Считается одной из лучших реализаций
концепции микроядерных операционных систем.
Как микроядерная операционная система, QNX основана на идее работы основной
части своих компонентов как небольших задач, называемых сервисами. Это
отличает её от традиционных монолитных ядер, в которых ядро операционной системы
— одна большая программа, состоящая из большого количества «частей», каждая
со своими особенностями. Использование микроядра в QNX позволяет
пользователям (разработчикам) отключить любую ненужную им функциональность, не изменяя
ядро. Вместо этого можно просто не запускать определённый процесс.
Соответствующая статья из Википедии.
Система достаточно небольшая, чтобы в минимальной комплектации уместиться
на одну дискету, вместе с этим она считается очень быстрой и должным образом
«законченной» (практически не содержащей ошибок).
QNX Neutrino, выпущенная в 2001 году, перенесена на многие платформы, и
сейчас способна работать практически на любом современном процессоре,
используемом на рынке встраиваемых систем. Среди этих платформ присутствуют
семейства х86, MIPS, PowerPC, а также специализированные семейства процессоров,
такие, как SH-4, ARM, StrongARM и xScale.
Версия для некоммерческого использования доступна для скачивания на
вебсайте разработчика (http://www.qnx.com).
В 1980 году студенты канадского Университета Ватерлоо Гордон Белл и Дэн
Додж закончили изучение базового курса по разработке операционных систем, в
ходе которого они создали основу ядра, способного работать в реальном
времени. Разработчики были убеждены, что в их продукте была коммерческая
потребность, и переехали в город Каната в штате Онтарио (город высоких технологий,
иногда это место называют северной Силиконовой долиной Канады) и основали
компанию Quantum Software Systems. В 1982 году была выпущена первая версия
QNX, работающая на платформе Intel 8088.
Одно из первых применений QNX, получивших широкое распространение не
относилось к встраиваемым системам, она была выбрана для собственного
компьютерного проекта Министерства Образования Онтарио, Unisys ICON. В те годы QNX
использовалось в основном только для «больших» проектов, так как ядро, имеющее
размер 44 килобайта, было слишком большим, чтобы работать на однокристальных
чипах того времени. В середине 1980-х годов была выпущена QNX2. Система имела
завидную репутацию за надёжность и получила широкое распространение для
управления промышленными машинами. QNX2 и сейчас иногда применяется в
ответственных системах.
В середине 1990-х в Quantum поняли, что на рынке быстро завоёвывает
популярность P0SIX, и решили переписать ядро, чтобы оно было более совместимым на
низком уровне. Так появилась QNX4. Она была доступна со встраиваемой
графической подсистемой, названной Photon microGUI и портированной под QNX версией X
Window System. Перенесение программ в QNX4 из операционных систем, основанных
на Unix, стало намного проще, также были убраны многие из «причуд» более
ранних версий. Также в начале 90-х компания была переименована в QNX Software
Systems (QSS), чтобы избежать путаницы с другими компаниями, в первую очередь
с производителем жёстких дисков, имеющим такое же имя.
В конце 1990-х было решено создать операционную систему, в максимально
возможной степени совместимую с GNU/Linux, в то же время, сохранив микроядерную
архитектуру. Результатом этих разработок стала QNX Neutrino, выпущенная в
2001 году. Эта версия поставляется вместе с Momentics, средой разработки
программного обеспечения (IDE), основанной на Eclipse IDE, различными утилитами
GNU и програмным обеспечением, ориентированным на Интернет: веб-браузерами
Voyager и Mozilla, а также веб-сервером. В отличие от предшествующих версий,
работавших только в PC-совместимых архитектурах, QNX6 легко адаптируется
практически к любой аппаратной конфигурации. Кроме того, особое внимание было
уделено проработке архитектуры с тем, чтобы её можно было эффективно
масштабировать: как «вверх» (добавляя новые сервисы и расширяя функциональность),
так и «вниз» (урезая функциональность, чтобы «втиснуться» в ограниченные
ресурсы) . Иными словами, QNX6 можно установить там, где QNX4 не уместилась бы.
Также в QNX6 все драйверы были приведены к единой модели, и все интерфейсы
стали открытыми.
4 февраля 2004 года Государственная техническая комиссия при Президенте РФ
выдала компании «СВД Встраиваемые Системы» сертификат № 84 6, удостоверяющий,
что операционная система реального времени QNX 4.25 (изделие КПДА.00001-01)
проверена по 2 уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей
(НДВ). Сертификат разрешает использовать изделие при разработке систем защиты
для автоматизированных систем до класса 1Б включительно в соответствии с
требованиями руководящих документов Гостехкомиссии России.
18 мая 2004 года в Государственный реестр сертифицированных средств защиты
информации внесен сертификат № 906, удостоверяющий, что защищенная система
реального времени QNX 4.25 (КПДА.00002-01) соответствует требованиям
руководящих документов Гостехкомиссии России по 3 классу защищенности от
несанкционированного доступа (НСД) и 2 уровню контроля отсутствия НДВ.
27 октября 2004 года фирма QSS была куплена компанией Harman, весьма
далекой от информационных технологий вообще и ОСРВ в частности. В результате QSS
превратилась из независимого разработчика и поставщика решений для широкого
спектра применений в отдел ИТ компании Harman.
После 2004 года интерес в мире к QNX начал угасать. QNX сохранила
популярность в основном в России, СНГ и Германии благодаря неимоверным усилиям
дистрибьюторов , а также благодаря агрессивной рекламе.
12 сентября 2007 года компания QNX Software Systems обьявила о том, что
исходный код ОС QNX Neutrino будет открыт, но для коммерческого использования
QNX Neutrino необходимо приобрести лицензию.
В 1982 году QNX попала под Запрет комитета СОСОМ, как технология двойного
назначения. Этот запрет был снят в 1990 году, однако жёсткая политика
лицензирования привела к тому, что в странах Восточного блока система не получила
широкого распространения.
На сегодняшний день единственным ограничением на широкое использование QNX
является высокая стоимость лицензии и сильная зависимость от QSSL в плане
лицензирования разработанного программного обеспечения. Но, тем не менее, она
занимает лидирующую позицию среди ОС реального времени на платформе ПК.
Примеры применения QNX за рубежом:
• Наиболее ярким примером применения QNX является работа с кредитными
карточками VISA во всех региональных офисах Северной Америки.
• Управление дорожным движением. В городе Оттава-Карлетон (Канада) на базе
QNX разработана система управления движением городского транспорта
муниципалитета города (RMOC — Regional Municipality of Ottawa-Calerton). Эта
система объединяет около 700 светофоров и 3000 придорожных датчиков на
протяжении 1100 километров шоссе. Пропускная способность этих шоссе —
5,4 миллиарда автомобилей в год. Кроме времени и продолжительности
переключения сигналов светофоров на каждом перекрёстке города данная система
управления должна фиксировать происходящие события, анализировать рабо-
тоспособность оборудования через придорожные датчики.
• Управление ядерным реактором. Одно из отделений канадской компании
Atomic Energy of Canada Ltd., которая известна как разработчик,
производитель и продавец ядерных реакторов, специализируется на разработке
программных продуктов по управлению и мониторингу. На основе QNX этим
отделением разработана система управления ядерным реактором, которая
называется «Распределённая Система Управления с Открытой Архитектурой» (Open
Architecture Distributed Control System).
• Кроме применения QNX в области управления, она так же успешно
используется и для научных исследований: моделирования процессов, отслеживания
хода экспериментов.
• Cisco Systems использует оптимизированную версию микроядра QNX Neutrino
в программном обеспечении IOS XR. Программный пакет IOS XR предназначен
для управления коммутаторами Cisco CRS-1, обеспечивает непрерывный режим
работы и поддерживает развитые функции управления терабитными
коммутаторами с распределённой архитектурой.
• На октябрь 2008 года решения на базе QNX лицензированы для использования
на более, чем 7,4 миллионах единиц техники от практически всех ведущих
производителей автомобилей, включая BMW, Chrysler, Daimler, Fiat, Ford,
General Motors, Honda, Hyundai, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Saab,
SsangYong, Toyota и Volkswagen. В частности такие автомобили выпускаются
под марками Acura, Alfa Romeo, Audi, Buick, Cadillac, Chevrolet, Dodge,
Honda, Hummer, Infiniti, Jeep, Lancia, Mini, Mercedes, Opel, Pontiac,
Saturn и другими.
Примеры применения QNX в России (как правило, это системы в промышленности,
которые управляют довольно сложным и ответственным производством с очень
высокими требованиями по времени реакции на аварийные ситуации, требованиями к
надёжности и непрерывности управления):
• Наиболее известным применением QNX в России является система
автоматизированного контроля и управления разводкой Троицкого моста через Неву в
Санкт-Петербурге, реализованная ЗАО НПП «Промтрансавтоматика». Эта
система эксплуатируется с апреля 2002 года. После реконструкции мост ни
разу не выбился из графика разводки.
• Система автоматизированного управления оперативно-диспетчерским
комплексом цеха водоснабжения в Сургутнефтегазе, которая работает совместно с
российским продуктом СУБД ЛИНТЕР.
• Система управления северными магистральными нефтепроводами,
расположенная в г. Ухта. Система включает в себя шесть операторских мест с горячим
резервированием, которые выполняют управление одновременно по четырём
направлениям магистрального нефтепровода на участке Ярославль-Ухта
(протяжённость 1500 км).
• Цифровая система коммутации «ДНЕПР», разработанная и производимая ГАХК
«ДМЗ», а также модернизируемые ЭАТС-ЦА типа С-32, работающие в ОС DOS и
OS/2.
• Система «Сириус-QNX», предназначенная для оперативного диспетчерского
контроля и управления технологическим процессом перекачки нефти по
участкам восьми магистральных нефтепроводов ОАО «Сибнефтепровод». Общая
протяжённость системы нефтепроводов в однониточном исполнении составляет
3696 км.
• Система автоматизации станов холодной прокатки на базе QNX внедрена на
5-ти клетевом стане Магнитогорского металлургического комбината. Системы
управления металлургическим производством на базе QNX работают в
Норильске, Нижнем Тагиле, Электростали.
• Система по закачке эфиров целлюлозы для Ромашкинского месторождения (г.
Альметьевск)
• Информационно-управляющая система компрессорного цеха
газоперекачивающего предприятия, внедряется на объектах предприятия ООО «Волготрансгаз»
ОАО «Газпром». В настоящее время система внедрена в Моркинском ЛПУ МГ,
Вятском ЛПУ МГ, Вязниковском ЛПУ МГ и Владимирском ЛПУ МГ, КС «Вязники».
• «ОАО Салаватнефтеоргсинтез», АСУ ТП производством бензола на базе SCADA
Realflex. Система управления оперирует более чем 16000 физических
каналов .
• ДО СМУ-4 «Мосметрострой» г. Москва. АСУ водооткачки и дымоудаления Гага-
ринского железнодорожного тоннеля на базе SCADA СТАТУС-4. Гагаринский
тоннель является самым длинным в Европе железнодорожным тоннелем в черте
города.
• Вычислительные комплексы для решения задач противоаварийной автоматики и
противоаварийного управления различных уровней в энергетических системах
производства ЗАО «Институт автоматизации энергетических систем» (г.
Новосибирск) . В настоящее время в эксплуатации находятся УВК АПНУ
Таймырской и Норильской энергосистем, УВК АДВ западной и центральной части ОЭС
Сибири.
• Система автоматизации диагностирования и контроля, удаленного
мониторинга устройств СЦБ (АДК-СЦБ) на базе QNX Neutrino внедрена на более, чем
177 станциях и 1173 км АБТЦ шести железных дорог ОАО «РЖД». Система
автоматизации сортировочной станции (ГАЦ-МП) — 5 сортировочных станций в
различных регионах. Разработчик: ООО НПП «Югпромавтоматизация», г.
Ростов-на-Дону.
• Система управления машинами термической резки металла (МТР), применяется
в качестве ОС УЧПУ(CNC)производства ОАО «Зонт» г. Одесса, ООО «Автоген-
маш» г. Тверь.
• АСУ ТП парового котла производительностью 500 т/ч на Ново-Иркутской ТЭЦ.
Проект реализован на базе програмного комплекса «Делин», разработанного
ЗАО НПК Дельфин-Информатика.
• Пульт космонавтов «Нептун-МЭ» транспортного корабля «СоюЗ-ТМА», НИИАО,
г. Жуковский
АРХИТЕКТУРА2 QNX
Как мне удалось выяснить, QNX когда-то называлась QUNIX. По настоянию фирмы
AT&T, владеющей торговой маркой UNIX, название было изменено.
Итак, архитектура системы определяется архитектурой ядра. Это тем более
верно для встраиваемых систем, ведь в ПЗУ промышленного робота, бортовой
компьютер ракеты-носителя ядерной боеголовки, микропрограмму микроволновки
(извините за тавтологию), и все такое прочее, кроме ядра и собственно программы
управления данным объектом ничего засовывать не будут. Удаленное
администрирование через TCP/IP и/или GUI возможно, но используется редко. Один человек
совершенно справедливо назвал QNX мечтой кришнаита: маленькая, никому не
мешает, тихо жужжит себе под нос, и делает благое дело. Такое мнение он выска-
2 Вадим Тукаев. Большинство материалов одинаково верны как для 4.x, так и для 6.x.
зал, когда совершенно случайно узнал, что один из использующихся на его
заводе станков с ЧПУ работает под QNX2. В течение многих лет никто не удосужился
это выяснить просто потому, что не было повода - перенастрой-
ки/апдейта/ребута/переустановки не требовалось. Последние три действия вообще
не имеют смысла применительно к встроенным системам. Во всяком случае, так
было раньше, до того, как на рынок встроенных систем вышла всеми любимая
Microsoft с ее Windows ХР Embedded Edition (и WinCE 3.0). Так что в ближайшее
время тебе понадобиться перезагружать холодильник по десять раз на дню
(Произошло переполнение морозильника по адресу ПолкаРРРР0001, если после размо-
розки проблема возникнет снова, обратитесь в ближайший супермаркет, а тостер
при попытке засунуть в него кусок батона будет бить током, кричать про
недопустимую операцию и требовать исключительно французских круассанов.
По поводу использования QNX в качестве десктоп-системы (сервер, рабочая
станция, firewall/proxy, файловая мусорка, домашняя/игровая машина) могу
заявить сразу: возможно, но не всегда, и почти никогда не оправдывает
материальных/интеллектуальных вложений3. Микроядро на десктопе - нонсенс. Обычно хост-
система, то есть тот комп, на котором идет разработка встраиваемой системы,
работает под обычной OS (Windows, Solaris, Linux, HP-UX, etc). Встраиваемые
ОСРВ работают в специализированных контроллерах, но некоторые из них
допускают использование на обычном компе (в смысле - никуда не встраиваемом, но это
не всегда обычный IBM PC) в качестве среды разработки. Использовать QNX RtP
для разработки embedded-приложений очень удобно, что не удивительно, так как
она разрабатывалась для этого, более того - ТОЛЬКО для этого. Ставить ее на
комп "просто так" - нонсенс. Впрочем, лично меня это соображение не
остановило, чему я очень рад.
Основой архитектуры QNX является микроядро, жесткое реальное время и обмен
сообщениями.
Используемое в QNX микроядро чрезвычайно мало (около 8 Кб в QNX4, от 20 до
32 Кб в различных реализациях QNX6), и полностью написано на ассемблере, что
обеспечивает высочайшую скорость. Кроме того, в такой небольшой программе
легче находить ошибки, что делает его чрезвычайно надежным. Конечно, 32
килобайта для программы на чистом ассемблере не так уж и мало, но, все же
учитывая соотношение между количеством потраченных на разработку человеко-дней и
размером полученного бинарного кода, QNX смело можно назвать одной из самых
проработанных ОС. Не удивительно, что ей доверяют контроль над ядерными
реакторами и медицинским оборудованием. И то, и другое напрямую связано с жизнью
и здоровьем людей.
Ядро QNX выполняет следующие задачи: планирование процессов, обмен
сообщениями между процессами и... все! Нет, конечно, еще есть сетевое
взаимодействие низкого уровня и первичная обработка прерываний, но основных функций у
ядра всего две. Это фундамент операционной системы QNX.
Планировщик процессов
Планировщик является частью ядра и подключается каждый раз, когда процесс
меняет свое состояние в результате появления сообщения или прерывания. В
отличие от процессов само ядро никогда не планируется к выполнению. Управление
QNX6 можно использовать так же как, например LINUX, но все-таки последний имеет больше
возможностей и программ.
передается ядру только в результате прямого вызова ядра из процесса, или по
аппаратному прерыванию.
Все функции, выполняемые операционной системой QNX, за исключением функций
ядра, реализуются стандартными процессами. В типичной конфигурации системы
QNX имеются следующие системные процессы: администратор процессов (Ргос),
администратор файловой системы (Fsys), администратор устройств (Dev), сетевой
администратор (Net). Вот как примерно выглядят некоторые команды в файле
sysinit (инициализация системы):
# запуск менеджера устройств
Dev &
# драйвер консоли с восемью виртуальными консолями
Dev.con -n 8 &
# открыть ввод-вывод на консоль
reopen //O/dev/conl
# последовательные порты (С0М1/С0М2)
Dev.ser &
# параллельный порт (LPT1)
Dev.par &
# диспетчер файловых систем
Fsys &
# драйвер флоповода
Fsys.floppy &
# администратор сети
Net &
# драйвер сетевой карты
Net.ether8003 &
# инициализация всех консолей и запуск login на первой
tinit -Т /dev/соп* -t /dev/conl &
Применение термина "системный процесс" весьма условно - никакого отличия от
процессов пользователя нет. Ты можешь называть их модулями, демонами,
драйверами, приложениями - суть не меняется. Абсолютно любой процесс в QNX можно
Запустить или остановить в любой момент. Никакого сходства с Linux или BSD:
тебе не нужно компилировать ненужный в настоящий момент кусок кода в виде
модуля в надежде, что он понадобиться в будущем. Во-первых, где уверенность,
что понадобиться? Во-вторых, даже неподключенный модуль занимает память и
тормозит ядро4. В QNX таких проблем нет, можно развернуть систему от
минимальной инсталляции до полнофункциональной, а потом обратно... без
перезагрузки, без перекомпиляции, и даже без непосредственного контакта с
конфигурируемым компьютером - через сеть.
В начале уже упоминалось, что большая часть изложенной здесь информации
справедлива и для QNX4, и для QNX6/Neutrino. Фундаментальные принципы
организации ядра практически не изменились. Но все же есть, по крайней мере, одно
очень серьезное нововведение в Neutrino. Еще раз подчеркиваю - речь не о
улучшениях ядра, их гораздо больше одного, что заметно хотя бы по количеству
функций (в ядре QNX4 - 14 системных вызовов, в Нейтрино - около пятидесяти),
а об изменениях базовых, "ядерных" принципов.
Как может программа Занимать память, если она не Запущена? Почему работа компа Замедляется,
хотя модуль не выполняется? Да, конечно, это выглядит глупо, но тем не менее это так - по
крайней мере так уверяет автор статьи.
Отличие микроядра Neutrino от наноядра QNX - возможность создания
"системного процесса", причем в данном случае имеется в виду процесс,
взаимодействующий с системой непосредственно, в обход менеджера процессов. В QNX4 ядро и
менеджер процессов запускались в едином адресном пространстве, что делало их
фактически единым целым. Такой подход снижает надежность, но увеличивает
производительность . Во многих конкурирующих ОСРВ такой подход применяется ко
всем приложениям, а в QNX4 это - единичный случай. Этот факт, конечно,
радует. Но, как всегда, появился побочный эффект (хорошо, что только один, и еще
лучше, что от него удалось избавиться). В случае использования под QNX только
одного приложения (не такая уж и редкостная для встроенных систем ситуация)
приходилось использовать менеджер процессов, хотя это и бессмысленно - ведь
приложение единственное, и делить ресурсы ему не с кем. На основе ядра
Neutrino можно создать так называемый "системный процесс" (просто у системных
программистов не хватило фантазии на что-нибудь вроде quazi-kernel или OS-
Level -Арр) , то есть пользовательское приложение, функционирующее на уровне
ОС. Просто до гениальности: сплавляем микроядро Neutrino со своей программой
управления Терминатором, и получаем быструю (потому что это голое ядро),
компактную (потому что выкинули менеджер процессов), автономную микропрограмму,
не зависящую от ОС (потому что она и есть ОС) и даже от BIOS (можно
организовать начальную загрузку "своими средствами", через модули IPL).
Кстати, интересный вопрос - является ли такой "системный процесс"
однозадачной ОС? И может ли вообще однозадачная ОС работать в реальном времени?
Однозначно - нет (на оба вопроса). Во-первых, "системный процесс" может
распараллелить все что угодно с помощью нитей (threads), которые QNX, конечно,
поддерживает. Во-вторых, однозадачная система может быть мягкой системой
реального времени (или системой мягкого реального времени, что одно и то же) ,
но ОС жесткого реального времени обязана быть многозадачной. События могут
наступить одновременно, и однозадачная система обязательно "потеряет" одно из
них. Время отклика зависит, в том числе, от задержки выполнения прерывания, а
контролировать это, например, в DOS - невозможно (это не единственная
причина, но самая наглядная). Более того, не все многозадачные ОС это умеют
(Windows 95/98/МЕ не умеет, да и вообще не является истинно многозадачной).
Кстати, Windows NT/2000/XP/CE3, формально являющиеся мягкими ОСРВ, реализуют
реальное время, но очень уж [мелко-]мягко. Сколько времени пройдет между ISR
(первичный обработчик прерывания) и DPC (вызов отложенной процедуры) - Гейтс
его знает. Видимо, поэтому многие системщики вообще не признают мягкие ОСРВ,
ведь если система гарантирует обработку сигнала, но не гарантирует, что
обработает его "сейчас" (то есть в течение некоторого заранее определенного
кванта времени), то она бесполезна в системах реального времени. Действительно,
существуют системы критичные ко времени обработки сигнала, в которых
промедление смерти подобно (иногда - в буквальном смысле), но мягкие системы
реального времени тоже находят свою рыночную нишу.
Обмен сообщениями
Любая многозадачная ОС должна содержать средства связи между процессами
(IPC = interprocess communication), тогда мы сможем создавать приложения,
представляющих собой набор взаимосвязанных процессов, в котором каждый
процесс выполняет одну строго определенную функцию. Это важно не только для
ОСРВ, но все же именно в ОСРВ производительность напрямую зависит от
реализации IPC.
Ядро QNX реализует передачу всех сообщений между всеми процессами во всей
системе. Сообщение - это просто пакет данных длиной до 65536 байт, который
передается от одной задачи в другую. Ядро никоим образом не изменяет
сообщение, просто копирует данные из адресного пространства одного процесса в
адресное пространство другого процесса и приостанавливает первый процесс, пока
второй не вернет ответное сообщение. Гениальность такого подхода - в его
изяществе, функциональности, эффективности и простоте, а эти качества обычно
встречаются только по одиночке. Многие другие ОСРВ тоже реализуют механизм
передачи сообщений, но только QNX делает это на уровне ядра.
Попутно Замечу, что QNX поддерживает и другие виды IPC (в том числе
сигналы, семафоры, исключения, и т.д.), но именно сообщения являются в QNX
основным способом передачи информации, потому и поддерживаются непосредственно
ядром. Можно, конечно, организовать передачу данных через совместно
используемую память, порты, или даже временные файлы, но все эти способы либо
медленны, либо ненадежны, либо не работают вне локальной машины. Именно поэтому
процессы используют сообщения, даже если вызывают другие функции, ведь
системные библиотеки - это надстройка над ядром, а значит, и над системой
передачи сообщений. Например, процесс, передающий данные другому процессу по
"трубопроводу" (pipe), косвенно передает их в виде сообщений.
Оперирование сообщениями осуществляется вызовом соответствующих функций
языка Си: send() - послать, receive() - принять, reply() - ответить, а также
нескольких других, предназначенных для обработки коллизий (в смысле -
внештатных ситуаций). Процесс-получатель идентифицируется PID'om, но существуют
способы привязки имени процесса к определенному PID'y. Можно получить
сообщение постепенно, кусками требуемого размера, что очень удобно в случае, когда
сообщений очень много, и необходимо приостановить прием одного для обработки
другого. Это позволяет динамически распределять память под принимаемые
данные , что избавляет процесс от излишнего количества буферов.
Вот как происходит передача сообщения от процесса А к процессу В:
1. Процесс А вызывает функцию ядра send(), после чего становится SEND-
блокированным.
2. Ядро передает сообщение процессу В.
3. Процесс В выдает receive() .
4. Ядро информирует процесс А, что его сообщение процессом В получено.
Процесс А изменяет свое состояние на REPLY-блокированное.
5 . Процесс В выдает reply() .
6. Ядро передает процессу А ответное сообщение процесса В. Процесс А
разблокируется .
Иногда все происходит чуть-чуть сложнее, с использованием receive-
блокировки процесса В, тогда после передачи разблокируются оба процесса, а
какой из них начнет работу первым, зависит от их приоритетов. Существуют еще
более сложные схемы.
Механизм передачи сообщений служит не только для коммуникации между
процессами, но и для их синхронизации. Ядро определяет "загруженность" процессов,
отслеживая их состояние во время передачи, получения и ответа на сообщения,
что позволяет максимально эффективно планировать распределение ресурсов
процессора, синхронизируя процессы в соответствии с их приоритетом.
Маленький пример. Допустим, происходит передача сообщения по вышеприведен-
ной схеме. После того, как процесс А выдаст запрос send(), он
приостанавливается, следовательно, ему нужно меньше ресурсов, чем процессу В, который занят
обработкой данных, полученных от процесса А. Поэтому процесс В после выдачи
запроса receive() может продолжать свою работу до тех пор, пока не будет
готов ответ для процесса А (или пока не поступит сообщение от какого-нибудь
другого процесса С.
Выше уже упоминалось, что процесс блокируется до тех пор, пока не получит
ответ на сообщение, но это не всегда приемлемо. Например, процессу требуется
обслуживать несколько высокоскоростных устройств и одновременно общаться с
другими процессами. На этот случай существует функция creceive(), которая в
случае отсутствия сообщения немедленно делает return(), а в остальном
идентична receive(). Именно этот принцип обеспечивает высокую производительность
таких задач, как Dev и Fsys.
Конечно, это далеко не все. Я бы хотел рассказать больше (о передаче
сообщений через proxy-процесс, например, или о виртуальных каналах), но пытаться
втиснуть в статью материал, которого хватило бы на несколько толстых книжек -
бессмысленно. Продолжаем дальше.
QNX - это сеть
Любая сеть на основе QNX представляет собой единый набор ресурсов. Любой
процесс на любой машине сети может использовать любой ресурс любой другой
машины, а также взаимодействовать с любым процессом посредством сообщений. С
точки зрения пользователя нет никакой разницы между своим компьютером и
чужим: доступ к файлам, использование устройств и запуск приложений
осуществляется одинаково (с учетом прав доступа, конечно). Механизм передачи сообщений
обеспечивает гибкую и прозрачную сетевую обработку, что не удивительно - QNX
изначально разрабатывалась как сетевая операционная система. Сетевые
технологии QNX, кстати, получили название Qnet.
QNX-сеть похожа на универсальную вычислительную машину (в простонаречии -
мэйнфрейм), только собранную из обычных компов. Например, программы,
управляющие работой устройств ввода/вывода, работающие в реальном времени, могут
потребовать больше ресурсов, чем другие, менее критичные ко времени,
приложения (текстовый редактор, например). Qnet достаточно реактивна для того, чтобы
поддерживать оба типа приложений одновременно: вычислительная мощность будет
сконцентрирована там, где и когда это необходимо, без ущерба для параллельной
обработки данных. Получается что-то вроде кластерного суперкомпьютера, причем
"прямо из коробки", а если использовать в качестве транспорта не FLEET
(собственный сетевой протокол QNX), а TCP/IP, то можно распараллелить задачу на
глобальную сеть...
Каждому узлу сети QNX присвоен номер от 1 до 255, являющийся его
идентификатором. Сервер обычно получает номер 1, так что если номер другой - ты в
сети, причем не в качестве администратора. В любом случае, ты можешь
рассматривать тот компьютер, За которым работаешь (localhost), как номер 0. Другими
словами, //0 = 127.0.0.1, если так понятнее.
Сетевой администратор/ менеджер/ диспетчер/ называй-как-хочешь,
взаимодействуя непосредственно с ядром, расширяет возможности QNX, обеспечивая
передачу сообщений по сети. При этом используются те же самые системные вызовы
send(), receive(), reply() и так далее. Такая высокая степень прозрачности
обеспечивает эффективную передачу всех транзакций между процессами системы,
как по внутренней шине компьютера, так и по сети. Кроме того, менеджер сети
пытается увеличивает пропускную способность посредством балансировки нагрузки
и обеспечить отказоустойчивость за счет избыточной связности.
Скорость передачи данных в сети зависит от быстродействия используемых в
ней компьютеров и от пропускной способности сети. Если компьютеры тормозят,
менеджер сети тут не поможет, но если компьютер выдает данные в сеть быстрее,
чем сетевое оборудование может обработать их, то в этом случае можно
попытаться передавать данные по нескольким сетевым интерфейсам одновременно.
Сетевой администратор способен автоматически сбалансировать нагрузку,
распределяя трафик по нескольким сетям в реальном времени. Для этого необходимо,
чтобы хотя бы в некоторых машинах сети (по крайней мере в двух) стояло несколько
сетевых карт. Можно попытаться оптимизировать топологию сети, объединив
компьютеры с высокими требованиями к скорости трафика в одну сеть, а
низкоскоростные соединения - в другую. В любом случае, чем больше вариантов путей для
передачи данных предполагает топология сети, тем больше у администратора сети
(имеется в виду программа, а не человек, хотя и это тоже...) возможностей по
оптимизации трафика.
Избыточная топология сети обеспечивает большую надежность. В случае выхода
из строя одной из сетевых карт сетевой администратор автоматически
перенаправляет весь поток данных по другой сети. Это обеспечивает прозрачную
сетевую отказоустойчивость. Можно даже объединить все компьютеры сети каким-
нибудь дешевым интерфейсом (например, последовательным или параллельным
соединением) , который послужит резервной сетью. В случае полного выхода из
строя всей сети (кто-то подал на общую шину 10 тысяч вольт, и все сетевые
карты сгорели) передача данных не прервется, хотя пропускная способность
сети, конечно, снизится.
Во многих операционных системах работа с сетью, межпроцессные коммуникации
(IPC) и даже передача сообщений, выполняются не ядром, а внешними
надстройками над ним. В результате получается совершенно неэффективный двойной
интерфейс, в котором отдельно организована связь между процессами и совершенно
иначе - доступ к закрытому монолитному ядру. Так что QNX - это не только
высокоэффективная встраиваемая система жесткого реального времени, но и
полностью распределенная сетевая ОС.
Гибкость FLEET обеспечивается модульной архитектурой QNX. Можно добавлять
узлы в сеть или удалять их из сети в любое время, не нарушая целостности
остальной сети - перенастроится она автоматически, на лету. Можно подключать к
одной сети другие физические сети. Этот механизм получил название "brouting",
что очень точно отражает его суть: нечто среднее между маршрутизацией
(routing) и коммутацией сегментов через мост (bridge). Ничего удивительного,
что Cisco выбрала именно QNX для использования в своих сетевых устройствах
(не буду утверждать, что во всех, и не буду утверждать, что именно QNX 4.x,
но все же). Впрочем, понятно, что Cisco много чего туда добавила своего. Дело
в том, что FLEET вовсе не идеален. Он гораздо проще в использовании и
эффективнее, чем TCP/IP, но зато не так универсален. Впрочем, реализация TCP/IP
под QNX 4.x есть, причем большая часть кода - это сетевое программное
обеспечения BSD Release 2, портированное под QNX4 без каких-либо компромиссов между
функциональностью и характеристиками реального времени. Под 6. х еще
интереснее - сначала сделали урезанный вариант под названием Micro TCP/IP, который
не поддерживал динамические протоколы маршрутизации и сложные таблицы, но за-
то помещался в 40-5 Кб, что для встроенных систем гораздо важнее. Потом,
насколько я знаю, была добавлена полная поддержка стека TCP/IP (BSD4-sockets) ,
а также совместимость с FLEET. Вся эта сборная солянка позже была названа
Qnet.
Qnet - это не только собственные реализации протоколов, это краеугольный
камень идеологии QNX. Термин этот скорее не технический, а маркетинговый,
означающий summa technologae (сумму технологий), применяемых при организации
сети. Кстати, транспортом для Qnet может служить любой протокол, в том числе
твоя собственная разработка. Все вышеперечисленное вовсе не делает QNX
идеальной средой для создания фаерволла или, скажем, прокси-сервера. QNX
(особенно QNX4) для этого, строго говоря, вообще не предназначен.
Прозрачная
распределенная
обработка
Иногда нужно запретить процессу выполнение каких-либо действий до
наступления некоего события. В многозадачной среде может произойти ошибка, если,
например, процесс А выдаст результаты вычислений еще до того, как процесс В
предоставил ему данные для этих вычислений. Следовательно, необходимо
заставить процесс А дождаться данных от В. Различают несколько видов блокировок в
зависимости от стадии, в которой находится обмен сообщениями. Разумеется,
процесс может быть и не блокирован, то есть в состоянии READY (есть еще
несколько состояний - HELD, WAIT, DEAD, но их мы рассматривать не будем).
Назовем процессы условно "рабочий" и "прораб", чтобы понятнее было.
SEND-блокировка прораба: прораб кричит send() рабочему, нахально
бездельничающему (READY) прямо под носом у начальства, но рабочий старательно делает
вид, что не слышит. Или просто до него медленно доходит...
REPLY-блокировка прораба: рабочий сказал receive(), мол сейчас все сделаю,
только докурю...
RECEIVE-блокировка рабочего: рабочий попался сознательный, выдал receive(),
хотя приказов еще никаких не получал. Выслужиться решил, вот и кричит: "готов
к труду и обороне!", после чего терпеливо ждет сообщений в состоянии RECEIVE-
блокировки. Получив приказ, рабочий ничего не говорит (думаю, не надо
объяснять, что receive() уже был, а потому не имеет смысла выдавать его повторно),
сразу принимается за работу, что радует прораба, которому даже не нужно
переходить в состояние SEND-блокировки, так что он немедленно становится REPLY-
блокированным и преспокойненько ждет результатов.
В любом случае, после выполнения задания рабочий говорит прорабу reply(), в
смысле - принимай работу. Такой обмен сообщениями называется SEND-
управляемым, то есть приказы отдает прораб, который решает, когда рабочему
трудиться, а когда идти на обед. И это правильно, логично, и даже
справедливо, но, как ни странно, существует REPLY-управляемый обмен сообщениями, когда
всем заправляет рабочий, а не прораб. Иногда он посылает сообщение прорабу
"ну, так уж и быть, сегодня поработаю!". Прораб готовит задание и пересылает
его в виде ответа на это сообщение. Соответственно, рабочий делает send(),
содержащий результаты (такой конструкции, как ответ на ответ, в QNX нет,
иначе все окончательно запуталось бы).
Обычно прораб управляет несколькими рабочими, соответственно в QNX вполне
можно организовать прием сообщений от нескольких процессов-отправителей.
Прием сообщений процессом-получателем осуществляется либо по очереди, в порядке
поступления, либо в соответствии с приоритетами процессов-отправителей.
Правда , мы договорились называть процесс-получатель "рабочим", а процесс-
отправитель "прорабом", а потому ситуация выглядит парадоксально: один
рабочий выполняет приказы нескольких прорабов. Впрочем, такое в жизни тоже
случается. К тому же "рабочий" и "прораб" - условные обозначения, при желании их
можно зеркально отобразить... и тогда все станет на свои места.
Существует еще много нюансов передачи сообщений:
• запись и чтение части сообщения (если размер буфера меньше длины
сообщения, то можно воспользоваться функциями ReadmsgO и WritemsgO, вызывая
их несколько раз, таким образом, сообщение будет передано как бы
"кусочками", нарезанными под размер свободного пространства в буфере)
• передача составных сообщений (составное сообщение формируется в
нескольких отдельных буферах, после чего передается без использования
временного рабочего буфера, что обеспечивает большую эффективность; имена
соответствующих функций запомнить очень легко - Creceivemx(), Readmsgmx(),
Receivemx(), Replymx(), Sendmx(), Writemsgmx(), т.е. они отличаются от
соответствующих стандартных только приставкой тх).
Кроме того, интерес представляет так называемый прокси, что в данном случае
означает метод связи, при котором процессы не блокируются. Используется в тех
случаях, когда процесс-отправитель не нуждается в каком-либо взаимодействии с
процессом-получателем, т.е. единственное предназначение proxy - посылка
фиксированного сообщения процессу, создавшему proxy. Таким образом, процесс
может передать сообщение, не блокируясь и не ожидая ответа, что удобно во
многих случаях, в том числе в нередкой и немаловажной для ОС[РВ] ситуации, когда
обработчик прерываний оповещает процесс о том, что некие данные доступны для
обработки. Процесс, которому необходим такой способ связи (назовем его про-
кси-процессом для краткости), создает прокси-канал посредством функции
qnx_proxy_attach(), после чего любой процесс или обработчик прерываний,
которому известен идентификатор прокси-процесса, может послать ему прокси-
сообщение с помощью функции trigger(). Чтобы не Запутаться, назовем это
сообщение триггером. Так вот, чтобы не потерять триггеры, ядро выстраивает их в
очередь и постепенно передает прокси-процессу, при необходимости
"замораживая" их. В очереди может быть до 65535 замороженных (или можно еще сказать -
законсервированных) триггеров. Совсем не лишняя мера предосторожности,
учитывая, что при потере триггера по какой-либо форсмажорной причине прокси-
процесс не сможет получить его повторно, ведь для этого необходимо как
минимум проинформировать процесс, отославший триггер, что передача не
произошла ... а обратной связи как раз и нет - это же прокси!
Обработчик прерываний вызывает прокси только в исключительных случаях -
возникновение ошибок или, например, переполнение буфера в драйвере
устройства, т.е. когда нужно проинформировать высокоуровневый процесс о чем-то очень
важном и очень срочном... Не хватало еще ошибочно НЕ выполнить передачу
сообщений об ошибке!
Прозрачность сетевого взаимодействия между процессами достигается с помощью
так называемых виртуальных каналов. Работа с удаленным (в смысле remote, а не
deleted) процессом ничем не отличается от использования локального процесса
именно за счет того, что Сетевой администратор (правильнее было бы наверно
написать Сетевой Демон) автоматически передает сообщения (и еще сигналы, но
это совсем другая история) этим путем, если нужно, конечно. Создавать
виртуальный канал вручную обычно не требуется, хотя возможность такая есть, более
того, при необходимости можно и обрубить канал насильственно... Процессы,
работающие через виртуальный канал, получают виртуальные идентификаторы (VID),
которые и являются уникальными в масштабе всей QNX-сети именами процессов.
Разумеется, обеспечивается автоматическая трансляция VID'ob в PID'h.
В каких же случаях происходит автоматическое и насильственное прекращение
связи по виртуальному каналу? Так вот, если кто-то запнется о шнур питания и
отрубит комп, участвовавший в передаче данных по виртуальному каналу, или тот
же самый кривоногий "кто-то" выдернет сетевой кабель из хаба, а также в
случае break'а удаленного процесса, с которым была установлена связь, данные
передаваться не будут (как ни странно). Все эти ситуации фиксируются, после
чего приложения высвобождают канал с целью корректного перераспределения
занятых ими ресурсов, которые в противном случае могут оказаться постоянно
занятыми. В таких случаях приложения Windows часто оставляют свои ошметки в
оперативной памяти, или, что еще хуже, продолжают работать, но такой остаточной
работоспособности хватает обычно только на то, чтобы вынести какой-нибудь там
МедиаПлейер, застопорить пару системных библиотек и в результате подвесить
все, что можно и нельзя. Понятно, что QNX подобные вольности с ресурсами ком-
па и нервами пользователя себе не позволяет.
Целостность виртуального канала проверяется Администратором процессов
следующим образом: Фиксируется время последней удачной попытки передачи данных.
Если все таймауты давно кончились, а сетевой активности нет - значит велика
вероятность наличия проблемы. Администраторы процессов двух законнектвшихся
компов периодически посылают друг другу тестовые пакеты. Если ответа нет,
виртуальный канал помечается как сбойный. Предпринимается несколько попыток
восстановления связи, в случае безуспешности которых канал отключается, про-
цессам-виртуалам возвращается соответствующий код сбоя, после чего они
переходят в состояние READY. Кроме того, в целях повышения надежности и скорости,
каждому виртуальному каналу выделяется область памяти для организации в ней
буфера, в котором и хранятся передаваемые данные непосредственно в момент
отправки на другой узел.
Разумеется, наибольшая ответственность за работоспособность сети
возлагается на процесс Net (Администратор Сети). Ядро и Менеджер процессов помещают
задания для Сетевого демона (как только их не приходится обзывать, чтобы
избежать тавтологии... впрочем, смысла это не меняет) в специальную
неблокирующую очередь в памяти. Другими словами, сетевые операции (send(), reply(),
qnx_proxy_attach(), передача Б1Снала на другой узел) выстраиваются в некое
подобие стека, ячейки которого содержат данные для этих операций. Вот
примерный алгоритм работы Администратора сети в стандартной ситуации Send-Reply:
1. Ядро копирует сообщение из адресного пространства процесса, вызвавшего
send(), в буфер виртуального канала;
2. Ядро ставит заявку в очередь к Сетевому администратору, указывая в ней
отправителя, удаленного получателя и указатели на данные в буфере
виртуального канала. Если до этого очередь была пуста, то Менеджеру сети
посылается прокси-сообщение (тот самый триггер) о том, что появилась
работа. В случае создания виртуального канала или передачи Б1Снала
составлением заявки занимается Администратор процессов, а в остальном все так
же;
3. Сетевой администратор принимает заявку из очереди и передает ее, куда
следует. Таким образом, он отвечает только за доставку данных, остальное
его не касается. Такое высокоорганизованное распределение труда
полностью себя оправдывает, но мы, кажется, забыли выяснить, что же
происходит на узле-получателе. Итак...
4. Менеджер сети копирует поступившее по сети сообщение в буфер
виртуального канала;
5. Он же оповещает ядро о завершении сеанса приема;
6. Ядро копирует данные из буфера виртуального канала в буфер процесса
(процесс, ожидающий данных, обычно RECEIVE- или REPLY-блокирован). Если
сообщение является управляющим Б1Сналом или командой создания
виртуального канала, то оно потом обычным send'ом передается Администратору
процессов (см. последнее предложение пункта 2).
К сожалению, в эту статью кое-что просто не поместилось. Планирование
процессов в реальном времени, обеспечение жестких временных параметров при
переключении задач и обработке прерываний, сигналы и их взаимосвязь с
сообщениями , основанная на экстентах файловая система qnx и многое другое.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ5 QNX NEUTRINO В
СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ
Современный уровень развития аппаратных средств позволяет пересмотреть
подходы к проектированию САУ для ответственных применений. В настоящее время в
методах построения систем управления можно выделить, по крайней мере, три
основных тенденции:
• отказ от представления САУ как набора специализированных программно-
аппаратных блоков в пользу унифицированных аппаратно-программных
средств;
• отказ от «федеративных» архитектур в пользу интегрированных решений;
• внедрение тактируемых архитектур (Time-Triggered Architecture).
Несмотря на то, что сегодня существует достаточно много примеров
работоспособных САУ на базе специализированных модулей, все же такие системы обладают
рядом существенных недостатков, как на этапе разработки, так и в
эксплуатации .
Разработка САУ на специализированных модулях требует наличия специалистов с
очень широким спектром знаний в прикладной области, области аппаратно-
программного обеспечения. Как правило, для каждого модуля используются свои
средства отладки, зачастую недостаточно мощные и удобные. Модернизация таких
систем осложнена из-за недостатка унификации подходов к разработке, скудной
документации — на выпуск хорошей документации в рамках одного проекта обычно
не хватает ни времени, ни бюджета. Смена аппаратной части нередко приводит к
глубокой модернизации всего ПО. Поддержку и развитие САУ на
специализированных модулях, как правило, могут осуществлять только непосредственные
разработчики этой системы.
5 В.И. Клепиков, Д.С. Подхватилин, Г.В. Шарапов, Н.А. Захаров. Интересно, кто их них на
самом деле написал эту статью.
Изменения в подходах к построению САУ для ответственных применений стали
возможны, прежде всего, благодаря росту производительности и объема памяти
современных процессорных модулей, что позволило использовать универсальные ОС
РВ. Применение ОС РВ решает большинство из упомянутых проблем, что
существенно снижает сроки разработки и увеличивает качество и удобство эксплуатации.
ОС также представляют собой прослойку между аппаратным и прикладным
программным обеспечением, благодаря которой аппаратура может модернизироваться без
изменений в ПО и наоборот.
Интегрированные САУ
Применение производительных вычислителей и ОС РВ привели к идее размещения
большей части расчетов в едином процессорном модуле. Такие архитектуры САУ
получили название «интегрированные» (в отличие от «старых», «федеративных»
архитектур). САУ с интегрированной архитектурой обладает лучшими
массо-габаритными характеристиками при более низкой себестоимости.
При использовании интегрированной архитектуры остро встает вопрос
надежности совместного выполнения различных задач на одном аппаратном модуле.
Очевидным требованием является то, что сбои в одном из приложений не должны
повлиять на выполнение других. В идеале должна обеспечиваться полная
независимость выполнения функций, присущая федеративной архитектуре САУ.
В настоящее время видится только один подход, отвечающий данному требованию
— применение специальной ОС, поддерживающей разделение приложений
(partitioning). Идеи разделения приложений выражены стандартом ARINC 653.
Каждое приложение (возможно, состоящее из нескольких процессов), которое должно
выполняться обособленно относительно других приложений, помещается в раздел.
Операционная система обеспечивает:
• невозможность доступа для приложения из одного раздела в память другого
раздела (пространственное разделение);
• наличие у каждого раздела гарантированного бюджета времени, который
будет ему предоставлен, даже если один или несколько других разделов имеют
приложения с более высоким приоритетом (временное разделение).
Применение разделов, помимо повышения надежности САУ дает следующие
преимущества :
• независимость разработки. Поскольку разделы функционируют независимо
друг от друга, они могут проектироваться, разрабатываться независимо (но
с учетом ограничения бюджета времени и памяти). Большую часть
верификации приложений (за исключением совместной доводки изделия) также можно
провести независимо;
• гибкость в развертывании системы. Если в системе есть несколько
вычислительных модулей, то раздел может быть при необходимости перенесен с
одного вычислителя на другой без изменения кода приложений (при условии,
что оба вычислителя работают под управлением одной ОС).
Тактируемые архитектуры
Тактируемые архитектуры — одно из наиболее перспективных направлений в
проектировании критичных к безопасности САУ. В таких системах модули связаны
между собой с помощью единого интерфейса, как правило, с шинной топологией, и
все передачи по этому интерфейсу производятся в соответствии с некоторым
детерминированным расписанием.
Преимуществами тактируемой архитектуры являются:
• независимость передач по интерфейсу для каждого из приложений,
соответственно, сбои в работе одного из приложений не повлияют на работу других
приложений;
• предопределенность задержки передачи информации между модулями;
• возможность компенсации одного или нескольких одновременных сбоев при
передаче.
Надо сказать, что концепция разделов хорошо сочетается с концепцией
тактируемых архитектур. Обе концепции призваны обеспечивать независимость
приложений друг от друга и останавливать распространение ошибок. Приложения в
тактируемой архитектуре должны разделять не только процессорное время, но и время
на шине. Детерминированное расписание передач должно также поддерживаться ОС.
Одной из стратегических задач ИТМиВТ им. С.А. Лебедева является создание
современной аппаратно-программной платформы для разработки САУ в
ответственных приложениях. Ключевой особенностью нашей платформы является использование
отечественной элементной базы и ОС QNX Neutrino.
В рамках создания указанной выше платформы специалистами ИТМиВТ разработан
интегрированный аппаратно-программный комплекс для построения систем
управления. В его состав входят процессорный модуль (рис. 1) на двухядерном
микропроцессоре, функционирующий под управлением ОС QNX, набор драйверов различных
интерфейсов и флэш-памяти, средства программирования и отладки.
Рис. 1. Бортовой процессорный модуль
Ключевой особенностью данного комплекта является разгрузка разработчика
встраиваемой системы на его основе от трудоемкого рутинного программирования
обслуживания системных устройств, высвобождение ресурсов разработчика для
написания собственно управляющего приложения по заданным алгоритмам, сокращение
сроков работы над проектом, повышение качества продукта в целом.
Использование QNX Neutrino
для ответственных применений
За многие годы применения в области САУ и промышленной автоматизации ОС QNX
отлично зарекомендовала себя как очень надежная и эффективная ОС для
построения САУ. Вот перечень свойств, выводящих QNX Neutrino на передовые позиции
среди ОС для встраиваемых применений и во многом упрощающих решение
упомянутых выше проблем со сложностью разработки и модернизации, переносимостью ПО:
• QNX Neutrino - это ОС жесткого РВ, она может применяться в системах для
ответственных применений;
• высокая надежность за счет микроядерной архитектуры. Ядро QNX, имеющее
небольшой размер, хорошо отлажено за десятки лет разработки;
• наличие развитых средств разработки и отладки QNX Momentics, включающих
интегрированную среду разработки, необходимые библиотеки, пакет
качественной документации. QNX Momentics упрощает процесс разработки и
поддержки ПО;
• удобство разработки системного ПО (драйверов). Данное свойство также
следует из микроядерной архитектуры: драйвера в понимании QNX — это
обычные приложения;
• совместимость с POSIX дает хорошую переносимость ПО на платформу QNX из
широко распространенных ОС Unix, Linux.
К указанным преимуществам в последнее время добавились открытость исходных
кодов ядра и доступность специальных пакетов инструментальных средств
(Technology Development Kits — TDK), упрощающих выполнение типичных проектов.
Разделение приложений
Концепция разделения приложений также поддерживается QNX Neutrino. В версии
6.3.2 в ядро включен пакет адаптивного разделения (Adaptive Partitioning),
обеспечивающего защиту разделов по памяти и гарантирует наличие временного
бюджета у каждого раздела, но его реализация имеет отличия от традиционного
понимания (в духе ARINC 653) управления разделами.
Обычная реализация временного разделения подразумевает использование
статической схемы разделения времени. То есть вводится понятие цикла системы, и
составляется расписание работы разделов. Простой пример: цикл системы 50 мс;
раздел № 1 работает в период 0... 15 мс, раздел № 2 — в период 15...20 мс, раздел
№ 3 — в период 20...50 мс. Планировщик ОС гарантирует следование расписанию.
QNX Neutrino предлагает адаптивное временное разделение. Каждому разделу
разработчиком назначается бюджет времени в процентах от общего времени
«цикла» . На самом деле, вместо понятия «цикла» - жестко определенного периода
времени с детерминированным расписанием - используется понятие «усредняющее
окно», в рамках которого планировщик обеспечивает заданный процент времени
каждому разделу. Приведенный выше пример в терминах QNX Neutrino означал бы:
размер усредняющего окна 50 мс; раздел № 1 имеет 30% времени, раздел № 2 —
10%, раздел № 3 — 60%. Никакого жесткого расписания переключений между
разделами в QNX нет.
Надо отметить, что QNX гибко подходит к распределению времени между
разделами. Если какой-либо из разделов не использует полностью свой бюджет,
неизрасходованное время может быть отдано другим разделам. Механизм гарантии
указанного разработчиком процента начинает работать только при больших
нагрузках .
Адаптивное разделение имеет следующие преимущества:
• уменьшение простоев процессора за счет передачи неиспользованного
бюджета другим разделам, что снижает требования к производительности
аппаратных средств;
• сохранение быстрой реакции на события, характерной для QNX (в том числе,
уменьшение задержки обработки прерываний).
Но применение адаптивной стратегии управления разделами несколько усложняет
дизайн упомянутых выше тактируемых архитектур. Очевидно, что статическое
расписание передач по интерфейсу лучше сочетается со статическим расписанием
работы разделов, нежели с адаптивным планированием, при котором фактически
никакого расписания и нет.
Тем не менее, гибкие средства ОС позволяют решить и эту задачу даже с
дополнительными выгодами.
Использование QNX в
тактируемых архитектурах
В QNX введен механизм критических потоков управления, которые выполняются
немедленно, как только становятся активными. Критический поток может быть
запущен, даже если раздел исчерпал свой бюджет, за счет чего достигается
маленькая латентность потока, характерная для систем жесткого РВ.
Поток считается критическим в пределах критического бюджета раздела, к
которому он принадлежит. Критический бюджет назначается разработчиком в
миллисекундах (то есть выражается в абсолютном, а не относительном времени) . По
исчерпанию критического бюджета критический поток рассматривается как обычный
поток управления и не имеет никаких привилегий относительно других потоков.
Ограничением критического бюджета обеспечивается защита от монопольного
захвата процесса в случае сбоя в критическом потоке.
Возвращаясь к построению тактируемых архитектур, можно предложить
достаточно простой способ организации разделов QNX. Каждый раздел должен иметь, по
крайней мере, один критический поток, который:
• активируется по таймеру в соответствии с расписанием передач
• выполняет только те операции, которые критично выполнить в соответствии
с расписанием (как правило, это операции ввода/вывода).
Операции, которые можно выполнить не синхронно с расписанием передач,
должны выполняться в обычных потоках. QNX будет управлять ими по адаптивной
стратегии, обеспечивая низкую латентность для действительно критичных ко времени
операций.
Пример САУ
ответственного
применения
В ИТМиВТ был разработан процессорный модуль для САУ газотурбинными
двигателями (ГТД) для авиационного применения. В качестве элементной базы для этого
модуля были использованы только компоненты отечественного производства или
разрешенные к использованию Министерством обороны РФ.
После тщательного анализа имеющихся на рынке ОС РВ для построения платформы
на базе модуля была выбрана ОС QNX. В сжатые, нехарактерные для встроенных
систем сроки на вышеупомянутый модуль была установлена (адаптирована) ОС РВ
QNX Neutrino 6.3.
В соответствии со стандартом POSIX разработаны драйверы:
• CAN (последовательная магистраль, обеспечивающий увязку в сеть
«интеллектуальных» устройств ввода/вывода, датчиков и др. исполнительных
устройств) ;
• интерфейса ARINC-429;
• интерфейса QSPI (Quick Serial Peripherial Interface) — быстрый
(буферизованный) последовательный периферийный интерфейс;
• TPU (Time Processing Unit) — устройства обработки временных интервалов;
• MIL-STD1553B - магистрального последовательного интерфейса;
• универсального асинхронного порта RS-232;
• флэш-памяти, а также некоторые другие, которые вместе с ОС РВ QNX
Neutrino 6.3 составляют на данном процессорном модуле
полнофункциональную среду исполнения для прикладного ПО жесткого РВ.
Несмотря на то, что основное применение процессорного модуля бортовое, в
составе САУ ГТД, функциональные возможности «среды разработки QNX Momentics»
позволили организовать на его основе рабочее место для разработки и отладки
ПО жесткого РВ (рис. 2).
Рис. 2. Рабочее место для разработки и отладки ПО
Рабочее место состоит из процессорного модуля для САУ ГТД, с загруженной на
него полнофункциональной средой исполнения, и ПК, с установленной на нем
средой разработки QNX Momentics. Созданное рабочее место позволяет не только
разрабатывать программы, загружать их на модуль и управлять их исполнением.
Используя символьный отладчик можно непосредственно с ПК (без предварительной
загрузки на процессорный модуль), работая через интерфейс универсального
асинхронного порта, исполнять откомпилированные программы в режиме пошаговой
отладки, что сокращает время разработки и отладки ПО.
Рабочее место для разработки и отладки ПО может легко трансформироваться,
например, в стенд для проверки и наладки САУ. Для этого достаточно
подсоединить к модулю через один из внешних UART (а их на плате модуля четыре) еще
один ПК с загруженным в него необходимым прикладным ПО.
К настоящему времени подобные рабочие места развернуты как в стенах ИТМиВТ,
так и у компании-заказчика.
Матпрактикум
СИГНАЛЫ и ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ
Давыдов А. В.
Тема 2. ПРОСТРАНСТВО и МЕТРОЛОГИЯ СИГНАЛОВ
Физическая величина более точно
определяется уравнением, чем измерением.
Макс Планк. Немецкий физик - теоретик,
XVIII-XIX в.
Между тем, уравнение только
математическая модель физической величины. А
без измерений понятия точности вообще
не существует.
Борис Старцев. Уральский геофизик -
практик, XX-XXI в.
2.1. ПРОСТРАНСТВО СИГНАЛОВ
Важнейшее свойство аналоговых и дискретных сигналов заключается в том, что
их линейные комбинации также являются аналоговыми или дискретными сигналами.
Линейные комбинации цифровых сигналов, в силу их ограничения по разрядности,
в принципе относятся к разряду нелинейных операций, однако последним фактором
можно пренебречь, если ошибки, которые вносятся в результаты наблюдений при
квантовании отсчетов, достаточно малы по сравнению с шумами
зарегистрированной информации. При дискретизации и квантовании данных непосредственно на
входах в ЭВМ это условие выполняется практически всегда, поскольку ошибки
определяются разрядностью ЭВМ и программными системами обработки данных,
которые обычно не ниже 6-12 десятичных разрядов.
Множества сигналов
Сигналы обычно рассматриваются в составе определенных множеств L,
объединенных каким-либо свойством Р, характерным для всех и каждого из сигналов
данного множества. Условное отображение множества: L= {s; Р} - множество
всех s, для которых справедливо свойство Р. Определив свойство Р, мы тем
самым можем ограничивать сигналы, действующие в каких-либо системах,
определенными типами, условиями, границами по параметрам и т.п.
Пример 1. Множество гармонических сигналов.
L = {s; s(t) = A-cos (cot+ф), -оо < t < оо}.
Множество содержит гармонические сигналы с произвольными значениями
амплитуд, частот и фаз.
Пример 2. Множество периодических сигналов.
ЦТ) = {s; s(t) = s(t+kT), -оо < t < оо, k g I}.
Пример 3. Множество сигналов, ограниченных по амплитуде и длительности.
L(K,T) = {s; |s(t)| < К, s(t)=0 при |t| > Т}.
Терминология операций с множествами сигналов. Множества сигналов могут
образовываться из других (ранее определенных) множеств логическими операциями
объединения (индекс объединения - lj) и пересечения (индекс - гл) :
L = Si S2 = {s; s g Si или s g S2},
L = Si r» S2 = {s; s g Si и s g S2}.
Возможно также разбиение множества сигналов на непересекающиеся
подмножества, более удобные для обработки, при этом для множества S, разбитого на
совокупность подмножеств {Si, S2, S3, ... , SN} , должны выполняться условия:
S = Si S2 ^ S3 ^ ... ^ Sn,
S„ о Sm = 0для пф т.
Запись S1 с: S означает, что множество S1 входит в состав множества S, т.е.
является подмножеством в составе S.
Преобразование элементов v± множества V в элементы д± множества G
называется отображением (трансформацией, преобразованием) V в G (символьные записи: д
= Т [v] или v -> д) , при этом элементы v называют прообразом множества д, а
элементы д - образом множества v.
Если преобразование выполняется над числами одного множества R (например, х
= Т[у]), то такое преобразование порождает функциональную зависимость х =
f (У) •
Если преобразование выполняется над функциями одного и того же множества L
(например, f(t) = T[g(t)]), то алгоритм преобразования Т[..] называют опера-
тором преобразования f(t) в g(t).
Преобразование g = T[f(t)] функций f(t) множества F называют функционалом,
если результатом преобразования являются числовые значения g множества G.
Примерами функционалов являются интегралы функций в определенных пределах.
Преобразование может выполняться функциональными операторами с переводом
функций одной переменной, например t, в функции по другой переменной,
например со, Типичным примером функционального оператора является преобразование
Фурье. В комплексной форме:
Пространство сигналов
Для анализа и обработки информации, которая может быть заключена в
сигналах, требуется выделять из множества сигналов сигналы с определенными
параметрами, сравнивать сигналы друг с другом, оценивать изменение сигналов при
их прохождении через системы обработки данных, и т.п. Это может выполняться
только при "помещении" множества сигналов в определенные метрические
пространства с заранее оговоренными свойствами и единицами измерений. Так,
"квартирное пространство" любого города включает, как минимум, три
структурных единицы: названия улиц, номера домов, номера квартир, что и определяет
пространство "квартирных сигналов". Но это пространство не является
метрическим, так как оно не имеет нулевой точки и единиц измерений, по нему нельзя
определить расстояние между двумя "квартирными сигналами". Положение на
поверхности Земли любого объекта однозначно определяется по "координатному
сигналу" в заранее сформированных метрических координатных пространствах с
нулевыми точками и принятыми единицами измерений. Для практического использования
определенными структурными ограничениями сформированы также различные
пространства картографических проекций, жестко установленная метрология которых
позволяет трансформировать информацию из одного пространства в другое,
например, более удобное для обработки определенными программами.
Главным условием превращения множество сигналов L{si(t), S2(t), ...}, которые имеют
какие-то общие свойства, в функциональное пространство сигналов является
выполнение условия однозначной реализации. Если пространство значений
независимой переменной t задано выражением R:=(-qo,+qo) , то пространство сигналов LP[R]
определяет множество сигналов в этом пространстве, для которых условие
однозначной реализации записывается в следующей форме:
Для анализа сигналов наиболее часто используется гильбертово пространство,
сигналы в котором должны удовлетворять условию интегрирования с квадратом:
Периодические сигналы обычно рассматриваются в пространстве L [0, 2тс] одного
периода:
Интуитивно понятно, что метрические пространства должны иметь определенную
систему координат, что позволяет рассматривать любые произвольные сигналы х и
у, принадлежащие пространству, в виде векторов, соединяющих начало координат
с определенными точками этого пространства, и определять расстояние между
этими точками р(х,у). Так как расстояние между точками должно быть числовым, а
сигналы х и у представляют собой функции, то р(х,у) представляет собой функцио-
S(co) =
— СО
s(t) exp(-jcot) dt.
нал, для которого в метрическом пространстве должны быть справедливы
следующие аксиомы:
1. р(х,у)> 0; р(х,у) = Оприх =у,
2. р(х,у) = р(у,х),
3. p(x,z)< р(х,у) + p(y,z) - неравенство треугольника.
Каждый элемент векторного пространства может отображаться проекциями на
координатные оси, а для обработки и преобразований сигналов могут
использоваться операции векторной алгебры. Достаточно простые алгебраические взаимосвязи
между сигналами характерны для линейных пространств.
Линейное пространство сигналов
Множество сигналов L образует линейное пространство сигналов, если для него
справедливы следующие аксиомы:
1. Множество содержит такой нулевой элемент 0, что для всех сигналов u(t) g
L выполняется равенство u(t) + 0 = u(t) .
2. Для любых сигналов u(t) g L и v(t) g L существует их сумма s (t) =
u(t)+v(t), которая также содержится в L. При этом операция суммирования
должна быть
- коммутативна: u(t)+v(t) = v(t)+u(t),
- ассоциативна: u(t)+(v(t)+х(t)) = (и(t)+v(t))+х(t),
- однородна: u(t) + (-u(t)) =0.
3. Существует множество скалярных элементов а, на которые может выполняться
умножение любого сигнала s(t) g L, при этом результат умножения является
новым сигналом y(t) = as(t) в том же пространстве, y(t) g L. Операция
умножения должна быть
- ассоциативна: a(P*s(t)) = a.p*s(t),
- дистрибутивна: a(u(t)+s(t)) = au(t)+as(t), (a+P)s(t) = as(t)+Ps(t),
- пропорциональна: l's(t) = s(t), 0*s(t) = 0.
Пример. Множество сигналов L состоит из импульсных сигналов произвольной
формы с амплитудой не более 10 вольт. Образуют ли эти сигналы линейное
пространство?
Нет, не образуют, так как не выполняется, по крайней мере, вторая аксиома
линейного пространства (сумма двух сигналов с амплитудой более 5 вольт
превышает 10 вольт). Требуются дополнительные структурные ограничения по
параметрам сигналов.
Сигналы могут описываться как вещественными, так и комплексными функциями,
и линейные пространства также могут быть вещественными или комплексными.
Скалярные множества обычно отождествляются с множествами действительных или
комплексных чисел, но на них также могут накладываться определенные ограничения.
Так, например, в теории связи широко применяется бинарное скалярное множество
{0, 1}.
Множество L, для которого выполняются приведенные выше аксиомы, при анализе
сигналов и систем может рассматриваться как специальным образом
сконструированное многомерное (в пределе - бесконечномерное) геометрическое
пространство . Рассмотрим это на конкретном примере.
Имеем произвольный сигнал s(t), заданный на интервале [а, Ь]. Дискретизиру-
ем сигнал с равномерным шагом дискретизации и переведем в цифровую форму
(представим сигнал N последовательными выборками):
S = (Si , s2, ... , sN) .
В таком отображении величина s может рассматриваться в виде N-мерного
вектора в N-мерном пространстве, в котором значения sn представляют собой
проекции s-вектора на координатные оси данного пространства. Двумерный вектор в
двумерном пространстве - это точка с координатами Si и s2 на рис. 2.1.1.
Соответственно, в трехмерном пространстве сигнал s представлен точкой в
трехмерном пространстве. Представить себе N-мерное пространство при N>3 можно
только абстрактно, но с математических позиций такое пространство вполне
реально и N-мерный сигнал s отображается вполне определенной точкой в этом
пространстве с координатами sn по осям пространства. При уменьшении интервала
дискретизации сигнала до бесконечно малой величины значение N стремится к
бесконечности, и пространство сигналов превращается в бесконечномерное
пространство аналоговых сигналов. Следовательно, и аналоговые сигналы могут
рассматриваться как предельный случай бесконечномерных векторов.
' s= (s1f s2)
s3
:..s= (s-i, s2, s3)
s(t), a < t < b
s2
/I
/
/ /
/ !
/ !
/ i >
/ !s1,
s2/
■ _ _I 7 Г
Двумерное
s Трехмерное
N-мерное
Бесконечномерное
пространство
пространство
пространство
пространство
Рис. 2.1.1. Пространства сигналов и функций.
С учетом вышеизложенного, для математического анализа систем и сигналов в
линейном пространстве может использоваться математика векторов.
В линейном пространстве L{Uk,* k=0,1,2,К} всегда можно выделить множество
векторов {xk; к=0,1,2,К} , для которых выполняется равенство нулю их
линейной комбинации
к
X ockxk= 0 (2.1.1)
к = о
только при условии равенства нулю всех значений ак. Такое множество
векторов называется линейно независимым. Ни один вектор этого линейно независимого
множества не может быть выражен в виде какой-либо линейной комбинации других
векторов этого пространства. Такое множество векторов называется базисом К-
мерного пространства L{Uk,* К}. Линейные пространства сигналов имеют, как
правило, не единственный базис. Выбор базиса определяется простотой и удобством
его использования при обработке сигналов.
Пример. Имеем множество сигналов в виде числовых последовательностей,
каждая из которых состоит из N чисел (N-мерные вектор-строки). Для сигналов
задано скалярное пространство чисел R = {а, 0 < а й 10}. При этом пространство
сигналов N-мерно и может быть определено линейной комбинацией:
N
L = {у; У = X ос„ х„, 0 < ос^ 10, х„ — базис пространства}.
п=о
х0 = {1,0,0,0,... ,0} ,
xi= {0,1,0,0,... ,0} ,
х2= {0,0,1,0,... ,0} ,
I xN= {0,0,0,0,... ,1} ,
[Любой сигнал в этом пространстве определен точкой с N - координатами в
базисе хп.
Основными метрическими параметрами линейного пространства являются норма,
метрика и скалярное произведение сигналов.
Норма сигналов
Норма сигналов в линейном пространстве является аналогом длины векторов, и
обозначается индексом | |s(t) | | - норма (norm) . В математике существуют
различные формы норм. При анализе сигналов обычно используются квадратичные
нормы:
||s(t)|| = js2(t)dt. (2.1.2)
У — 00
Соответственно, для дискретных сигналов:
l|s(n)||= Е s». (2.1.2')
V П=- со
Для комплексных сигналов:
l|s(t)||= Js(t)s*(t)dt, (2.1.2")
У — СО
где s*(t) - величины, комплексно сопряженные с s(t).
Линейное пространство сигналов L является нормированным, если каждому
сигналу пространства s(t) однозначно сопоставлена его числовая норма ||s(t)||, и
выполняются следующие аксиомы:
1. Норма неотрицательна (I |s(t) | | ^ 0) и равна нулю тогда и только тогда,
когда сигнал равен нулю (||s(t)|| = 0, при s(t) = 0).
2. Для любого числа Ь должно быть справедливо равенство:
I |bs(t) И = 1Ы • | |s(t) | | .
3. Если v(t) и u(t) - сигналы из пространства L, то должно выполняться
неравенство треугольника: | | v(t) +u (t) | | < I |v(t) | | + | |u(t) | | .
Пример норм для двумерных цифровых сигналов приведен на рис. 2.1.2.
Метрика сигналов
Линейное пространство сигналов L является метрическим, если каждой паре
сигналов s(t) е L и v(t) е L однозначно сопоставляется неотрицательное число
p(s(t), v(t)) - метрика (metric) или расстояние между векторами. Пример метрики
для двух векторов в двумерном пространстве приведен на рис. 2.1.2.
Для метрик сигналов в метрическом пространстве любой размерности должны
выполняться аксиомы:
1. p(s(t),v(t)) = p(v(t),s(t)) - рефлексивность метрики.
2. p(s(t),s(t)) = 0 для любых s(t) е L.
3 . p(s(t),v(t)) < p(s(t),a) + p(a,v(t)) для любых aeL.
Метрика определяется нормой разности двух сигналов (см. рис. 2.1.2):
p(s(t),v(t)) = || s(t) - v(t) ||. (2.1.3)
В свою очередь норму можно отождествлять с расстоянием от выбранного
элемента пространства до нулевого: ||s(t)|| = p(s(t),0).
\\s-v\\ = J%-v,f*(s2-vf
Hs||=/(si)2+(s2)2
IMI=/(Vl)2+(V2)2
Двумерное пространство
Рис. 2.1.2. Норма и метрика сигналов.
По метрике сигналов можно судить, например, о том, насколько точно один
сигнал может быть аппроксимирован другим сигналом, или насколько изменяется
выходной сигнал относительно входного при прохождении через какое-либо
устройство .
Пример. Сигнал на интервале (0,Т) представляет собой половину периода
синусоиды амплитудой A: s(t) = A-sin(7tt/T), 0 < t < Т. Требуется аппроксимировать сигнал
прямоугольным импульсомn(t) (см. рис. 2.1.3) .
Если принять амплитуду импульса n(t) равной В, то квадрат расстояния между
Для решения задачи требуется найти минимум выражения р (s,n). Дифференцируем
полученное выражение по В, приравниваем нулю и, решая относительно В, находим
значение экстремума: В = 2А/л; « 0.64А. Это искомое значение минимума функции р (s,n)
(вторая производная функции по В положительна). При этом минимальное значение
т
сигналами: p2(s,n) = j (A sin(7tt/T)-B)2 dt = А2Т/2 - 4АВТ/тг + В2Т.
о
метрики: pmjn ~ 0.31А-/т. Вычислим нормы сигналов при А = 1:
Рис. 2.1.3.
Скалярное произведение
произвольных сигналов
Скалярное произведение произвольных сигналов u(t) и v(t) отражает степень
их связи (сходства) по форме и положению в пространстве сигналов, и обознача-
ется как (u(t), v(t)>.
<u(t), v(t)> = ||u(t)||-||v(t)|| cos ф, (2.1.4)
Физическую сущность скалярного произведения векторов в двумерном
пространстве можно видеть достаточно наглядно (рис. 2.1.4). Это произведение "длины"
(нормы) одного вектора на проекцию второго вектора по "направлению" первого
вектора.
ф = 0, COS Ф = 1
<u,v>=||u||-
Ф=Ф1? созФ=п
<u1v> = ||u||-||v||t.
1 и,
ф=л/2? COS Ф = 0
<u,v)= О
Ф=л, cos Ф=-1
<u,v> = -||u||
Рис. 2.1.4. Скалярное произведение сигналов в двумерном пространстве.
При кажущейся абстрактности скалярного произведения сигналов оно может
приобретать вполне конкретный физический смысл для конкретных физических
процессов, которые отображаются этими сигналами. Так, например, если v = F - сила,
приложенная к телу, a u = s - перемещение тела под действием этой силы, то
скалярное произведение W = F-s определяет выполненную работу, при условии
совпадения силы с направлением перемещения. В противном случае, при наличии
углафмежду векторами силы и перемещения, работа будет определяться проекцией
силы в направлении перемещения, т . е. W = s*F*cos ф.
Вычисление скалярного произведения обычно производится непосредственно по
сигнальным функциям. Поясним это на примере двумерных сигналов с
использованием рисунка 2.1.2. Для квадрата метрики сигналов s и v имеем:
2 2 2 2 2
lls-vll = llsll + IMI _ 2 ||s|| ||v|| cos ф = ||s|| + ||v|| -2(s, v).
2 <s,v> = ||s||2 + ||v||2 - ||s-v||2 = (si2+S22)+(vi2+v22)-{(si-vi)2+(s2-v2)2} = 2 (SiVi+S2V2).
<S,V> = S1V1+S2V2.
Обобщая полученное выражение на аналоговые сигналы:
<s(t), v(t)> = f s(t)v(t) dt. (2.1.5)
J -co
Соответственно, для дискретных сигналов в N-мерном пространстве:
N
<s„, v„> = S s„v„. (2.1.5')
n = l
Скалярное произведение обладает следующими свойствами:
1. <s,v> > 0;
2. <s,v> = <v,s>;
3. (as,v> = a(s,v>, где a - вещественное число ;
4. (s+v, а> = (s,a> + (v,a>.
Линейное пространство аналоговых сигналов с таким скалярным произведением
называется гильбертовым пространством Н (второе распространенное обозначение
- L2) . Линейное пространство дискретных и цифровых сигналов - пространством
Евклида (обозначение пространства - R2) . В этих пространствах справедливо
фундаментальное неравенство Коши-Буняковского (модуль косинуса в (2.1.4) мо-
жет быть только равным или меньше 1):
|<s,v>|<||s|H|v||. (2.1.6)
Для комплексного гильбертова пространства скалярное произведение
вычисляется по формуле:
/• со
<s(t), v(t)> = s(t)v*(t) dt. (2.1.7)
J —со
При определении функций в пространстве L [a,b] вычисление скалярного
произведения производится соответственно с пределами интегрирования от а до Ь.
Из выражения (2.1.4) следует косинус угла между сигналами:
cos ф = <s(t),v(t)> /(||s|H|v||). (2.1.8)
Пример. Имеется два смещенных во времени прямоугольных импульса с
одинаковой амплитудой и длительностью: Si(t) =2 при 0 < t < 5, Si(t) =0 при других
t; и s2(t) =2 при 4 < t < 9, s2(t) = 0 при других t.
Квадраты норм сигналов: ||Si||2 = f S-|2(t)dt = 20. ||s2||2 = f S22(t)dt = 20
JO J 4
Скалярное произведение: (s-i,S2) = j" Si(t) S2(t) dt = 8.
Отсюда имеем: COS ф = (Si,S2)/ (||Si||-||S2||) = 8/20 = 0.4 и <p ~ 1.16 радиан « 66°
pt + 5
При полном совмещении сигналов : (s-i,S2) = J Si(t) S2(t) dt = 20, COS ф = 1, ф = 0.
При отсутствии перекрытия сигналов : (Si,S2) = 0, COS ф = 0, ф = 90°.
Физическое понятие "угла" между многомерными сигналами довольно абстрактно.
Однако при рассмотрении выражения (2.1.8) совместно с выражением для квадрата
метрики сигналов
p2(s,v) = Г [s(t)-v(t)]2 dt = ||s||2 + ||v||2 - 2-||s||-||v|
J —CO
COS ф.
можно отметить следующие закономерности. При ф = 0 (cos ф = 1) сигналы "совпадают
по направлению" и расстояние между ними минимально. При ф = л/2 (cos ф = 0) сигналы
"перпендикулярны друг другу" (иначе говоря - ортогональны), и проекции
сигналов друг на друга равны 0. При ф = % (cos ф = -1) сигналы "противоположны по
направлению" и расстояние между сигналами максимально. Фактор расстояния между
сигналами играет существенную роль при их селекции в многоканальных системах.
Коэффициент корреляции сигналов
Одновременно заметим, что значение косинуса в (2.1.8) изменяется от 1 до -
1, и не зависит от нормы сигналов ("длины" векторов). Максимальное значение
cos ф = 1 соответствует полной тождественности относительной динамики сигналов,
минимальное значение cos ф = -1 наблюдается при полной противоположности значений
относительной динамики сигналов. По существу, коэффициент г = cos ф является
интегральным коэффициентом степени сходства формы сигналов по пространству их
задания. С учетом этого он и получил название коэффициента корреляции
сигналов . На рис. 2.1.5 можно наглядно видеть значения коэффициента корреляции
двух сигналов в зависимости от их формы и сдвига по независимой переменной.
Однако количественные значения коэффициентов корреляции существенно зависят
от выбора нулевой точки сигнального пространства. Рассмотрим это более
детально на конкретном примере.
Рис. 2.1.5. Коэффициент корреляции сигналов.
На рис. 2.1.6 приведено изменение средней месячной температуры воздуха в
трех городах земного шара в течение одного календарного года. Характер
корреляции между изменениями температур в городах достаточно хорошо виден на
графиках. Вычислим (см. пример ниже) значения коэффициентов корреляции для шкалы
температур по Цельсию.
Рис. 2.1.6.
Пример. Среднемесячная температура воздуха в городах по Цельсию:
Екатеринбург: Ек = {-12,-10,-4,5,11,19,23,21,15,5,-3,-8}. Дели: Dk =
{15,18,22,28,33,35,33,32,30,28,21,17}.
Буэнос-Айрес: Вк = {26,24,21,18,14,11,10,10,12,15,20,23}. Нумерация
месяцев: к = 1, 2, 3, ... , 12.
Норма сигналов: ||Е|| = ^k(Ekf = 45.39, ||D|| = ^k(Dkf = 93.05, ||В|| = ^k(Bkf = 61.9.
Скалярные произведения: <Е, D> = T,k(EkDk) = 2542, <Е, В> = 268, <В, D> = 4876.
Коэффициенты корреляции: Екатеринбург - Дели: Ted = (Е, D) / (||Е|| ||D||) = 0.602.
Екатеринбург - Буэнос-Айрес: Гев = 0.095, Дели - Буэнос-Айрес: Гов = 0.847,
Как следует из вычислений, полученные коэффициенты корреляции
маловыразительны. Практически не регистрируется разнонаправленная корреляция
Екатеринбург - Буэнос-Айрес, и не различаются одно- (Екатеринбург - Дели) и
разнонаправленные (Дели - Буэнос-Айрес) типы корреляции.
Повторим вычисления в шкале Фаренгейта (0°F = -17,8°С, 100°F = +37,8°С), и в
абсолютной шкале температур Кельвина. Дополнительно вычислим значения
коэффициентов корреляции в шкале Цельсия и Фаренгейта для центрированных сигналов.
Центрированный сигнал вычисляется путем определения среднего значения сигнала
по интервалу его задания и вычитания этого среднего значения из исходных
значений сигнала, т.е. среднее значение центрированного сигнала равно нулю.
Сводные результаты вычислений приведены в таблице.
Таблица 2.1.1. Коэффициенты корреляции сигналов
Пары городов
Нецентрированные
сигналы
Центрированные
сигналы
Цельсий
Фаренгейт
Кельвин
Цельсий
Фаренгейт
Екатеринбург - Дели
Екатеринбург - Буэнос-Айрес
Дели - Буэнос-Айрес
0.602
0.095
0.847
0.943
0.803
0.953
1
0.998
0.999
0.954
-0.988
-0.960
0.954
-0.988
-0.960
Как видно из таблицы, значения коэффициента корреляции нецентрированных
сигналов существенно зависят от положения сигналов относительно нулевой точки
пространства. При одностороннем смещении сигналов относительно нуля (шкала
Фаренгейта) значение коэффициента корреляции может быть только положительным,
и тем ближе к 1, чем дальше от сигналов нулевая точка (шкала Кельвина), т.к.
при больших значениях сигналов-векторов значение скалярного произведения
сигналов стремится к значению произведения норм сигналов.
Для получения значений коэффициентов корреляции, независимых от нуля
сигнального пространства и от масштаба единиц измерений, необходимо вычислять
коэффициент по центрированным сигналам, при этом в оценках коэффициента, как
это видно из результатов, приведенных в таблице, появляется знаковый параметр
совпадения (или несовпадения) по "направлению" корреляции и исчезает
зависимость от масштаба представления сигналов. Это позволяет вычислять
коэффициенты корреляции различных сигналов вне зависимости от физической природы
сигналов и их величины.
Координатный базис
пространства
Для измерения и отображения одномерных величин достаточно одного
нормированного параметра - стандарта величины или единицы ее измерения (для измере-
ния длины - сантиметр, для измерения тока - ампер, и т.п.).
В пространстве сигналов роль такого метрологического стандарта выполняет
координатный базис пространства - подмножество векторов {ei, е2, ез, ...} со
свойствами ортогональных координатных осей с определенной единицей измерений,
по которым можно разложить любой произвольный сигнал, принадлежащий этому
линейному пространству.
Число базисных векторов определяет размерность векторного пространства.
Так, для двумерных векторов в качестве ортогонального базиса пространства
могут быть приняты векторы {vi, v2}, если выполняется условие их взаимной
перпендикулярности - нулевое значение скалярного произведения (vi, v2) = 0. При
I I vi | | = | | v21 I = 1 эта пара векторов является ортонормированным базисом с
единичными векторами координатных осей в качестве стандарта (единицы
измерения) пространства.
Пример. Могут ли быть приняты в качестве координатного базиса двумерного
пространства векторы
vi = (л/3/2, 1/2), v2 = (-1/2, л/3 12).
<vi, v2> = (л/3/2Н-1/2) + (1/2)-(л/з/2) = 0. Векторы ортогональны.
INI = ^(^-)2+ф2 = L IMI = ^(-^)2+(^г)2 = !• Векторы
нормированы. Векторы могут быть ортонормированным базисом
пространства.
v2
X
7з/2
С-1/2 Щ2
Разложение произвольного двумерного вектора - сигнала s в двумерном
пространстве , по координатным осям vi и v2 элементарно:
s = CiVi + c2v2, (2.1.9)
где коэффициенты Ci и с2 выражают значения составляющих вектора s по
направлениям векторов Vi и v2, т.е. являются проекциями вектора s на
координатный базис пространства {vi, v2} . Значения проекций определяются скалярными
произведениями:
Ci = <S, Vi>, с2 = <s, v2>.
В этом нетрудно убедиться, если вычислить скалярные произведения левой и
правой части выражения (2.1.9) сначала с вектором vi:
<S, Vi> = < (CiVi + C2V2) , Vi> = <CiVi, Vi> + <C2V2, Vi> = Ci<Vi, Vi> + C2<V2, Vi>.
При ортонормированности базиса {vi, v2} имеем:
<Vi , Vi> = I I vi I I 2 = 1, <v2, Vi> = 0.
Отсюда следует: (s, Vi) = Ci. Аналогичным образом можно получить и выражение
для значения с2 = (s, v2>.
Пример. Разложить вектор s = (л/з/2, 5/2) по базису, представленному векторами
vi = (л/з/2, 1/2) и V2 = (-1/2, л/з 12) из предыдущего примера.
S = CiVi + C2V2.
с 1 = <s, vi> = (л/3 /2)-(л/3 12) + (5/2)-(1/2) = 2.
с 2 = <s, v2> = ( л/3/2)-(-1/2) + (5/2)-( V3 12) = у[ъ .
Результат: В пространстве с базисом {vi, v2} вектор
s однозначно определяется двумя векторами vi и v2:
s = 2vi + л/3 V2.
Множество векторов {vk, k = 1, 2, ..., N} может быть принято в качестве орто-
нормированного координатного базиса N-мерного пространства, если их
совокупность является линейно независимой, равенство XaiVi = 0 выполняется только в
случае одновременного обращения в нуль всех числовых коэффициентов а±, и для
всех векторов этого множества при единичной норме выполняется условие
взаимной ортогональности:
ГО; m^n
<vm,v„>= \ (2.1.10)
[1; m = п
Выражение (2.1.10) обычно записывается в следующей форме:
<vm, v„> = бщп,
где бщп - импульс Кронекера.
С использованием ортонормированного базиса любой произвольный сигнал можно
представить в виде линейной комбинации взвешенных базисных векторов:
S = civi + c2v2 + ... + CnVn = Z civi,
где весовое значение с* представляет собой проекцию вектора s на
соответствующее координатное направление и определяется скалярным произведением:
ck = <s, vk>.
Коэффициенты с* называют коэффициентами Фурье в базисе {vk} . Базисную
систему {vk} называют полной, если ее размерность (и размерность
соответствующего пространства) равна размерности представляемых в этой системе сигналов.
Комплексное линейное пространство, векторам которого также может быть
поставлено в соответствие комплексное число скалярного произведения (s, vk),
называют унитарным. Для него действительны все свойства скалярного произведения
с учетом сопряжения:
1. <s, v> = <v, s>*;
2. (s,av) = (av, s)* = a*(s,v), где a - комплексное число.
2.2. МОЩНОСТЬ И ЭНЕРГИЯ СИГНАЛОВ
Понятия мощности и энергии
Понятия мощности и энергии в теории сигналов не относятся к характеристикам
каких-либо физических величин сигналов, а являются их количественными
характеристиками, отражающими определенные свойства сигналов и динамику изменения
их значений (отсчетов) во времени, в пространстве или по любым другим
аргументам .
Для произвольного, в общем случае комплексного, сигнала s(t) = a(t)+jb(t),
где a(t) и b(t) - вещественные функции, мгновенная мощность (instantaneous
power) сигнала по определению задается выражением:
w(t) = s(t) s*(t) = [a(t)+jb(t)] [a(t)-jb(t)] = a2(t)+b2(t) = |s(t)|2, (2.2.1)
т.е. функция распределения мгновенной мощности по аргументу сигнала равна
квадрату функции его модуля, для вещественных сигналов - квадрату функции
амплитуд .
Аналогично для дискретных сигналов:
w„ = s„ s*„ = [a„+jb„] [a„-jb„] = a„2 + b„2 = |s„|2, (2.2.1')
Энергия сигнала (также по определению) равна интегралу от мощности по всему
интервалу существования или задания сигнала. В пределе:
00 00
Es= j w(t)dt= j |s(t)|2dt. (2.2.2)
Es= X w„= Z |s„|2. (2.2.2')
П=-со П=-оо
Мгновенная мощность w(t) является плотностью мощности сигнала, так как
измерения мощности возможны только через энергию на интервалах ненулевой длины:
X + At/2
w(t) = (1/At) j |s(t)|2dt.
X - At/2
Энергия сигналов может быть конечной или бесконечной. Конечную энергию
имеют финитные сигналы и сигналы, затухающие по своим значениям в пределах
конечной длительности, которые не содержат дельта-функций и особых точек
(разрывов второго рода и ветвей, уходящих в бесконечность). В противном случае их
энергия равна бесконечности. Бесконечна также энергия периодических сигналов.
Как правило, сигналы изучаются на определенном интервале Т, для
периодических сигналов - в пределах одного периода Т, при этом средняя мощность
(average power) сигнала:
х+т х+т
Wt(t) = (1/T) j w(t)dt = (l/T) j |s(t)|2dt. (2.2.3)
X X
Понятие средней мощности может быть распространено и на незатухающие
сигналы, энергия которых бесконечно велика. В случае неограниченного интервала Т
строго корректное определение средней мощности сигнала должно производиться
по формуле:
1 т
Ws= lim - j w(t) dt. (2.2.3')
Т=>со X 0
Квадратный корень из значения средней мощности характеризует действующее
(среднеквадратическое) значение сигнала (root mean sqare, RMS).
Применительно к электрофизическим системам, данным понятиям мощности и
энергии соответствуют вполне конкретные физические величины. Допустим, что
функцией s(t) отображается электрическое напряжение на резисторе,
сопротивление которого равно R Ом. Тогда рассеиваемая в резисторе мощность, как
известно, равна (в вольт-амперах):
w(t) = |s(t)|2/R,
а полная выделенная на резисторе тепловая энергия определяется
соответствующим интегрированием мгновенной мощности w(t) по интервалу задания
напряжения s(t) на резисторе R. Физическая размерность мощности и энергии в этом
случае определяется соответствующей физической размерностью функции
напряжения s(t) и сопротивления резистора R. Для безразмерной величины s(t) при R=l
это полностью соответствует выражению (2.2.1). В теории сигналов в общем
случае сигнальные функции s(t) не имеют физической размерности, и могут быть
формализованным отображением любого процесса или распределения какой-либо
физической величины, при этом понятия энергии и мощности сигналов используются
в более широком смысле, чем в физике. Они представляют собой специфические
метрологические характеристики сигналов.
Из сравнения выражений (2.1.2) и (2.2.2) следует, что энергия и норма
сигнала связаны соотношениями:
Es = ||s(t)||2,||s(t)|| = Vr^ (2.2.4)
Пример. Цифровой сигнал задан функцией s(п) =
{0,1,2,3,4,5,4,3,2,1,0,0,0,0....}.
N
Энергия сигнала: Es = Z s2(n) = 1+4+9+16+25+16+9+4+1 = 85. Норма: ||s(n)|| = л/хз » 9.22
п= о
Вычислим энергию суммы двух произвольных сигналов u(t) и v(t):
00 00
Е = j [u(t)+v(t)]2 dt = Eu + Ev + 2 j u(t)v(t) dt. (2.2.5)
- 00 - 00
Как следует из этого выражения, энергии сигналов (а равно и их мощности), в
отличие от самих сигналов, в общем случае не обладают свойством аддитивности.
Энергия суммарного сигнала u(t)+v(t), кроме суммы энергий составляющих
сигналов , содержит в себе и так называемую энергию взаимодействия сигналов или
взаимную энергию:
00
Euv = 2 j u(t)v(t) dt. (2.2.6)
- 00
Нетрудно заметить, что энергия взаимодействия сигналов равна их удвоенному
скалярному произведению:
Euv = 2 <u(t), v(t)>. (2.2.6')
При обработке данных используются также понятия мощности взаимодействия
двух сигналов x(t) и y(t):
wxy(t) = x(t) y*(t), (2.2.7)
Wyx(t) = y(t) x*(t),
Wxy(t) = W*yx(t).
Для вещественных сигналов:
wxy(t) = wyx(t) = x(t) y(t). (2.2.8)
С использованием выражений (2.2.7-2.2.8) интегрированием по соответствующим
интервалам вычисляются значения средней мощности взаимодействия сигналов на
определенных интервалах Т и энергия взаимодействия сигналов.
2.3. ПРОСТРАНСТВА ФУНКЦИИ
Пространства функций можно считать обобщением пространства N-мерных
сигналов - векторов на аналоговые сигналы, как бесконечномерные векторы, с
некоторыми чисто практическими уточнениями.
Нормирование метрических параметров
Норма функций в пространстве L2[a, Ь] определяется выражением:
||s(t)||=^}s2(t)dt.
Нетрудно заключить, что чем больше интервал [а, Ь] в этой формуле, тем
больше (при прочих равных условиях) будет значение нормы. При анализе и
сравнении сигналов (как аналоговых, так и многомерных дискретных) такое понятие
не всегда удобно, и вместо него очень часто используют понятие нормы,
нормированной относительно длины интервала[а, Ь]. Для символьного обозначения
нормирования будем применять знак v:
s(t)f= ^}s2(t)dt,||sn||v
N
N§Sn
a
Метрика сигналов (расстояние между сигналами) при аналогичном нормировании:
pv(s(t), v(t)) =^1-J[s(t)- v(t)]2 dt, pv(sn, v„) = ^
Ш*„-уп)2
N„=i
Эти выражения применяются для вычисления среднеквадратического расхождения
сигналов или среднеквадратической погрешности (стандартный индекс погрешности
в абсолютных единицах измерений - а) выполнения какой-либо операции при
сравнении ее результата с теоретически ожидаемым или априорно известным.
Нормированное скалярное произведение сигналов:
<s(t), v(t)>v =Б1Г£ s(t)v(t) dt = ||s(t)||v ||v(t)||v COS ф.
N
<s„, v„>v =(1/N) S s„v„ = ||s„||v ||s„||v cos ф.
n = l
Косинус угла (коэффициент корреляции) между сигналами (функциями) не
изменяет своих значений при вычислении как по нормированным, так и по
ненормированным значениям скалярного произведения и нормы сигналов (значения
нормировки в числителе и знаменателе выражения (2.1.8) сокращаются). Взаимная
перпендикулярность функций определяется аналогично взаимной перпендикулярности
векторов условием нулевого значения скалярного произведения.
Норма, метрика и скалярное произведение периодических функций обычно
нормируются на длину одного периода Т.
Ортогональные сигналы
Два сигнала называются ортогональными (orthogonal), если имеют нулевое
скалярное произведение:
<u(t), v(t)> = fЬ u(t)v(t) dt = 0.
J a
Соответственно, два таких сигнала в своем функциональном пространстве
являются взаимно перпендикулярными (угол между сигналами равен ф = 90о), полностью
независимыми друг от друга (некоррелированными, г = cos ф = 0., и имеют нулевую
энергию взаимодействия (Euv = 0) .
На рисунке 2.3.1 приведены примеры взаимно ортогональных сигналов. Нулевое
скалярное произведение двух левых сигналов обеспечивается их формой (равна
нулю сумма положительных и отрицательных значений произведения сигналов), а
двух правых - взаимным расположением (ненулевые значения сигналов не имеют
общих координат).
Рис. 2.3.1. Ортогональные сигналы.
Попутно заметим, что энергия и мощность суммы ортогональных сигналов
обладают свойством аддитивности, т.к. имеют нулевое значение скалярного
произведения и, соответственно, нулевую энергию взаимодействия.
Ортонормированный
базис пространства.
При распространении положений векторного базисного пространства на функцио-
нальное пространство L [а, Ь], в качестве координатного базиса пространства мы
должны использовать совокупность функций {uo(t), ui(t), U2(t), ...}, в пределе -
бесконечную, которая должна быть системой ортогональных функций {uk(t), k=0, 1, 2, ...},
т.е. все функции на этом отрезке должны быть взаимно ортогональны:
<um(t), u„(t)> = um(t) u„(t) dt = 0, m = 1, 2,...; n = 1, 2,...; m Ф n.
J a
Система ортогональных функций на интервале [а, Ь] будет орт©нормированной
(orthonormal functions), если все функции системы при m=n имеют единичную
норму, т.е. выполняются условия:
<um(t), um(t)> = ||um(t)||2 = f * (um(t))2 dt = 1, ||um(t)|| = 1, m = 1, 2,....
J a
Эти условия можно записать в следующей обобщенной форме:
um(t)-u„ (t) dt = 8m,„.
J a
Система ортогональных функций всегда может быть превращена в ортонормиро-
ванную путем нормировки, т.е. деления всех функций на их норму.
Разложение сигнала в ряд
Произвольный сигнал s(t) е Н (пространство Гильберта) , заданный на интервале
[а, Ь], может быть разложен в ряд по упорядоченной системе ортонормированных
базисных функций Uk(t):
СО
s(t)= X ckuk(t). (2.3.1)
k = o
Для нахождения значений коэффициентов с* умножим обе части данного
выражения на базисную функцию um(t) с произвольным номером m и проинтегрируем
результаты по переменной t, при этом получим:
Ъ 00 Ъ
\ S(t)um(t) dt = X Ck [ Umllk dt.
J a k = 0 J a
С учетом ортонормированности функций Ui(t), в правой части этого равенства ос-
гЬ
тается только один член суммы с номером m = к при UkUk dt =1, который, по левой
J а
части уравнения, представляет собой скалярное произведение сигнала и
соответствующего m = к базисного вектора, т.е. проекцию сигнала на соответствующее
базисное направление:
ck = f s(t)uk(t) dt. (2.3.2)
J а
Таким образом, в геометрической интерпретации коэффициенты с к представляют
собой проекции вектор - сигнала s(t) на соответствующие базисные направления
Uk(t), т.е. координаты вектора s(t) по координатному базису, образованному
системой ортогональных функций u(t), в пределе - бесконечномерной. При
практическом использовании количество членов ряда (2.3.2) ограничивается
определенным значением N, при этом для любого значения N совокупность коэффициентов
Ck обеспечивают наименьшее по средней квадратической погрешности приближение к
заданному сигналу.
Соответственно, энергия взаимодействия двух сигналов x(t) и y(t) может
вычисляться по скалярному произведению их координатных проекций, которое, с
учетом взаимной ортогональности всех проекций, будет равно:
^ ^ со со со
<x(t), y(t)> = f x(t)y(t) dt = f [ X a„u„(t)] [ X bmum(t)] dt = X a„b„. (2.3.3)
J a Jan = 0 m = 0 П = 0
Косинус угла между векторами x(t) и y(t) с использованием выражения
(2.3.3):
cos(p= I an-bn/(||x(t)|H|y(t)||).
n = o
Возможность разложения непрерывных сигналов и функций в обобщенные ряды по
системам ортогональных функций имеет огромное принципиальное значение, так
как позволяет вместо изучения несчетного множества точек сигнала ограничиться
счетной системой коэффициентов ряда.
К системам базисных функций, которые используются при разложении сигналов,
предъявляют следующие основные требования:
- для любого сигнала ряд разложения должен сходиться;
- при ограничении ряда по уровню остаточной погрешности расхождения с
заданным сигналом количество членов ряда должно быть минимальным;
- базисные функции должны иметь достаточно простую аналитическую форму;
- коэффициенты разложения в ряд должны вычисляться относительно просто.
Согласно теореме Дирехле, любой сигнал s(t), имеющий конечное число точек
нарушения непрерывности первого рода, и конечный по энергии на интервале [а,
Ь] , может быть разложен по системе ортонормальных функций, если существуют
интегралы модуля сигнала и модуля его первой производной, т.е.:
[Ъ |s(t)| dt < оо, Р |s'(t)| dt < oo .
Ортонормированные системы функций
Ортонормированные системы функций хорошо известны в математике. Это
полиномы Эрмита, Лежандра, Чебышева, функции Бесселя, Лагерра и целый ряд других.
Выбор типа функций в качестве координатного базиса сигнального пространства,
как и координатных осей для обычного трехмерного пространства (декартовы,
цилиндрические, сферические и пр.), определяется удобством и простотой
последующего использования при математической обработке сигналов. При спектральном
анализе сигналов используются, в основном, два вида ортонормированных
функций: гармонические функции и функции Уолша.
На интервале [-71, л] рассмотрим систему следующих гармонических функций:
{1, sin t, sin 2t, ... , sin kt} , k = 1, 2, 3, ... (2.3.4)
Вычислим нормированные на интервал скалярные произведения системы:
<1, sin kt>v =(1/2я) Р sin kt dt = (l/2k7i) [cos кж - cos(-k7i)] = 0, k = 1, 2, 3,...
J -л
(sin mt, sin nt> =(l/27t) sin mt sin nt dt =(l/47t) {cos (m+n)t - cos (m-n)t} dt =
J -71 J -71
= —y1 [sin (m + n)t¥^ + ~ГТ^ \ tsin (m " п)1]-* = 0, при m ^ n.
4n(m + n) 4n(m - n)
Следовательно, система (2.3.4) является системой взаимно ортогональных
функций. Норма функций:
||sin kt||2=(l/27i) Р sin2 kt dt= (11 An) P (1-cos 2kt) dt=—[t]^ + —[sin 2ktJ^=l/2.
J -я J -я 4tc 8 ктс
||sinkt||v = l/V2, к =1,2, 3,...
Соответственно, для превращения системы (2.3.4) в ортонормированную следует
разделить все функции системы на значение нормы (рис. 2.3.2):
{1, uk(t) = V2 sin kt}, k = 1, 2, 3,... (2.3.4')
Аналогичным образом можно убедиться в ортонормированности косинусной
системы гармонических функций:
{1, uk(t) =у/2 cos kt}, k = 1, 2, 3,(2.3.5)
и объединенной синус-косинусной системы:
{1, uk(t) = л/2 sin kt, uk(t) =>/2 cos kt}, к = 1, 2, 3, ... (2.3.6)
Рис. 2.3.2. Ортонормированный базис гармонических функций.
Наибольшее распространение в качестве базисных функций частотного
разложения нашли комплексные экспоненциальные функции exp(pt) при р = jf
(преобразование Фурье) и р = s+jf (преобразование Лапласа), от которых с использованием
формул Эйлера
exp(jcot) = cos(cot) + j sin(cot), exp(-jcot) = cos(cot) - j sin(cot),
cos(cot) = £xp(jcot)+exp(-jcot)]/2, sin(cot) = |exp(jcot)-exp(-jcot)]/2j
всегда можно перейти к вещественным синус-косинусным функциям. Термин
"частотное разложение" обязан своим происхождением независимой переменной
частотного представления сигналов, которая измеряется в единицах, обратных единицам
времени, т.е. в единицах частоты f = l/|t|. Однако понятие частотного
преобразования не следует связывать только с временным представлением сигналов,
т.к. математический аппарат преобразования не зависит от физического смысла
переменных. Так, например, при переменной "х", как единице длины, значение f
будет представлять собой пространственную частоту - число периодических
изменений сигнала на единице длины с размерностью 1/|х|.
Ортонормированная система функций Уолша, по существу, является предельной
модификацией системы периодических функций с кратными частотами, при этом
функции принимают значения только ±1. Пример четырех первых функций Уолша на
интервале Т от -0,5 до 0,5 приведен на рис. 2.3.3. Ортогональность и нормиро-
ванность функций следует из принципа их построения. Стандартное
математическое обозначение функций Уолша: wal(k,x), где к = 0,1,2, ... - порядковый номер
функции, х = t/T - безразмерная координата (нормированная на интервал Т
независимая переменная).
Наряду с функциями Уолша применяются также две связанные с ними системы:
четные и нечетные функции cal(n,x) = wal(2n,x), - аналогичные косинусам, и
sal(n,x) = wal (2n-l,x), - аналогичные синусам.
При разложении сигналов форма спектров Уолша практически тождественна
спектрам гармонических функций.
Рис. 2.3.3. Функции Уолша.
Разложение энергии сигнала
Допустим, что сигнал s(t) разложен в обобщенный ряд Фурье по гармоническим
функциям. Вычислим энергию сигнала непосредственной подстановкой выражения
(2.3.2) в выражение (2.2.2):
00 00 00
» » СО СО СО СО »
ES=J s2(t)dt=J X X cmc„umu„dt= X X cmc„ J umu„dt. (2.3.7)
-co -com = 0 n = 0 m = 0 n = 0 -co
В этом выражении, в силу ортонормированности базисной системы, отличны от
нуля только члены с номерами m = п. Отсюда:
» со
Es= J s2(t) dt = X c„2, (2.3.8)
n = 0
т.е. при корректном разложении сигнала в обобщенный ряд Фурье энергия
сигнала не изменяется, и равна сумме энергии всех составляющих ряда. Это
соотношение называют равенством Парсеваля.
2.4. ФУНКЦИИ КОРРЕЛЯЦИИ СИГНАЛОВ
Функции корреляции сигналов применяются для интегральных количественных
оценок формы сигналов и степени их сходства друг с другом.
Ав т окорреляционные
функции (АКФ) сигналов
Автокорреляционные функции (АКФ) сигналов (correlation function, CF).
Применительно к детерминированным сигналам с конечной энергией АКФ является
количественной интегральной характеристикой формы сигнала, и представляет собой
интеграл от произведения двух копий сигнала s(t), сдвинутых относительно друг
друга на время т:
/• СО
Пример. На интервале (0,Т) задан прямоугольный импульс с амплитудным значе
нием, равным А. Вычислить автокорреляционную
функцию импульса.
При сдвиге копии импульса по оси t вправо, при
0<Т^Т сигналы перекрываются на интервале от т до Т.
Скалярное произведение:
Bs
(x)=j^A2 dt = А2(Т-т).
А
0<т<Т |
0
0 Т 1
г t
При сдвиге копии импульса влево, при -Т<т<0
сигналы перекрываются на интервале от О до Т-т. Скалярное
произведение:
В5(т)= Г Т A2 dt = А2(Т+т).
J о
При |т| > Т сигнал и его копия не имеют точек
пересечения и скалярное произведение сигналов равно
нулю (сигнал и его сдвинутая копия становятся
ортогональными) .
Обобщая вычисления, можем записать:
т|), | х |< X
D , 1 а2(т
Bs(t).=
О,
т|> Т
т<0
|т|<Т
-т
-А
A2T----v
-т
В случае периодических сигналов АКФ вычисляется по одному периоду Т, с
усреднением скалярного произведения и его сдвинутой копии в пределах периода:
Bs(t) = (1/Г) Г s(t) s(t-x) dt.
J о
При т=0 значение АКФ в этом случае равно не энергии, а средней мощности сиг-
Bs(t)= s(t) s(t+x) dt. (2.4.1)
J -co
Как следует из этого выражения, АКФ является скалярным произведением
сигнала и его копии в функциональной зависимости от переменной величины значения
сдвигах. Соответственно, АКФ имеет физическую размерность энергии, а прит=О
значение АКФ непосредственно равно энергии сигнала:
Bs(0) = f s(t)2dt = Es.
J —со
Функция АКФ является непрерывной и четной. В последнем нетрудно убедиться
заменой переменной t = t-т в выражении (2.4.1):
/•СО /• СО
Bs(t)= s(t-x) s(t) dt = s(t) s(t-x ) dt = Bs(-t). (2.4.1')
J —CO J —CO
С учетом четности, графическое представление АКФ обычно производится только
для положительных значений т. На практике сигналы обычно задаются на интервале
положительных значений аргументов от 0-Т. Знак +т в выражении (2.4.1)
означает , что при увеличении значений т копия сигнала s(t+t) сдвигается влево по оси t
и уходит за 0, что требует соответствующего продления сигнала в область
отрицательных значений аргумента. А так как при вычислениях интервал задания т
обычно много меньше интервала задания сигнала, то более практичным является
сдвиг копии сигнала влево по оси аргументов, т.е. применение в выражении
(2.4.1) функции s(t-t) вместо s(t+T ).
По мере увеличения значения величины сдвига т для финитных сигналов
временное перекрытие сигнала с его копией уменьшается и скалярное произведение в
целом стремятся к нулю.
налов в пределах интервала Т. АКФ периодических сигналов при этом также
является периодической функцией с тем же периодом Т. Для однотонального
гармонического сигнала это очевидно. Первое максимальное значение АКФ будет
соответствовать т=0. При сдвиге копии сигнала на четверть периода относительно
оригинала подынтегральные функции становятся ортогональными друг другу (cos co0(t-x) =
cos (co0t-7i:/2) = sin co0t) и дают нулевое значение АКФ. При сдвиге на т=Т/2 копия сигнала
по направлению становится противоположной самому сигналу и скалярное
произведение достигает минимального значения. При дальнейшем увеличении сдвига
начинается обратный процесс увеличения значений скалярного произведения с
пересечением нуля при т=ЗТ/2 и повторением максимального значения при t=T=27i/co0 (cos co0t-27t
копии = cos co0t сигнала) . Аналогичный процесс имеет место и для периодических
сигналов произвольной формы (рис. 2.4.1).
(MATHСАР] Автокорреляционная функция полигармонического сигнала
Т:=1 Ах := 0.005 т := -2Т,-2Т + Лт.. 2Т <= Параметры расчетов
4 гТ
s(t):=- ^ sin(2*-n-t) В(т):=
п = 0
s(t)s(t + i.) dt
<= Уравнения сигнала и его
автокорреляционной функции
Рис. 2.4.1.
Отметим, что полученный результат не зависит от начальной фазы
гармонического сигнала, что характерно для любых периодических сигналов и является
одним из свойств АКФ.
Для сигналов, заданных на определенном интервале [а, Ь], вычисление АКФ
производится с нормировкой на длину интервала [а, Ь]:
Bs(t) = ьгг {* s(t) s(t+T) dt (2.4.2)
Автокорреляция сигнала может оцениваться и коэффициентом автокорреляции,
вычисление которого производится по формуле (по центрированным сигналам):
г,(т) = cos Ф(т) = <s(t), s(t+x)> /||s(t)||2.
Взаимная корреляционная функция
Взаимная корреляционная функция (ВКФ) сигналов (cross-correlation function,
CCF) показывает как степень сходства формы двух сигналов, так и их взаимное
расположение друг относительно друга по координате (независимой переменной),
для чего используется та же формула (2.4.1), что и для АКФ, но под интегралом
стоит произведение двух разных сигналов, один из которых сдвинут на время т:
/• СО
1 1 1
As1(t) А
/ \ sm / \
/ \ в12(т) / \
\ /
1 1 1
0.5
1
1.5
Время
Рис. 2.4.2. Сигналы и ВКФ.
При т=0 сигналы ортогональны и значение Bi2(t)=0. Максимум Bi2(t) будет наблюдаться
при сдвиге сигнала S2(t) влево на значение т=1, при котором происходит полное
совмещение сигналов Si(t) и s2(t+t). При вычислении значений B2i(-t) аналогичный процесс
выполняется последовательным сдвигом сигнала Si(t) вправо по временной оси с
постепенным увеличением отрицательных значений т, а соответственно значения B2i(-t)
являются зеркальным (относительно оси t=0) отображением значений Bi2(t), и
наоборот . На рис. 2.4.3 это можно видеть наглядно.
Таким образом, для вычисления полной формы ВКФ числовая ось т должна
включать отрицательные значения, а изменение знака т в формуле (2.4.3) равносильно
перестановке сигналов.
1
0.5
0
-2-10 1 2
Время
Рис. 2.4.3. Сигналы и ВКФ.
Для периодических сигналов понятие ВКФ обычно не применяется, за исключени-
Bi2(t)= si(t) s2(t+x) dt. (2.4.3)
J -co
При замене переменной t = t-т в формуле (2.4.3), получаем:
/•СО /• СО
Bi2(t) = si(t-x) s2(t) dt = s2(t) si(t-x) dt = B21(-t)
J —CO J —CO
Отсюда следует, что для ВКФ не выполняется условие четности, а значения ВКФ
не обязаны иметь максимум при т = 0. Это можно наглядно видеть на рис. 2.4.2,
где заданы два одинаковых сигнала с центрами на точках 0.5 и 1.5. Вычисление
по формуле (2.4.3) с постепенным увеличением значений т означает
последовательные сдвиги сигнала s2(t) влево по оси времени (для каждого значения Si(t) для
подынтегрального умножения берутся значения s2(t+t)).
ем сигналов с одинаковым периодом, например, сигналов входа и выхода систем
при изучении характеристик систем.
Коэффициент взаимной корреляции двух сигналов вычисляется по формуле (по
центрированным сигналам):
rsv(x) = cos ф(т) = <s(t), v(t+T)> /||s(t)|| ||v(t)||. (2.4.4)
Значение коэффициента взаимной корреляции может изменяться от -1 до 1.
2.5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
ОПИСАНИЕ ШУМОВ И ПОМЕХ
Шумы и помехи (noise)
При детектировании сигналов в сумме с основным информационным сигналом
одновременно регистрируются и мешающие сигналы - шумы и помехи самой различной
природы. К помехам относят также искажения информационных сигналов при
влиянии различных дестабилизирующих факторов на процессы измерений, как,
например, влияние микрокаверн в стенках скважины на измерения в рентгенорадиомет-
рических методах каротажа, грозовых разрядов на электроразведочные методы
измерений и т.п. Выделение информационных составляющих из зарегистрированных
сигналов или максимальное подавление шумов и помех в информационном сигнале
при сохранении его полезных составляющих является одной из основных задач
первичной обработки сигналов (результатов наблюдений).
Если помехи известны и регулярны, как например, фон переменного тока, то
борьба с ними особых затруднений не представляет. Наибольшие трудности
представляет борьба со случайными (непредсказуемыми) помехами. В общей форме
влияние помех на регистрируемый сигнал записывается в следующем виде:
y(t) = V(s(t) , q(t) ) , (2.5.1)
где s(t) - информационная (полезная) часть сигнала, q(t) - помеха.
Помеха называется аддитивной, и обычно именуется шумом, если выражение
(2.5.1) представляет собой простую сумму сигнала и помехи:
y(t) = s(t) + q(t) . (2.5.2)
Если случайный процесс v(t), оказывающий влияние на сигнал, является
неотрицательным, а его влияние выражается в форме:
y(t) = v(t) -s(t) , (2.5.3)
то помеху v(t) называют мультипликативной.
В общем случае в сигнале могут присутствовать оба вида помех:
y(t) = v(t) s(t) + q(t) . (2.5.4)
Природа помех
Как правило, случайные шумовые помехи (аддитивные) порождаются различного
рода физическими флюктуациями - случайными отклонениями тех или иных
физических величин от своих средних значений. Природа флюктуации обычно
определяется статистической природой физических процессов. Многие физические величины
представляют собой результаты усреднения определенных параметров физических
процессов, дискретных и случайных по своей природе. Так, например, тепловой
шум регистрируемого напряжения на резисторах электрических цепей
обуславливается флюктуациями теплового движения носителей зарядов - случайностью
процесса дрейфа отдельных электронов по резистору, по суммарной интенсивности
движения которых и формируется падение напряжения на резисторе. Дискретной
является природа электромагнитных видов излучения - дискретный квант энергии
излучения (фотон) определен значением hv, где h - постоянная Планка, v - частота.
Флюктуации физических величин, дискретных и случайных по своей природе,
принципиально неустранимы, и речь может идти только о том, чтобы уменьшать их
относительную величину имеющимися в нашем распоряжении средствами.
Природа мультипликативных помех обычно связана с изменениями условий
измерений , параметров каналов передачи данных и систем их обработки, т.е. когда
случайные помехи накладываются не на сам сигнал непосредственно, а на
системы, в которых этот сигнал формируется и обращается, вызывая опосредствованные
искажения сигнала, как линейные, так и нелинейные.
Характеристики помех
В математическом описании помехи представляются случайными функциями
времени. Случайную функцию непрерывного времени обычно называют случайным
процессом, ее дискретный аналог - случайной последовательностью. Как правило,
помехи относятся к классу стационарных случайных процессов, и характеризуются
своими распределениями и моментами распределений, как их числовыми
параметрами. Основное распределение большинства шумовых сигналов - нормальное (гауссов
процесс). Это объясняется тем, что распределение сумм независимых случайных
величин, из которых складываются случайные помехи, сходится к нормальному,
вне зависимости от характера распределения слагаемых (теорема Ляпунова).
Момент первого порядка выражает среднее значение (постоянную составляющую)
случайного процесса:
/• со
M{q} = q=\ q-p(q)dq. (2.5.5)
J —со
где p(q) - плотность вероятностей значений q.
Центральный момент второго порядка определяет дисперсию процесса:
D{q}=a2 = f (q-^)2-p(q)dq= q2 - q\ (2.5.6)
J —со
Дисперсия выражает мощность переменной составляющей процесса. Корень
квадратный из значения дисперсии, т.е. значение а, является средним квадратическим
значением разброса случайных значений q относительно среднего значения q.
Смешанный момент второго порядка называется функцией автокорреляции
случайного процесса q(t):
/•СО /• СО
M{q(t)q(t+x)} = xix2-p(xi,x2) dxi dx2 = В(т). (2.5.7)
J —CO J —CO
Величина В(х) при т = 0 равна общей мощности случайного процесса q(t).
На практике большинство случайных процессов обладают свойством
эргодичности. Оно заключается в том, что средние значения по множеству реализаций
(математические ожидания, вычисляемые по плотностям распределений (2.5.5-2.5.7))
совпадают со средними значениями по времени Т одной реализации процесса при Т
=> оо. Это позволяет производить оценку числовых значений параметров помех
непосредственно по произвольным интервалам [а, Ь] задания сигналов:
•ь
q= hm q(t) dt f q(t) dt. (2.5.8)
T->co 1 J 0 " a J a
°2= Jim T Г (Ч(0-^)2 ^ f (q(t)-q? dt. (2.5.9)
T->co 1 J 0 u d J a
B(t) = lim i Г q(t)q(t+x) dt & ^ f * q(t)q(t+x) dt. (2.5.10)
T->co 1 J 0 D a J a
Спектральная плотность мощности случайного процесса (распределение мощности
помех и шумов по частоте) связана с функцией автокорреляции преобразованием
Фурье. В одностороннем (физическом) представлении спектра:
/• СО
В(т)= B(f) cos 2%fx dx. (2.5.12)
Аддитивную помеху с равномерным спектром B(f) = ВО = const называют белым
шумом. Мощность белого шума в полосе частот 0-F пропорциональна ширине
полосы:
При белом шуме полоса частот всегда полагается конечной, т.к. в противном
случае мы получим бесконечную мощность шумов.
Сигнал с аддитивной помехой обычно характеризуют не абсолютной мощностью
помехи, а отношением средних мощностей сигнала и помехи, которое кратко
называют отношением сигнал/помеха:
Значения случайных процессов являются некоррелированными только при
неограниченной полосе частот. Любое ограничение частотной полосы вносит
определенную корреляцию в процесс и независимыми друг от друга можно считать только
значения процесса, отстоящие друг от друга как минимум на интервал корреляции
ЛИТЕРАТУРА
1. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.:
Высшая школа, 1988.
2. Васильев Д. В. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие для
вузов. - М.: Радио и связь, 1982. - 528 с.
4. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и цепей: Учебное
пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.
5. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: В
2-х томах.- М.: Мир, 1983.
6. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. / Учебник для вузов. - СПб.:
Питер, 203. - 608 с.
7. Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство. - Изд.: ДОДЭКА, 2002.
8. Харкевич А.А. Борьба с помехами. - М.: Наука, 1965.
р = WcAVq.
B(f) = 4 В(т) cos 2%fx dx. (2.5.11)
Тема 3. ДИНАМИЧЕСКАЯ ФОРМА ОТОБРАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ
«Вовсе не безразлично, каким образом
следует разрезать курицу или зайца».
Децим Юний Ювенал. Сатиры. Римский
поэт, I-II в.
«Римлянин с высшим образованием не мог
себе позволить без соответствующего
философского обоснования потрошить
курицу , а тем более зайца. Но лично меня
всегда больше интересует, что я с этого
буду иметь».
Владимир Бакаев. Комментарии. Уральский
геофизик, XX-XXI в.
ВВЕДЕНИЕ
Динамическая форма представления сигналов соответствует естественному и
привычному для нас математическому описанию в виде функций независимых
переменных (аргументов) в реальном (текущем) масштабе времени. Динамические
модели сигналов позволяют определять текущие значения сигналов в любых системах
по заданным априори математическим функциям описания физических процессов в
реальных физических системах или системных операций в программных системах.
Достоинством динамических моделей является их универсальность, основные
математические инструменты реализации - дифференциальные уравнения и интеграл
Дюамеля, для цифровых сигналов - разностные уравнения и операция свертки.
Основной задачей динамической модели является математическое описание
реакции системы (выходного сигнала системы) на определенное входное воздействие
(входной сигнал). Моделирование и анализ линейных стационарных систем
обработки сигналов произвольной формы в динамическом представлении базируется на
разложении сигналов по единичным импульсам простейшей формы.
3.1. РАЗЛОЖЕНИЕ СИГНАЛОВ
ПО ЕДИНИЧНЫМ ИМПУЛЬСАМ
Единичные импульсы
В качестве математической модели единичного импульса при анализе аналоговых
сигналов используют дельта-функцию.
Дельта-функция или функция Дирака. По определению, дельта-функция
описывается следующими математическими выражениями (в совокупности):
Функция 8(t-t) не является дифференцируемой, и имеет размерность, обратную
размерности ее аргумента, что непосредственно следует из безразмерности
результата интегрирования. Значение дельта-функции равно нулю везде за
исключением точки т, где она представляет собой бесконечно узкий импульс с бесконечно
большой амплитудой, при этом площадь импульса равна 1.
Дельта-функция является полезной математической абстракцией. На практике
такие функции не могут быть реализованы с абсолютной точностью, так как
невозможно реализовать значение, равное бесконечности, в точке t = т на аналоговой
временной шкале, т.е. определенной по времени также с бесконечной точностью.
Но во всех случаях, когда площадь импульса равна 1, длительность импульса
достаточно мала, а за время его действия на входе какой-либо системы сигнал
на ее выходе практически не изменяется (реакция системы на импульс во много
раз больше длительности самого импульса), входной сигнал можно считать
единичной импульсной функцией со свойствами дельта - функции.
Функция Кронекера. Для дискретных и цифровых систем в качестве единичного
импульса используется дискретный интегральный аналог дельта-функции - функция
единичного отсчета 8(kAt-nAt), которая равна 1 в координатной точке k = п и нулю
во всех остальных точках, при этом функция 8(kAt-nAt) определена только для
целых значений координат кип.
Математические выражения S(t-t) и 8(kAt-nAt) называют также импульсами Дирака и
Кронекера. Однако, применяя такую терминологию, не следует забывать, что это
не просто единичные импульсы в координатных точках т и nAt, а импульсные
функции, определяющие как значения импульсов в определенных координатных точках,
так и нулевые значения по всем остальным координатам, в пределе от -оо до оо.
Разложение сигнала по
единичным импульсам
Сигнал S(k)
4 - -
1 '
1 - -
Гч ■
- " 1 " J -
1
- 1— ■
._ _ i _-:
\-
-\-J-
-1— .
т.. - -
ь
- г - ■
1
Разложение сигнала S(n)fi(k-n)
k=0
1
о-
1
о-
к=5
к=6
п
п
й 1 2 а А 5 £ 7
Рис. 3.1.1.
Импульсы Дирака и Кронекера используются для разложения, соответственно,
произвольных аналоговых сигналов s(t) и дискретных сигналов s(kAt) в непрерывную
последовательность неперекрывающихся (ортогональных) импульсов:
/• СО
s(t)= s(x)5(t-T) dx. (3.1.1)
J —CO
00
s(kAt)= Z s(nAt)5(kAt-nAt). (3.1.1')
Для аналоговых сигналов разложение (3.1.1) в физическом представлении
эквивалентно сканированию значений сигнала s(t) в моменты времениt=т бесконечно
узкой щелью, бегущей вдоль оси t. Для цифровых сигналов эта щель равна одному
отсчету. Пример разложения дискретного сигнала приведен на рис. 3.1.1.
Единичные импульсные функции 8(t-t), -оо<т< оо, и 8(kAt-nAt), -оо<п<оо, образуют в
бесконечномерных пространствах системы координатных базисов {8(t-t)} и {8(kAt-nAt)}, т.к.
они не перекрываются и, соответственно, взаимно ортогональны. По этим
координатным системам и производится разложение сигналов s(t) и s(kAt). Совокупности
проекций сигналов на координатные базисы представляют собой векторные описания
сигналов.
Импульсный отклик
линейной системы
Если на вход линейной системы в момент времени t = 0 подать единичный
импульс (Дирака или Кронекера, в зависимости от типа системы), то на выходе мы
получим реакцию системы на единичный входной сигнал. Эта реакция называется
функцией импульсного отклика системы или импульсной характеристикой. Она
однозначно определяется оператором преобразования h (..) :
y(t) = T[8(t-0)] = h(t). (3.1.2)
y(kAt) = T[8(kAt-0)] = h(kAt). (3.1.2')
Импульсный отклик аналоговой системы на входную дельта-функцию также в
определенной степени представляет собой математическую абстракцию идеального
преобразования. С практической точки зрения под импульсным откликом можно
понимать отображение реакции системы на импульсный входной сигнал произвольной
формы с единичной площадью, если длительность этого сигнала пренебрежимо мала
по сравнению с временной (координатной) разрешающей способностью системы. Для
цифровых систем импульсный отклик однозначно определяется реакцией системы на
импульс Кронекера. Функцию импульсного отклика называют также весовой
функцией системы.
Очевидно, что в линейных и инвариантных к сдвигу системах форма импульсного
отклика не зависит от времени прихода входного сигнала и определяет только
его положение на временной оси. Так, если входной импульс задержан
(относительно 0) на время to, то соответствующий выходной сигнал будет определяться
выражением:
y(t) = T[8(t-t„)] = h(t-t„).
В любой системе, работающей в реальном масштабе времени, сигнала на выходе
системы не может быть, если нет сигнала на ее входе. Отсюда следует
односторонность импульсного отклика физических систем:
h(t-x) = 0 при t<x.
Для программных систем, работающих с зарегистрированными массивами цифровых
данных, импульсный отклик может быть и двусторонним, так как при обработке
сигналов в любой текущей точке kAt системе доступны как "прошлые" отсчеты kAt-
nAt, так и "будущие" отсчеты kAt+nAt. Это резко расширяет возможности программной
обработки сигналов по сравнению с физическими системами.
На рисунке 3.1.2 приведен пример импульсного отклика h(t) элементарной
физической системы преобразования электрических сигналов - динамической
интегрирующей RC-цепи. Подобные схемы очень часто применяются в полевых
геофизических приборах (например, в радиометрах) в качестве интенсиметров -
измерителей средней скорости счета импульсных потоков сигналов.
Рис. 3.1.2.
При подаче на вход RC-цепи единичного и очень короткого (At « RC) импульса
заряда Aq емкость С заряжается до напряжения V0 = Aq/C, и начинает разряжаться
через сопротивление R, при этом напряжение на емкости изменяется по закону v(t)
= V0exp(-t/RC) = (Aq/C)exp(-t/RC). Отсюда, импульсный отклик RC-цепи на единичный
входной сигнал с единичным значением заряда Aq = 1 равен: h(t) = (1/С)ехр(-
t/RC), где форма отклика определяется функцией экспоненты, а множитель (1/С)
является масштабным преобразователем сигнала (заряда в напряжение). По
существу, импульсным откликом системы определяется доля входного сигнала, которая
действует на выходе системы по истечении времени t после поступления сигнала
на вход (запаздывающая реакция системы).
Если функция импульсного отклика системы известна, то, с учетом принципа
суперпозиции сигналов в линейной системе, можно выполнить расчет реакции
системы в любой произвольный момент времени на любое количество входных сигналов
в любые моменты времени их прихода путем суммирования запаздывающих реакций
системы на эти входные сигналы. На рис. 3.1.2 приведен пример входного
сигнала s(t) для RC-цепи в виде последовательности импульсов и реакция системы
y(t) на такой входной сигнал, образованная суммированием реакций системы на
каждый импульс.
Допустим, что на вход RC-цепи в моменты времени ti=l и t2=2 поступили очень
короткие (по сравнению со значением RC) импульсы заряда величиной А и В.
Математически это можно отобразить сигналом s(t) = qi(t)+q2(t),rfle qi(t) = A-8(t-ti) и q2 = B-8(t-
t2). Выходной сигнал системы при известном импульсном отклике h(t) отобразится
формулой:
y(t) = T[qi(t)+q2(t)] = T[A8(t-ti)]+T[B8(t-t2)] = AT[8(t-ti)]+BT[8(t-t2)] = A h(t-ti)+B h(t-t2).
При расчете значений выходного сигнала в произвольный момент времени t по-
еле прихода на вход системы сигналов qi и q2, например, для t = 5, для
каждого из сигналов вычисляются значения их запаздывающих реакций: yi = A-h(5-l) =
A-h(4) и у2 = Bh(5-2) = Bh(3), после чего значения запаздывающих реакций
суммируются у = yi+y2. Пример этой операции можно видеть на рис. 3.1.3, где для
удобства графического представления приняты значения А=1 и В=1. Сущность
операции не изменяется при любых значениях А и В, а в общем случае и для любого
количества импульсов.
1-
0.8-
0.6-
0.4-
0.2-
01 1 1—1 Г 1 1 1 1
0 1 2 3 + 5 б t
Рис. 3.1.3.
Однако эту же операцию можно рассматривать и с другой позиции. Развернем
импульсный отклик h(t) системы на 1800 и поместим его начало п(0)
непосредственно в точку, для которой нужно выполнить расчет выходного сигнала, т.е. в
точку t=5 для нашего примера. Если теперь отсчет координат для функции h(t)
повести назад от точки расчета по аргументут,т.е. перейти на вычисление п(П),
где значение т изменяется от 0 и далее (в пределе до оо) , то нетрудно убедиться
(на рисунке это наглядно видно), что функция п(т) пересечет входные импульсы на
тех же значениях yl и у2. Для этих точек пересечения первого и второго
импульсов соответственно имеет место ti = t-ti и Хг = t-t2, как и при прямом методе
расчета запаздывающих реакций при расчете значений h(t-ti) и h(t-t2). После умножения
полученных значений h(ti) и п(тг) на значения входного сигнала А и В, получаем
полную аналогию: yl = Ah(xi) = Ah(t-ti) и у2 = Вп(тг) = Вп(Мг), и соответственно суммарный
сигнал у = yl+y2.
Такое, чисто математическое представление расчета более удобно для
составления математических алгоритмов вычислений. Условно этот процесс для коротких
входных импульсных сигналов может быть представлен в следующем виде. Для
любой точки расчета t± выходного сигнала инвертированная по координатному
направлению функция импульсного отклика п(т) помещается в эту точку t± и
просматривается по своей координате т с одновременным синхронным просмотром входного
сигнала s(t) назад от точки расчета (прошлые значения входного сигнала) по
координатам U-x. Значения всех встреченных при просмотре импульсов s(ti-t)
перемножаются со значениями п(т) и суммируются. Тем самым, для каждой текущей точки
расчета t± в аналоговой системе выполняется операция:
00
y(t,)=jh(T)s(t,-T)dT. (3.1.3)
о
Соответственно в цифровых системах для произвольной точки к:
y(kAt) = Z h(nAt) s(kAt-nAt). (3.1.3')
n= 0
Полученная сумма значений и будет представлять собой запаздывающую реакцию
системы на все импульсы, поступившие на вход системы до текущей точки расчета
выходного сигнала.
Таким образом, для линейных и стационарных систем легко определить их
реакцию на любой входной сигнал, если известен импульсный отклик систем на
единичный входной сигнал.
3.2. СВЕРТКА (КОНВОЛЮЦИЯ) СИГНАЛОВ
Интеграл Дюамеля
Интеграл Дюамеля позволяет определять реакцию системы на воздействие s(t) в
текущем времени по ее переходной функции g(t) на единичный скачок входного
воздействия:
У(0= У(0)+ \ lQ £ g(x)s(t-T) dx, (3.2.1)
где у(0) - начальное значение выходного сигнала системы.
Пример расчета выходного сигнала системы на ступенчатый входной сигнал
приведен на рис. 3.2.1. Ступенчатая форма сигнала принята для более наглядного
представления процесса формирования выходного сигнала. В общем случае, форма
входного воздействия может быть произвольной.
О 10 20 30
Рис. 3.2.1.
Интеграл свертки
Интеграл свертки - это вариант интеграла Дюамеля. Произвольный сигнал на
входе системы с использованием выражений разложения сигнала может быть
представлен в виде последовательной линейной комбинации взвешенных единичных
импульсов :
/• со
y(t) = T[s(t)] = T[f s(T)5(t-T)dx].
J —СО
На основании принципа суперпозиции линейный оператор Т может быть внесен
под знак интеграла, т.к. последний представляет собой предельное значение
суммы. При этом операция преобразования действует только по переменной t.
Отсюда следует:
/•СО /• СО
y(t) = s(t) Т [5(t-x)] dx = s(t) h(t-x) dx. (3.2.2)
J —CO J —CO
Это выражение и представляет собой интеграл свертки (конволюции) входного
сигнала с импульсной характеристикой системы. Заменой переменных t-D.=
□.можно убедиться в том, что свертка коммутативна:
J — СО J —СО
Функция п(п) называется ядром свертки (kernel) или импульсной
характеристикой линейной системы.
Смысл интеграла свертки состоит в том, что входной сигнал представляется
сомкнутой последовательностью следующих друг за другом коротких импульсов,
площади которых равны значению сигнала в моменты их следования при
длительности импульсов, стремящейся к нулевой. Такая последовательность импульсов
условно может рассматриваться в виде последовательности дельта-функций с
площадями, равными площадям соответствующих импульсов. Реакция системы (3.2.2)
находится как сумма реакций на каждый импульс, составляющий входное
воздействие .
Аналогично, для дискретных сигналов, где значение At,как правило,
принимается равным 1, а индексы кип выполняют роль номеров отсчетов числовых рядов:
В цифровых методах обработки сигналов функцию h(n) обычно называют
оператором свертки, а его размер по числу отсчетов - окном оператора свертки.
Выражения (3.2.2) имеют специальную форму упрощенной математической записи
в символическом виде:
Сравнением выражений (3.2.2' и 3.2.2'') с выражениями (3.1.3) нетрудно
убедиться в их полной идентичности, за исключением нижнего предела
интегрирования (суммирования). Это и понятно, так как выражения (3.1.3) были получены
при рассмотрении реальной физической системы, работающей в реальном масштабе
времени, импульсный отклик которых является односторонним (равен нулю при
т<0) . Для таких систем интегрирование (и суммирование) от -оо до 0 не имеет
смысла. Кроме того, в реальных физических системах импульсный отклик, как
правило, отличен от нуля только на определенном интервале, и, соответственно,
пределы интегрирования (суммирования) в выражениях (3.2.2' и 3.2.3'')
ограничиваются значениями, на которых функции п(т) и h(n) существует или имеет значимые
значения.
Сигналы, обрабатываемые на компьютере, имеют конечную продолжительность.
Допустим, сигнал s(к) отличен от нуля только на отрезке от 0 до К
включительно ("имеет длину К+1"). Пусть окно оператора свертки h(n) отлично от нуля на
отрезке от - N до N (2N+1 отсчет). При подстановке этих сигналов в уравнение
свертки, мы получим сигнал у(к), который отличен от нуля на отрезке от - N до
K+N включительно. Таким образом, длина выходного сигнала равна 2N+K+1, т.е.
сумме длин исходного сигнала и ядра свертки минус один.
Техника свертки.
Для вычисления свертки по выражению (3.2.2') функция импульсного отклика
реверсируется по своей координате, т.е. строится в режиме обратного времени,
и движется относительно функции входного сигнала в сторону возрастания
значений t. В каждый текущий момент времени значения обеих функций перемножаются,
а произведение интегрируется в пределах окна импульсного отклика. Полученный
результат относится к той координатной точке, против которой находится
значение импульсного отклика h(0).
На рис. 3.2.2. приведен пример выполнения свертки прямоугольного импульса с
импульсным откликом RC-цепи, площадь которого нормирована к 1. Если площадь
импульсного отклика h(t) равна 1, то площадь выходного сигнала свертки всегда
00
y(k)= Z h(n)s(k-n).
(3.2.2'')
y(t) = s(t-T)*h(T) = s(t)*h(t).
должна быть равна площади входного сигнала, что можно видеть на верхнем
графике рисунка, при этом одномасштабное сравнение входного и выходного сигналов
наглядно демонстрирует характер преобразования сигнала в данной системе. На
последующих графиках рисунка демонстрируется вычисление результатов свертки в
ряде последовательных точек t± = {3.5, 4, 5, 6, 7} временной оси. В силу
отрицательного знака т в аргументах функции s(t-t) интегрирование произведения h(x)s(t-
т) выполняется назад по времени и может ограничиваться только определенной
длиной значимых значений импульсного отклика (которая в данном случае
установлена равной г = 4) , а результат относится к начальной точке п(0)
импульсного отклика. Так как входной сигнал, рассмотренный на рисунке, представляет
собой прямоугольный импульс с амплитудой 1, то интеграл свертки в каждой
текущей точке расчета равен площади импульсного отклика в пределах границ
входного прямоугольного импульса (заполнено точками).
г = 4
h(x)- s(t-r) dx
О 1 2 3 л А 5 6 7 3 9 t
h(x)- ф.з-х) dx
h[T]-s[4-T]dT
h(T)-s(5-T)dr
h[T]-s[6-T]dT
h(x)- s(?-t) dx
Рис. 3.2.2.
Еще более наглядна техника выполнения цифровой свертки, приведенная на рис.
3.2.3. Для вычисления свертки массив одной из функций (Sk - входного или
свертываемого сигнала) располагается по ходу возрастания номеров. Массив
второй функции (hn - более короткой), строится параллельно первому массиву в об-
ратном порядке (по ходу уменьшения номеров первого массива или в режиме
обратного времени). Для вычисления ук значение h0 располагается против Sk, все
значения Sk-n перемножаются с расположенными против них значениями hn и
суммируются. Результаты суммирования являются выходным значением функции ук, после
чего оператор hn сдвигается на один номер к вперед (или функция Sk сдвигается
ему навстречу) и вычисление повторяется для номера к+1 и т.д.
Л
Sk-3
Sk-2
X
h2
Sk-1
X
hi
Sk
X
К
Sk-M
Sk+2
4
-2
Ук-2
Рис. 3.2.3
Свойства свертки
Для свертки характерны следующие свойства:
> 1. Дистрибутивность: h(t) . [a(t)+b(t>] = h(t) *a(t)+h(t) *b(t).
> 2. Коммутативность: h(t) *a(t) *b(t) = a(t) *b(t) *h(t).
> 3. Ассоциативность: [a(t) * b(t) ] * h(t) = h(t) * a(t) * b(t) .
Преобразование свертки однозначно определяет выходной сигнал y(t) для
установленного значения входного сигнала s(t) при известном значении функции
импульсного отклика системы h(t) . Обратная задача деконволюции - определение
функции s(t) по функциям y(t) и h(t), относится к разряду некорректных, и
имеет решение только при вполне определенных условиях. Это объясняется тем,
что свертка может существенно изменить частотный спектр сигнала y(t)
относительно s(t) и восстановление функции s(t) становится невозможным, если
определенные частоты ее спектра в сигнале y(t) полностью утрачены.
Любая практическая система должна быть устойчивой, т.е. для сигналов,
конечных по энергии или средней мощности, выходные сигналы также должны быть
конечными по этим параметрам. Устойчивость обеспечивается при выполнении
условия абсолютной интегрируемости импульсного отклика системы:
/• СО
|h(t)| dt < оо.
J —со
Для систем с m входами и п выходами аналогично определяются парциальные
импульсные отклики h±j (t) , i = {1,2, ... ,n}, j = {1,2, ... ,m} , каждым из
которых отображается сигнал на i-м выходе при поступлении сигнала 8(t) на j-й
вход. Полная совокупность импульсных откликов образует матрицу:
^2,1 ^2,2
n,l
n,2
4l,m
2,m
а выражение свертки приобретает вид:
Y (t) = j h (t) S (t-т) dx.
- 00
Здесь (и в дальнейшем тексте) шрифтом с "крышкой" выделяются векторные
величины .
Системы свертки
Свертка выполняется системой (физическим или программным устройством).
Физические системы, работающие в реальном времени, вычисляют текущее значение
выходного сигнала по всем прошлым значениям входного сигнала, и не могут
иметь в своем распоряжении будущих значений входного сигнала. Операторы таких
систем являются односторонними (каузальными). Вышеприведенная, нормированная
к 1 по площади, функция RC-цепи h(t) = (1/RC) exp(-t/RC), принятая в качестве
системного оператора на рис. 3.2.2, является именно таким односторонним
каузальным оператором. При сравнении выходного сигнала такой системы с входным
нетрудно заметить, что выходной сигнал сдвигается относительно входного
сигнала. Для каузальных систем такой "сдвиг по фазе" существует всегда и не
может быть исключен (сигнал на выходе системы не может быть раньше сигнала на
ее входе).
Входным сигналом программных систем является сигнал в целом, записанный в
память вычислительного устройства. При обработке таких данных в распоряжении
системы при вычислении любой текущей точки выходного сигнала имеются как
"прошлые" для данной точки, так и "будущие" значения входного сигнала. Это
позволяет создавать системы без сдвига фазы выходного сигнала относительно
входного. Для создания таких систем может использоваться два способа:
1. Первый способ иллюстрирует рис. 3.2.4. Задается система с односторонним
каузальным оператором И(т). Входной сигнал s(t) пропускается через систему в
обычном порядке, и выполняется свертка g(t) = h(x)*s(t). Затем выходной сигнал g(t)
реверсируется (g(t)=>д(-t), конец сигнала становится его началом в порядке
возрастания t) и повторно пропускается через систему, т.е. выполняется
свертка y(-t) = h(x)*g(-t). Полученный сигнал снова реверсируется y(-t) => y(t), и
результат является окончательным выходным сигналом y(t) системы.
-30 -20 -10 О
О.З-i
0.2-
0.1-
О 10 20 30 t
Рис. 3.2.4.
Три последние операции (реверс g(t) => свертка с п(т) => реверс выходного
сигнала) эквивалентны свертке сигнала g(t) с реверсированным откликом системы h(-
т), и сдвиг по фазе при свертке реверсированного сигнала компенсирует сдвиг по
фазе сигнала, полученный при первой свертке. Общий результат операции y(t) =
h(x)*h(-T)*s(t) не имеет сдвига по фазе выходного сигнала относительно входного.
Такую операцию приходится выполнять для исключения сдвига фазы при применении
рекурсивных фильтров, которые всегда являются односторонними.
2. Выходной результат y(t) = h(x)*h(-T)*s(t) предыдущей операции позволяет,
используя свойство коммутативности свертки, сначала выполнить свертку п(т)*п(-т) = Ь(±т) и
получить один системный оператор п(±т) (см. рис. 3.2.5), обеспечивающий свертку
без сдвига фазы. Этот системный оператор является двусторонним и симметричным
относительно т = 0. Но использование его возможно только для предварительно
записанных сигналов, т.к. при выполнении свертки y(t)= h(±x)*s(t-T) для отрицательных
значений т требуются "будущие" значения входного сигнала s(t+t). Результат свертки
с симметричным оператором полностью аналогичен первой операции (сигнал y(t)
на рис. 3.2.4).
Рис. 3.2.5.
Приведенное выше формирование двустороннего симметричного оператора свертки
имеет чисто познавательный характер. На практике вполне естественным является
расчет непосредственно симметричных двусторонних операторов под требуемые
задачи обработки числовых данных (сигналов, зарегистрированных в дискретной
числовой форме) .
Начальные условия свертки
В начальный момент свертки, при вычислении значений y(t±) для значений ti< ттах
оператора И(т), функция оператора, построенная в режиме обратного времени, при
x>ti "зависает" для значений U-x против отсутствующих значений входной функции.
Пример такого зависания оператора дискретной свертки против несуществующих
отсчетов s-i и s_2 входного массива данных при вычислении отсчета уо приведен
на рис. 3.2.6. Зависание исключают либо заданием начальных условий -
дополнительных отсчетов, чаще всего нулевых или равных первому отсчету входной
функции, либо началом свертки с отсчета входной функции k± = nmax с соответствующим
сокращением интервала выходной функции на интервал задания системного
оператора. Для симметричных операторов со значениями -п (вперед по времени) такой
же момент наступает и в конце входного массива, и требует задания конечных
условий или сокращения размера выходного сигнала.
Рис. 3.2.6.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.:
Высшая школа, 1988.
2. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и цепей:
Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.
Дискуссии
У КРАЯ ФИНАНСОВОЙ БЕЗДНЫ
Д. Голубовский
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.
КРАТКАЯ ПРЕДЫСТОРИЯ
ГЛОБАЛЬНОГО КРИЗИСА
Когда в действительности начался тот кризис, острую фазу которого мы
сегодня наблюдаем? Вопрос, на самом деле, риторический, потому что человечество
на протяжении всей своей истории живет в состоянии перманентного кризиса, от
катастрофы к катастрофе. Все социальные катастрофы по своей сути одинаковы -
это властный кризис правящих элит. Нынешнее время отличается от того, которое
Закончилось Первой Мировой Войной, только тем, что благодаря развитым
глобальным коммуникациям, катастрофы немедленно затрагивают всех и каждого
жителя нашей планеты, хотя процветание, как и в прошлые времена, доступно лишь
сравнительно небольшой части населения планеты. Кстати, если вы читаете этот
текст, вас можно поздравить с тем, что вы входите в эту процветающую часть -
в те 20% населения планеты, у которых сегодня есть доступ в Интернет.
Период 1970 - 1980 гг
Так вот, о кризисе... Надо все-таки с чего-то начать, и я решил начать с
начала 70-х годов, когда две сверхдержавы того времени, СССР и США,
одновременно уперлись в естественные демографические ограничения экономического роста.
Это был разгар холодной войны, и обе стороны должны были продолжать любой
ценой финансировать огромные расходы на научно-технический прогресс и
вооружения, чтобы не уступать одна другой. Несмотря на то, что противники
исповедовали совершенно разные по форме идеологии и подходы к управлению, объективная
суть экономики была одинакова для всех, и эта суть заключается в том, что для
развития военно-промышленного комплекса требовались все новые и новые
ресурсы, работа которых уже не приносила отдачи в гражданских отраслях. Содержать
и финансировать их можно было только в ущерб социально-необходимым отраслям
промышленности, ответственным за процветание наций.
В СССР тогда начался период, позже названный «застоем», и характерной
чертой в этот период было постепенное превращение СССР в парадоксальную
высокотехнологичную сырьевую страну, так как научно-технический прогресс и гонка
вооружений финансировались в СССР в основном за счет доходов от продажи
нефти .
США в этот же период, в 1971 году, объявили дефолт по золотому обеспечению
доллара, не в состоянии больше поддерживать существовавшую тогда институциа-
лизированную в рамках Бреттон-Вуддских соглашений систему международной
торговли и вывоза капитала, основанную на долларе. Это подорвало доверие к
американскому доллару в мире и спровоцировало высокую инфляцию в долларовой
экономике. Параллельно с этим был создан ОПЕК, вырвавший арабскую нефть из под
контроля «семи сестер» - картеля западных (в основном - англосаксонских)
нефтяных компаний, удерживавших монопольно-низкие цены на нефть в интересах
потребителей из развитых стран. Ситуация для США и их союзников в Европе
усугубилась в 1973 году, когда в отместку за поддержку Израиля Западом арабы
устроили «нефтяной шок», резко взвинтив цены на нефть - в течение года цены
взлетели с $2,5 до $10 за баррель. При пересчете с долларов 1974 года на
сегодняшние, пик цен в 1974 году составлял около $150...$170 в нынешних ценах, и
это - без какой-либо спекулятивной наценки, которую сегодня накручивает на
реальную цену «бумажная нефть» фьючерсных контрактов. Кроме того, именно в
это время США вели безуспешную и грязную военную компанию во Вьетнаме и
терпели огромные потери: финансовые, военные, нравственные. И, наконец, во
внутренней политике в 1972-1974 годах разразился грандиозный кризис, получивший
впоследствии название «Уотергейтский скандал», который вынудил президента
Никсона уйти в отставку, не дожидаясь импичмента.
Все, что отрицательно сказывалось на США, играло тогда на руку СССР. СССР
заработал на взлете нефтяных цен огромные долларовые резервы, но он не хранил
их в американских банках - в условиях, когда руками вьетнамцев обе
сверхдержавы, фактически, вели войну друг с другом, это было просто невозможно -
счета были бы арестованы. СССР стал пускать доллары в оборот в Европе, чем
содействовал созданию независимого от США европейского валютного рынка, на
котором процентная ставка по доллару определялась на рынке межбанковского
кредитования , что снизило влияние ФРС.
В 1975 году США проиграли войну во Вьетнаме, утратили контроль над
процентной ставкой по собственной национальной валюте и над инфляцией, несмотря на
то, что ставка ФРС взлетела тогда до 12... 13%, - PPI тогда взлетел до
астрономических 22,5% что вызвало беспрецедентное за послевоенный период в США
падение ВВП на 2% за год. Вера европейских народов и союзников США, да и самих
американцев в политику американского правительства пошатнулась. Население
США, утрачивая ценностные ориентиры, стало нравственно деградировать - еще до
начала 70-х в США началась массовая наркомания, связанная с широким
распространением психоделиков, появилась и набрала силу контр-культура хиппи - эти
социальные явления появились как раз в год, в который американское
вмешательство во вьетнамский конфликт приняло открытый характер вторжения.
И, наконец, самое главное экономическое событие, которое произошло с США в
то время: темпы роста совокупного национального долга стали устойчиво
превышать темпы роста ВВП. Эта тенденция начала явственно проявлять себя в 1976 -
1977 году и продолжается до настоящего времени, приняв к сегодняшнему дню
гигантские и разрушительные масштабы для американской экономики.
1977 год можно считать годом концептуальной экономической победы СССР в
холодной войне, плоды которой, вполне возможно, нам удастся, наконец, пожать в
недалеком будущем, по прошествии 32 - 33 лет с тех времен, - если, конечно,
нынешнее правительство России проявит сейчас адекватность, решительность и
быстроту принятия решений. Увы, особого понимания открывающихся сегодня для
России возможностей у нашего правительства, похоже, нет. Впрочем, поживем -
увидим.
80-е годы и «рейгономика»
Накануне 80-х годов США получили еще три удара: первые два - оккупация
важного в геополитическом отношении Афганистана советскими войсками и полная
потеря контроля над своим ключевым союзником в Азии - Ираном, в котором
произошла исламская революция. Третий удар - новый астрономический взлет цен на
нефть, спровоцированный алчностью ОПЕК на фоне утраты американцами большей
части своего влияния на Ближнем Востоке. Нефть в 1981 году торговалась в
районе $37 за баррель, что в пересчете на сегодняшние цены составляет
умопомрачительные $280...330 за баррель. США уже до этого стали практиковать
существование в невозвратный долг, наращивая постепенно гипертрофированный финансовый
сектор и увеличивая долю финансовых прибылей в доходах корпораций, за счет
чего им удавалось сдерживать инфляцию, продавая ее в собственное будущее.
Однако полученный удар был слишком сильный, чтобы существовавшие тогда в США
финансовые механизмы смогли его безболезненно выдержать. Индекс PPI тогда
снова взлетел аж до 15%, безработица - до 8%, реальный доход рабочих и
служащих сокращался, темпы роста ВВП снова падали и грозились уйти в красную зону,
что и случилось годом позже, когда годовой спад ВВП составил 1%. Советская
оккупация Афганистана в декабре 1979 года и тегеранская история с заложниками
были восприняты как глубокое унижение американской национальной гордости.
СССР к этому времени достиг пика своего экономического и военно-
политического могущества и элита СССР всерьез уверовала в советскую версию
«конца истории». Когда элита теряет ориентиры, она разлагается, что
достаточно быстро приводит любое государство, а тем более империю, к гибели. История
СССР, в сущности, закончилась в зените его могущества взятием Дворца Амина в
Кабуле 27 декабря 1979 года и уничтожением законного правительства
Афганистана, по просьбе которого советские войска вошли в эту страну, и которое ис-
кренне благодарило СССР за помощь. Весь цинизм этой операции, проведенной по
непосредственному приказу Андропова, обвинившего Амина в работе на ЦРУ, был в
том, что СССР вторгся в Афганистан по многократным просьбам самого
президента-социалиста Амина, просившего поддержать правительственные силы в
гражданской войне с оппозиционерами. Факт убийства главы государства1 стал
трактоваться международным сообществом как свидетельство советской оккупации
Афганистана, а следующих правителей Афганистана (Кармаля и Наджибуллу) уже
рассматривали как марионеточных лидеров. Сам цинизм этого акта заставил многие
сочувствующие СССР до того момента времени силы отвернуться от него. Так СССР
за один день полностью потерял свой политический капитал, заработанный в
результате Второй Мировой Войны, проявив себя обыкновенной циничной и
вероломной империалистической державой. Полная утрата авторитета и клише «Империи
Зла», навешанное на СССР в ходе пропагандистской войны, которую вели против
него США при Рейгане, в совокупности с возникшими вследствие афганской войны
экономическими трудностями (война обходилась СССР в $3,8 миллиардов в год - в
сегодняшних ценах это стоило бы примерно в девять раз больше), ускорили
распад советского блока. Чуть позже в результате полного паралича и деградации
правящей элиты распался и сам СССР. Вернемся, однако, к нашему нынешнему
больному, к США.
На фоне упадка американского могущества президент-демократ Джимми Картер
утратил остатки своего авторитета и популярности, и на выборах в 1980 году
победил республиканец Рональд Рейган, унаследовавший все проблемы слабеющей
Америки. Перед новым президентом стояла главная задача, как в сложившихся
условиях победить стагфляцию - высокую инфляцию, сопровождающуюся спадом
производства. А условия сложились очень жесткие. Во-первых, все рынки для вывоза
капитала были к тому времени уже поделены, а рынок советского блока был
полностью закрыт для американской экономики, поэтому сбросить отработанную
кредитную массу, созданную под финансирование гонки вооружений, было некуда. Во-
вторых, сократить затраты на гонку вооружений и, следовательно,
финансирование военных расходов путем гигантских заимствований, Рейган не мог - это бы
привело США к вполне реальному «концу истории» по-советски. К тому же ВПК
успел за все время «холодной войны» занять столь существенную нишу в структуре
экономики США, что резать его в тех экономических условиях, которые тогда
существовали, было чревато социальной и экономической катастрофой. В-третьих,
большой объем внешних заимствований, или, что то же самое, экспорт своих
долгов, в условиях высокой инфляции и подорванного доверия к доллару был
невозможен - финансирование гонки вооружений ложилось, в основном, на самих
американцев, и истощало экономику. В-четвертых, в условиях, когда весь мир
оказался поделенным на два блока, невозможно было сжечь лишнюю денежную массу в
крупной победоносной войне колониального характера, потому что в любую войну
немедленно встрял бы СССР, - опыт Вьетнама многому научил американцев. И,
наконец, в-пятых и в-последних: СССР, хоть и подорвал свой авторитет и начал
увязать в Афганистане, оставался сильнейшим противником, обгонявшим США в
гонке вооружений как количественно, так и по ряду параметров - качественно.
Так что не только о сокращении военных расходов не могло быть и речи - их
необходимо было продолжать наращивать, что в условиях существования
положительной обратной связи между этими расходами и темпами инфляции очень скоро
просто разрушило бы американскую финансовую систему.
Подноготная причина ликвидации Амина до сих пор неясна, возможно, что «вассал» просто
проявил неповиновение и был уничтожен. Похоже, по аналогичной причине был уничтожен и Саддам
Хусейн, бывший когда-то большим другом США.
И что делает Рейган в этих условиях? Понимая, что дела плохи и придется
пойти на болезненные для населения экономические меры, он, первым делом,
начинает ярую антисоветскую пропагандистскую компанию, чтобы, так сказать,
занять чем-то население и сплотить людей, если не вокруг веры в свою страну и в
самих себя, так хоть вокруг образа врага. Под шум этой компании его
администрация и приближенные к ней круги устанавливают через диаспоры в США тесные
связи с множеством экстремистских сил, которые можно использовать против
СССР, в первую очередь - с афганской оппозицией, в частности - с уже начавшей
набирать силу Аль-Каедой. К силам, с которыми связанные с Госдепом формально
неправительственные общественные организации и фонды установили тесные
контакты, также относились беглые пособники германских нацистов из западной
Украины, Венгрии и Прибалтики. Также были установлены тесные связи с
радикальными пантюркистскими силами в Турции. Помимо этого, усилились позиции
неоконсерваторов , ранее бывших маргинальным крылом республиканской партии, а еще
ранее - людьми радикальных левых взглядов, близких взглядам Троцкого и
основанных на марксизме. Весь этот коктейль радикальных сил администрация Рейгана
держала в качестве дополнительного пропагандистского звена, работающего по
целевым национальным группам сначала в странах-союзниках США, а затем - и в
советском блоке, когда железный занавес стал давать первые трещины. И без
того немаленькие военные возможности СССР начинают в это время сознательно
фальсифицироваться в сторону увеличения в официальных докладах, дезинформируя
как общество, так и законодателей, что было необходимо для выделения все
больших и больших ассигнований на военные расходы. Под этот шум Рейгану
удалось наладить продажу части американских долгов некоторым своим союзникам,
чтобы получить деньги на новый виток гонки вооружений. Именно тогда США стали
погружаться в финансовую зависимость от Центробанка Японии который стал
основным внешним кредитором США. Японцы снабжали США займами в обмен на то, что
американцы постепенно открывали свой рынок для японских товаров. К слову, эта
политика сильно навредила японской экономике, так как постоянное изъятие
ликвидности с собственного рынка Загнало Японию в дефляционный кризис, который
продолжался все 80-е годы и получил там название «потерянного десятилетия».
Может быть, с точки зрения хозяев японских корпораций, владеющих правящей
партией и правительством Японии, это и имело какой-то экономический смысл, но
это определенно было не в национальных интересах Японии и, вполне возможно,
делалось под военно-политическим давлением США. Как бы там ни было, внешние
займы не решали, а только усугубляли проблему опережающего ВВП темпа роста
задолженности и бюджетного дефицита, которая стала рефинансироваться за счет
внешних займов. Также экспорт долгов не решал проблему стагфляции.
Сначала Рейган хотел побороть инфляцию через воссоздание какого-то подобия
Бреттон-Вуддской системы, которая уже должна была быть не столько средством
валютного регулирования, и инструментом вывоза капитала, сколько средством
объединения финансовых систем стран НАТО для совместного финансирования гонки
вооружений. Однако эта идея провалилась по довольно забавной при взгляде со
стороны причине. Когда Рейган дал указание американскому казначейству
рассмотреть возможность установить вновь золотой стандарт, он получил в ответ
пояснительную записку, проинформировавшую его о том, что у казначейства США
нет золота. А как же Форт-Нокс и его содержимое? - спросите Вы (и, наверное,
спросил Рональд). Он что - пустой? Оказалось, что внешняя задолженность
правительства США стала, благодаря займам на гонку вооружений, столь велика, что
ФРС (которая является акционерным банковским холдингом, действующим по
принципу частной корпорации - американскому правительству всего лишь принадлежит
доля акционерного капитала этой конторы) забрала все оставшееся после дефолта
1971 года американское золото в залог под обеспечение американских долгов.
Так что, кстати говоря, Форт-Нокс действительно может быть и пуст - ведь
залог находится в распоряжении кредитора. Захочет кредитор перевезти его,
скажем, в швейцарские или британские банки на хранение, и перевезет - это
совершенно законно.
Тогда Рейган сделал единственное, что ему оставалось. Заручившись
поддержкой на Уолл-Стрит, он продавил у ФРС (которая, кстати, вообще не подчиняется
напрямую президенту и правительству) резкое повышение учетной ставки до
ошеломляющих величин. В 1980 году она взлетела до 18%. На следующий год - упала
до 9%, еще через год снова выросла до 19%, затем упала до 15% и снова выросла
до 19%. Этот последний пик пришелся на 1985 год. Такая кредитно-финансовая
политика, очень напоминающая лечение электрошоком, приводила к интересному
эффекту. При взлете процентных ставок, лишняя ликвидность застывала на
депозитах, а при опускании, она выпускалась в виде пузыря в финансовый сектор, но
в потребительский сектор она дойти не успевала, потому что новое резкое
повышение процентных ставок обналичивало пузырь и вновь загоняло его на депозиты.
Это периодичное надувание и схлопывание пузырей привело сразу к трем
положительным эффектам. Во-первых - к стабилизации потребительской инфляции, так
как пузыри не доходили до потребительского рынка. Во-вторых - к оживлению
инвестиционной активности - потому что рейганские пузырьки очень хорошо
осваивались фондовым рынком, привнося на него усиленную волатильность и давая
простор для спекулятивных операций. Уолл-Стрит, помогший Рейгану продавить эту
политику, процветал. Наконец, в-третьих (как следствие «во-вторых»): такая
политика привела к повышению доходов корпораций от финансовых манипуляций,
что положительно сказалось, в свою очередь, на динамике PPI, потому что норму
промышленной прибыли можно было снижать, компенсируя ее прибылями от
всевозможных бумажных операций. Налоговые послабления и новые законы, задающие
более либеральные правила для квалифицированных инвесторов (тех, кто обладает
достаточным доходом или имущественным положением для допуска к
самостоятельным биржевым операциям в обход ПИФов - в США есть имущественный ценз для
допуска независимых инвесторов на биржу), а также ослабление регулирования
инвестиционных банков, которым закрутил финансовые гайки еще Рузвельт во
времена «Великой Депрессии», упростили спекуляции и, фактически, легализовали
бегство от налогов на фондовый рынок.
К 1985 году PPI упал до нуля, что было, безусловно, успехом политики
Рейгана , которую окрестили «рейганомикой». Однако таких электрошоковых мер было
недостаточно для решения проблемы реактивно растущего американского долга, и
Рейган в целях сокращения дефицита бюджета и в попытках вернуть темпы роста
задолженности на уровень темпов роста ВВП, стал резать социальные расходы и
гарантии, ущемлять интересы профсоюзов в пользу корпораций, словом, проводить
крайне правую социальную политику. Эта политика, как я уже упоминал,
сопровождалась постоянной антисоветской пропагандой образа врага, которой
оправдывались реактивно растущие военные расходы на фоне постоянно снижающихся
социальных затрат. К этой пропаганде на каком-то этапе подключился Голливуд -
Рэмбо и прочие подобные «шедевры» кинематографа появились именно в то время,
также как и вообще вся красочная и многообразная индустрия кино-террора.
Страх, террор и насилие, ретранслируемые с экранов телевизоров и кинотеатров,
стали частью индустрии потребления и даже частью американской национальной
культуры.
Кстати, об индустрии потребления. В период правления Рейгана удалось
провернуть одну экономическую идею, которая была даже более инновационной, чем
кредитный «электрошок» - перенос части долгового бремени государства непо-
средственно на население путем внедрения механизмов массового
потребительского кредитования в дополнение к ипотечному кредитованию. Массовое потребкреди-
тование - тоже изобретение «рейганомики». Это изобретение потребовалось для
того, чтобы утилизировать излишнюю (наросшую свыше роста ВВП) часть долга,
которую не удавалось продать куда-нибудь на сторону. Хотя доверие инвесторов
к доллару к 1985 году было уже восстановлено, и ценные бумаги США вновь стали
пользоваться высокой популярностью, наращивать долг путем значительных
внешних заимствований было не самым лучшим решением, так как это, в некотором
смысле, утрата финансового суверенитета, по крайней мере, это выглядит так в
глазах любого консерватора. И в США времен Рейгана, наряду с антисоветской
пропагандой, запускается оголтелая пропаганда потребления, причем не просто
потребления, а потребления высокотехнологичной продукции, так как именно
такое потребление может содействовать раскрутке научно-технического прогресса,
столь необходимого для американского ВПК, но уже не за счет правительственных
займов, а за счет самого потребителя. К чему такая политика, в конечном
итоге , привела, легко увидеть из графика, приведенного ниже.
Отношение долга к доходу н норма сбережений
, . г . , . т L in ,
I I/ . * 1 — »У Г I
Этот график, как и часть экономических данных по американской
экономике, а так же часть тезисов моей работы, взяты из доклада
М.Хазина, посвященного глобальному кризису и более или менее
объективно отражающего часть его объективных причин. Доклад, как
и другие аналитические материалы на эту тему от независимых
экспертов, можно найти на сайте worldcrisis.ru
Как видите, именно с 1984 - 1985 годов норма сбережений американцев стала
стабильно падать, упав к середине 2000-х ниже нуля. Отношение же долгов
среднего американца к его доходу именно с этих же годов стало стабильно и быстро
расти, пробив уровень в 100% к началу 2000-х годов. На сегодняшний день, как
можно легко убедиться, глядя на эти кривые, американцы просто в принципе не в
состоянии расплатиться со своими долгами, если с них их вдруг потребуют,
потому что размер долгов превышает доходы, а сбережений нет. Частные долги, как
и государственный долг, стали расти быстрее доходов должников. Американцы вы-
нуждены перекредитовываться, потому что у них нет иного экономического
выхода . Это та же, по сути, ситуация, в которой оказалась Россия накануне дефолта
1998 года, с той лишь существенной разницей, что в России в этой ситуации
оказалось только некомпетентное правительство, позволившее американским
советникам - выходцам из среды крупнейших инвестиционных банков, - которые
совсем недавно умерли или сменили статус все до единого, - навязать себе чисто
долговую аналогичную американской модель денежной эмиссии через механизм
ГКО/ОФЗ. В США в таком положении находится не только правительство, но и
значительная часть населения страны, и попали они туда под руководством точно
тех же финансовых кругов, что и Россия в 1998 году - выходцев из Goldman
Sacks и других крупнейших инвестиционных банков. Оттуда же, кстати, и
нынешней министр финансов США Полсон, который выбил у американских законодателей в
конце прошлой недели право занять деньги на продолжение «вечеринки», точнее -
«пира во время чумы» на Уолл-Стрит. Интересно, правда, кто ж ему их даст-то в
условиях, когда краткосрочные ставки по доллару уже зашкаливают за 12%? Есть
ли на Земле силы, которые сегодня решат сыграть в американскую пирамиду? И
почему кто-то должен думать, что финансовые круги, советами которых Россия
дошла до дефолта 1998 года, доведут США, а вместе с ними и всю глобальную
экономику, до чего-то другого? Впрочем, я забегаю несколько вперед - вернемся
снова в прошлое, в 80-е годы.
В 1986 году на фондовом рынке, несмотря на механизм «кредитного
электрошока» , постепенно надулся пузырь от массового вовлечения в биржевые спекуляции
среднего класса, который использовал их как средство для ухода от налогов. И
тогда без лишнего шума в Конгресс были внесены поправки в законы о финансовом
регулировании и налогообложении, резко ограничивающие права мелких инвесторов
и ужесточающие налоговый контроль. Золотое времечко для тех, кто хотел
инвестировать в акции или облигации часть своих трудовых доходов, кончилось.
После вступления в силу закона индекс Доу-Джонс пережил примерно такое же
шокирующее падение, как и то, свидетелями которого мы стали недавно, но большее в
процентном отношении. Биржа тогда упала на 20%. Огромное количество мелких
инвесторов разорилось, возник кризис неплатежей, недвижимость разорившихся
людей уходила за бесценок в счет оплаты долгов.
Идея управления рынком с помощью механизма процентных ставок себя изжила,
ситуация снова выходила из под контроля. Если на резкие колебания процентных
ставок в первый срок правления Рейгана посмотреть не как на механизм
управления, а как на естественный процесс, забыв на время о том, что решения
принимаются людьми, то это, в сущности, была агония межбанковского рынка. В 1986
году традиционный капитализм индустриальной эпохи умер от «финансового рака»,
зародившегося в конце 70-х годов и поразившего всю американскую экономику к
середине 80-х. Политика Рейгана, которая изначально рассматривалась как курс
на сокращение бюджетного дефицита и доли государственных расходов в ВВП, в
сущности, провалилась. Бюджетный дефицит за годы президентства Рейгана вырос
более чем в 2,5 раза, а государственный долг увеличился с 34% ВВП в 1980 году
до 54,4% в 1988 году.
В Америке есть одна народная мудрость: «если ты не можешь остановить стадо
несущихся мустангов, возглавь его!» Перефразируя эту мудрость в контексте той
ситуации, в которой США оказались в середине 80-х можно сказать: «если ты не
можешь остановить болезнь, стань самой болезнью». Но как это сделать?
Никаких идей у финансовых властей США больше не было, и в июне 1987 года
тогдашний председатель ФРС Пол Уолкер неожиданно объявил о своей отставке. В
качестве его преемника Рейган назвал Алана Гринспена, который очень хорошо
зарекомендовал себя работой на различных руководящих должностях в
администрации президента. Именно этот человек и сотворил то чудо, которое спасло
финансовую систему США в конце 80-х ценой того, что превратило ее в источник
болезни для всего капиталистического мира.
«Финансовая некромантия»
Гринспена
После того, как фондовый рынок в 1986 году рухнул, кредитно-финансовая
система США оказалась на какое-то время парализована примерно так же, как и
сейчас , и тогда на свет родилось еще одно изобретение «рейгономики», последнее и
самое значимое - слаборегулируемый рынок деривативов. Поставив биржу под
жесткий контроль, схлопнув пузырь лишней ликвидности, и разорив по ходу дела
мелких инвесторов, правительство США лишило себя возможности продолжать
практиковать «кредитный электрошок». Впрочем, он уже выполнил свою главную
историческую задачу - вернул доверие к доллару на фоне огромных рисков, которые
породил в финансовой сфере, - примерно такая же тенденция, кстати,
просматривается и сегодня - доллар в условиях огромных глобальных рисков растет, хотя
именно американская экономика является источником глобального кризиса. Если
посмотреть на сложившуюся в 1986 году ситуацию с другого ракурса, то можно
сказать, что агония старой кредитно-финансовой системы индустриального
капитализма, длящаяся 15 лет с момента дефолта США по золоту, в 1986 году
закончилась ее смертью. Но труп, - материальная составляющая системы в виде
долларовой массы, - остался.
Этот труп можно было похоронить, введя вместо рынка государственное
регулирование, - кстати, обратите внимание на то, что сегодня в США именно так и
поступают, и это - не единственное принципиальное отличие нынешнего кризиса
от того, который я сейчас описываю, и обо всех отличиях я поговорю в свое
время. Если труп хоронить, то СССР, который в те годы еще держался на ногах,
хотя уже сталкивался с серьезными трудностями, становился единственной
сверхдержавой. Вероятнее всего, учитывая тот маразм, который тогда уже творился в
головах советского руководства, СССР стал бы проводить такую же политику,
которую стали проводить в США неоконсерваторы, дорвавшиеся до власти во времена
Буша-младшего, и утроил бы всемирный социалистический хаос, также как США, в,
конечном итоге, довели сегодня мир до всеобщего капиталистического хаоса. К
счастью для нас этого тогда не произошло, правда, то, что произошло вместо
этого - не намного лучше.
Труп невозможно было похоронить - это означало бы конец власти всей элиты
США, которая, в отличие от советской, была вполне себе в своем уме, и свои
интересы понимала прекрасно. В этот труп надо было срочно вселить новую душу,
чтобы оживить его. Надо было создавать новый механизм обращения и утилизации
денежной массы и задолженности, и решение было предложено Гринспеном, великим
черным магом глобального финансового рынка, который тогда как раз вступил в
должность директора ФРС. Я бы назвал его финансовым некромантом.
Гринспен решил задачу, стоящую перед «рейгономикой» путем массового
внедрения деривативов - различных ценных бумаг, часто внебиржевого характера,
представлявших собой права заимствования, права на совершение сделок и различные
страховые инструменты для страхования капитала. Фьючерсы, опционы, кредитные
свопы наводнили финансовый рынок США, заняв практически нерегулируемую нишу,
отданную на откуп крупнейшим американским инвестиционным банкам. Высокая во-
латильность рынков, которые стимулировала «рейгономика», благоприятствовала
широкому внедрению всех этих инструментов. Вслед за сравнительно простыми
инструментами в дальнейшем появились сложные структурные облигации и деривати-
вы. Суть этих бумаг заключалась уже в том, что как актив они представляли
собой ни что иное, как сложные математические модели оценки рисков. Эти бумаги,
в сущности, стали своеобразной монетизацией инвестиционных стратегий банков,
инвестиционных фондов и хедж-фондов, расфасованных в эти инструменты, и
выведенных на практически нерегулируемый по сравнению с биржевым межбанковский
финансовый рынок. Основными покупателями таких бумаг стали пенсионные фонды и
обычные банки, специализирующиеся на депозитах и кредитовании.
Широкое внедрение деривативов радикально преобразило весь капиталистический
мир. Суть этого преображения заключалась в том, что к наличным деньгам и
кредитным обязательствам, составлявшим ранее двухуровневую модель
капиталистической экономики, добавился третий уровень, который по отношению ко второму
уровню - кредитному - стал играть ту же роль, которую сами кредиты играли по
отношению к наличным и безналичным долларам. Это привело к парадоксальному
преображению всей банковской системы, которое заключалось в том, что долги,
фактически, получили статус наличности межбанковских расчетов, причем самой
надежной межбанковской валютой, разумеется, стали долги правительства США,
обеспеченные безграничным ресурсом печатного станка. К финансовой власти ФРС
США, которая была эмитентом национальной валюты, и к середине 80-х годов уже
не справлялась с управлением экономикой, добавилась власть собственно
правительства США и относительно слабо регулируемых инвестиционных банков, которые
в этих условиях оказались главными эмитентами новой межбанковской валюты -
собственных долгов! Так волшебным образом государственный долг США был
превращен из обузы для бюджета в важнейший инструмент новой экономики, которую
надо было бы назвать посткапиталистической - этот термин, мне кажется,
подходит к ней больше, чем термин «постмодернистская». Долги и прочие первичные
финансовые производные стали играть для деривативов ту же, по сути, роль, что
и обычные деньги для самих долгов - роль частичного покрытия. А обычные
деньги, в свою очередь, для деривативов стал играть роль золота - архаичного
финансового актива, роль которого неуклонно снижается.
При этом в отношении кредитных инструментов к деривативам действовал
примерно тот же принцип частичного резервирования, что и в отношении обычных
денег к кредитным инструментам. Так, для плеча 1/10 сумма в $100 миллиардов
позволяла создать кредитных инструментов на $1 триллион и деривативов,
соответственно, на $10 триллионов. Сегодня же, по прошествии двадцати лет со времени
активного внедрения этих финансовых инструментов, только зарегистрированных
на бирже деривативов в мировой финансовой системе вращается на непостижимую
умом сумму около $500 триллионов, а сколько их вращается на никак не
регулируемом рынке внебиржевых сделок, не знает вообще никто.
Созданная Гринспеном новая экономическая модель спасла США от финансового
краха. Суть американского спасения была в том, что Гринспен создал бездонный
рынок государственного долга США. Так, во всяком случае, тогда казалось почти
всем, кроме самых дальновидных людей. Все же остальные приняли новое
достаточно абсурдное положение вещей, согласно которому долги создаются не только
для того, чтобы получать оборотные средства, но и для того, чтобы получать в
дальнейшем право занять еще больше. Если быстро набравший колоссальный объем
рынок деривативов опирается на рынок государственного долга, то кто будет
требовать от правительства США обналичить этот долг, зная, что это убьет
мультитриллионный рынок деривативов и похоронит под собой всю мировую финан-
совую систему? Так правительство США получило иммунитет от перспективы
выплаты своих долгов - они никогда их не оплатят, потому что с них никогда их не
взыщут, и в силу этой причины долги правительства США парадоксальным образом
стали объектом самых надежных инвестиций в долларовой экономике.
Резюмируем те основные изменения, к которым примерно за десять лет привела
«рейгономика», ставшая переходным периодом от капитализма к посткапитализму.
1. Опасный разрыв между темпами роста совокупного долга США и темпами роста
ВВП США был утилизирован в рынок деривативов - нового типа капитала, казалось
бы, бесконечной емкости, так как он не ограничен жестко естественными
ресурсными и демографическими ограничениями. Это создало, казалось бы, бездонный
рынок долгов, обладающий, как стали говорить чуть позже, бесконечной глубиной
ликвидности. Надо совершенно ясно понимать, что это сняло симптомы
финансового рака американской экономики, но не излечило саму болезнь, а, напротив,
выдала ее в качестве нового здорового состояния экономики. Я бы даже сказал,
что гальванизированный труп американской экономики, умершей к концу 80-х
годов, удалось трудами Гринспена выдать за живой организм - это был просто
ловкий финансовый фокус. Надо также понимать то, что реальной бесконечности
существовать не может - это математическая абстракция. Именно отсутствие этого
понимания привело к созданию невероятно огромного количества ставших сегодня
неликвидными деривативов.
2. Инвестиционные банки, инвестиционные фонды и хедж-фонды стали, по сути
дела, дополнительными теневыми эмиссионными центрами новой
посткапиталистической экономики, неформально интегрированными с правительством США,
выполнявшим туже функцию, эмитируя собственную задолженность. Так на новом
историческом витке возродилась схема тотальной финансовой коррупции, уничтоженной
Рузвельтом в результате жестких мер по государственному регулированию
американской экономики и финансовой сферы, предпринятой им для ликвидации
последствий «Великой Депрессии».
3. Долги правительства США окончательно стали невозвратными, парадоксальным
образом став при этом самым надежным активом новой экономики. Вывоз капитала,
характерный для классического капитализма и империализма, был дополнен
вывозом долгов. На смену классическому колониальному империализму, разрушенному
при большом содействии СССР, пришла новая стадия империализма - финансовый
империализм, суть которого - заразить новой посткапиталистической экономикой
здоровые страны и народы.
4. Потребительская инфляция была снижена и взята под контроль благодаря
непомерному раздуванию потребительского спроса, а также благодаря утилизации
избыточной денежной массы в долги населения, которые сами утилизировались
новым финансовым рынком. Кредит пошел в массы, население США, как и вся
американская экономика, стало жить в невозвратный долг. Это привело впоследствии к
тому, что вся без исключения частная собственность и даже сам потребительский
спрос (долги по потребительским кредитам) стали залоговыми активами
посткапиталистической экономики, окончательно заменившими собой золото. Именно
поэтому, кстати, недвижимость стала считаться в посткапиталистической экономике
одним из самых надежных активов, что является фантастическим парадоксом с
точки зрения классического капитализма. По всем старым понятиям недвижимость,
сама по себе, это пассив в чистом виде, так как она требует постоянного
вливания средств на свое содержание и оплату налогов. Она не приносит сама по
себе ничего, кроме убытков, исчисляемых обычными деньгами, но как залоговое
обеспечение она позволяет получать огромные прибыли от использования
кредитного мультипликатора, если ее задействовать как обеспечение для финансового
рынка. Именно это лежало в основе той ипотечной аферы, которая закончилась
нынешним глобальным кризисом.
Вот так забавно все переворачивается в созданном Гринспеном мире, эдаком
финансовом Зазеркалье. Долг становится средством расчетов и объектом для
инвестиций, а деньги - залоговым обеспечением этих расчетов, расточительство
становится финансовой добродетелью, а бережливость - финансовым пороком,
пассивы волшебным образом становятся активами, тогда как то, что раньше было
активами - промышленные предприятия реальной, а не финансовой промышленности,
являвшиеся главной опорой американской финансово-индустриальной мощи,
становятся для кредитной экономики пассивами, так как они потребляют кредитов
больше, чем производят, - производят-то они товары! - и вынуждены покрывать
свои промышленные убытки финансовыми прибылями, получаемыми от финансовых
операций под залог своих мощностей и инноваций.
Таков мир, который родился в конце 80-х, и именно этот мир сегодня пришел к
кризису.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ.
ОБОСТРЕНИЕ КРИЗИСА
И ПЕРВЫЕ ИТОГИ
Сначала я хотел посвятить вторую часть своей работы 90-м годам, в течение
которых американская экономическая модель, созданная в конце 80-х, пережила
быстрый расцвет и начала клониться к упадку, который стал очевидным, начиная
с 2004 года. Однако события сегодня развиваются очень стремительно, и я
думаю, что сейчас важно, рассказав предысторию образования
посткапиталистической экономики в первой части, сразу перейти к тому, чем все закончилось.
Единственное концептуальное экономическое событие 90-х годов, о котором
стоит сейчас упомянуть, это то, что точно также, как в конце 70-х темпы роста
долга США стали превосходить темпы роста ВВП, в конце 90-х - начале 2000-х
годов темпы роста широкой денежной массы (агрегата МЗ) в США также стали
превосходить темпы роста американского ВВП, то есть США начали поддерживать
значительную часть своей экономики эмиссией непосредственно, минуя рыночные
механизмы. Это примерно тоже самое, что началось в России после отставки с
поста председателя правительства жесткого монетариста Гайдара и прихода к
власти Черномырдина - тогда для поддержания наплаву российской промышленности
был запущен печатный станок, что кинуло молодую демократическую Россию в
пучину гиперинфляции. США же, для того, чтобы избежать гиперинфляции, стали
сжигать лишние деньги в бесконечной войне с террором, начав ее после
провокации 9/11. Подробно на целях этой войны, соответствующей внешней политике, а
также на политике Вашингтона в отношении России в этот период я напишу как-
нибудь в другой раз, здесь же надо просто констатировать, что вся эта
политика сегодня себя изжила и закончилась полным провалом.
Факт, что темпы роста МЗ оторвались вверх от темпов роста ВВП, говорит о
том, что долговая модель Гринспена, прикрыв собой старый финансовый рак,
породила его же на новом финансовом уровне. Точно также, как в конце 70-х
обнаружилось , что у естественного экономического роста есть естественные
ограничения, связанные с ограниченностью ресурсов и реального потребительского рын-
ка, который невозможно раздувать до бесконечности, в конце 90-х - начале
2000-х обнаружилось, что и у фиктивного экономического роста также есть
естественные ограничения. Рынок долгов, созданный Гринспеном, оказался все же не
бездонным, и бесконечная глубина ликвидности, существовавшая в красивых
математических моделях, оказалась вовсе не бесконечной. Суть того, почему это
оказалось именно так, изложена в моей статье (в параграфе «природа кризиса»),
и суть эта заключается в совершенно банальной истине: хотя виртуальных
ресурсов и фиктивного капитала можно создать бесконечно много, нельзя создать
бесконечное множество пользователей этих ресурсов. Число людей на Земле, которые
могут обращать эту псевдоликвидность, ограничено общим числом менеджеров
банков и фондов, а значит, начиная с определенного момента времени, новые все
более и более сложные деривативы будут все труднее и труднее находить
покупателей. Спрос на эти инструменты точно так же ограничен физически, и не может
быть раздут до бесконечности, как физически ограничен и не может быть раздут
до бесконечности спрос на обычные товары народного потребления. Торможение
спроса на фиктивный капитал началось в первой половине 2000-х, и стало
очевидным к середине 2000-х. Грубо говоря, в это время стал назревать кризис
перепроизводства финансовых продуктов, аналогичный промышленным кризисам
перепроизводства , которые случались в истории капитализма ранее.
Для того чтобы поддерживать гонку вооружений и функционирование
гипертрофированного ВПК, США в конце 70-х и в 80-х были вынуждены продолжать брать в
долг. Точно также в 2000-х годах для того, чтобы поддерживать
функционирование своего гипертрофированного финансового рынка и финансовую гонку,
связанную с борьбой за рынки сбыта инвестиций, США были вынуждены продолжать во
второй половине 2000-х наращивать объем рынка деривативов. Деривативы, в свою
очередь, требовали покрытия в виде наращивания широкой денежной массы МЗ,
рост которой к середине 2000-х стал настолько неконтролируемым, что, начиная
с 2006 года, ФРС засекретила данные по эмиссии - публиковать их стало просто
неприлично.
Теперь, после того, как я обозначил вторую структурную проблему
американской экономики, порожденную уже моделью Гринспена, я перейду к недалекому
прошлому.
Конец 2007 года и
первое обострение
кризиса
Кризис начал обостряться осенью 2007 года. ФРС в преддверие президентских
выборов и в контексте победы демократов на выборах в Конгресс начала цикл
снижения ставки рефинансирования, вместо того, чтобы продолжить политику ее
повышения, начатую в 2005 году и направленную на оздоровление кредитно-
финансовой системы, сползающей к кризису. Уже тогда стало ясно, что
экономическая политика приносится в жертву популизму накануне президентских выборов,
а значит, кризис просто откладывается на более поздний срок, и будет иметь
разрушительные последствия. Вероятно, республиканцы надеялись, что его
удастся оттянуть хотя бы на 2009 год, но чтобы удержать всю порочную американскую
систему долгового существования от кризиса хоть на сколько-нибудь длительное
время, нужна была война. Война позволила бы сжечь значительную часть лишнего
фиктивного капитала. А если бы война была масштабной или даже мировой, то,
возможно, она позволила бы полностью оздоровить на какое-то время
американскую кредитно-финансовую систему. Какой локальный конфликт мог бы запустить
новую мировую бойню?
Россия все еще сохраняет паритет с США по ядерному оружию, и нападать на
нее - самоубийство, кроме того, даже если бы такого паритета не было,
континентальные европейские элиты никогда не поддержали бы такой поворот событий,
понимая, каким разрушительным энергетическим кризисом он обернется для ЕС.
Китай пока еще не может противостоять США в военном отношении, но он
обезопасил себя тем, что захватил 30% потребительского рынка США. Если США нападут
на Китай, они спровоцируют у себя социальную катастрофу. У США оставалась
единственная надежда на крупный конфликт - это Иран. Нападение на Иран с
высокой вероятностью спровоцировало бы реальную (а не опереточную)
террористическую войну всего исламского мира против Запада, и подготовка к войне с
Ираном начинает входить в заключительную фазу.
В конце 2007 года произошло несколько знаковых событий, говорящих о том,
что политика Вашингтона, направленная на обострение ситуации в Евразии,
начала пробуксовывать. Во-первых, Грузии и Украине под российским дипломатическим
давлением отказали во вступлении в НАТО, несмотря на огромное дипломатическое
давление на европейцев со стороны США. Среди тех, кто выступил против, была
вся «старая» Европа, не подверженная американской политической коррупции в
столь значительной степени, как Европа «новая». Даже Британия, традиционный
союзник США в ЕС, высказалась тогда против предоставления плана членства в
альянсе «молодым и храбрым демократиям». Во-вторых, без каких-либо
существенных эксцессов прошло переизбрание российского парламента, что похоронило
остатки надежд Госдепа США на дестабилизацию ситуации в России. В-третьих,
случилось первое обострение глобального кризиса, которое погасили колоссальными
денежными интервенциями центробанки ЕС и Японии. ФРС тогда раскошелилась
меньше ЕС - удар держали главные страны-экспортеры Земли, заинтересованные в
поддержании стабильности в той взрывоопасной обстановке даже такой ценой, как
вливание сотен миллиардов долларов в свои банковские системы. Наконец, в-
четвертых, в правящих элитах США произошел очень серьезный раскол, связанный,
по-видимому, с выбором стратегии выхода их кризиса. В начале декабря 2007
года военная разведка США устроила слив по теме ядерной программы Ирана, в
котором декларировала ее мирную направленность. Этот удар в спину администрации
Буша тогда полностью дезориентировал всю внешнюю политику США на Ближнем
Востоке, и отложил на какое-то время войну.
Время шло, наступил 2008 год, прошли без каких-либо эксцессов выборы
президента России, Иран продолжал обогащать уран, Израиль продолжали сотрясать
замешанные на коррупции в верхах правящей партии политические скандалы, НАТО
продолжала демонстрировать свою полную несостоятельность в Афганистане,
популярность администрации Буша продолжала падать, а выхода из кризиса все не
было, что привело к естественному результату - астрономическому взлету цен на
нефть, в который выплеснулась вся лишняя кредитная масса. По профилю этого
роста, кстати, можно судить о том, насколько сегодня темпы роста МЗ опережают
темпы роста ВВП США. Также об этом можно судить по официальным данным об
индексе PPI в США за первую половину этого года. С 0% в начале года PPI
подскочил аж до 9% в мае! И это - без учета того, что официальные данные в США в
последнее время безбожно занижаются. По объективным оценкам М.Хазина уже к
началу лета PPI в США зашкаливал за 20%, а сегодня он уже должен был бы
составлять все 30...35%. Кстати, у нас в стране под конец лета PPI был как раз
где-то в районе этих показателей (у нас эти данные более или менее честные) и
такие показатели неудивительны, ведь Россия пока что остается частью
долларовой экономики. Такой рост промышленной инфляции в США, финансовые власти
которых оказались не в состоянии больше ни импортировать инфляцию, ни сжечь ее
в новой войне, означает, что к середине лета в США сложилась угроза
гиперинфляции. На потребительском рынке этот опасный тренд отражался не так сильно,
так как очень значительная доля потребительского рынка США занята дешевым
импортом из ЮВА. Это в полной мере относится и к российскому рынку,
значительную часть которого занимает дешевый импорт. Вполне возможно, кстати, что в
связи с падением цен на нефть и дефляционным характером, который норовит
принять глобальный кризис несмотря на все последние усилия ведущих глобальных
игроков воспрепятствовать этому, инфляцию как в США, так и в России, все же
удастся удержать в разумных пределах, но то, что реальная (без всяких
идиотских поправок а ля «гедонистический индекс») потребительская инфляция в
ближайшие год-два в США, как и в России, будет выражаться двухзначным числом -
это, на мой взгляд, неминуемо.
Середина 2008 года
И что мы наблюдаем в середине года на фоне этой совершенно безрадостной
экономической картины? Мы наблюдаем довольно интересное явление, начавшееся в
преддверие очередного саммита G8 и активизировавшееся после него: очень
многие влиятельные и даже официальные лица вдруг начинают говорить о том, что
время слабости доллара прошло, и пришло время его укрепления... И эти заявления
звучат несмотря на продолжение политики низких ставок, накануне
гиперинфляции, и при реактивном росте американской задолженности и цен на нефть!
Странные заявления, не правда ли? Но вот, спустя какое-то время мы начинаем
действительно наблюдать странную картину. Рост цен на нефть замирает, и цены
начинают колебаться в районе $130...$140 за баррель, хотя еще весной в деловой
прессе всерьез задавались вопросом о том, как жить при ценах на нефть выше
$200 (обратите внимание, что там ссылаются на прогноз Goldman Sachs).
На всем этом негативном фоне доллар с середины начинает расти по отношению
к другим мировым валютам, за исключением российского рубля. Ладно бы он ушел
на боковой тренд вместе с ценами на нефть, но нет - он растет! С середины
июля, когда евро вплотную приблизился к отметке $1.6, до середины августа
падение европейской валюты составило более 10%. Параллельно с этим идет
постепенное падение фондовых рынков. Это происходит вопреки данным по промышленной
инфляции и другим индикаторам американской экономики, которые говорят в
пользу продолжения ослабления американской валюты, и сопровождается какими-то
нелепыми заявлениями о том, что цикл ослабления доллара закончился. Какие там
могут быть циклы, когда вся американская экономика к тому времени уже пошла
вразнос, как чернобыльский реактор во время пожара! Кстати, это хорошая
физическая аналогия тому, что произошло в США накануне второго обострения кризиса
(первое, напомню, случилось в конце 2007 года). В США поглотители инфляции
больше не справлялись с работой, так же как в аварийном реакторе с этим не
справлялись графитовые стержни.
Так что же произошло в середине этого лета? А произошло, по-видимому, то,
что центробанки Великобритании, ЕС и Японии и, возможно, других стран, без
какого-либо шума кулуарно начали скоординированную политику по скупке
долларов , загоняя его курс вверх. Никакого другого рационального объяснения роста
доллара этим летом у меня просто нет. Зачем это делалось? Трудно сказать...
Самая простая причина - удержать ситуацию под контролем до окончания
президентских выборов в США, чтобы удержать мир от очередного сценария а ля 9/11 и
глобальной бойни, которая должна была начаться с Ирана. Если бы ситуацию
удержать не удалось, владельцы долларов, опять же, оказались бы в плюсе -
война в Иране, положительно бы сказалась на курсе доллара по отношению к ев-
ропейской валюте даже несмотря на то, что взвинтила бы цены на нефть выше
$200 за баррель. А если бы эта война еще и приняла характер войны со всем
исламским миром, тогда доллар вновь стал бы самой твердой и надежной валютой в
мировой экономике, потому что ЕС более уязвим для террора из-за своих крупных
исламских диаспор. Наконец возможна и еще одна причина: сознательная игра
центрбанков против крупных инвесторов, ориентирующихся на реальные показатели
американской экономики и сделавших ставку на падение доллара. В этом случае
такая скоординированная политика целенаправленно вызвала обострение кризиса в
начале сентября месяца, когда хедж-фонды и инвестиционные банки, ставившие на
падение доллара и рост цен на нефть, уже не могли больше выдерживать обратную
тенденцию. Если это действительно так, то мы имеем дело с глобальной игрой
центробанков ведущих стран-экспортеров против крупных финансовых институтов,
оперирующих фиктивным капиталом, с целью лишить их ликвидности, а может быть
и с глобальной игрой против Америки как таковой, которая уже окончательно
достала все разумные силы на Земле своей безумной экстремистской политикой.
Если это правда, то глобальные игроки, манипулируя рынками, очень сильно
рисковали и, похоже, перестарались, точнее - не учли всех возможных вариантов
развития ситуации.
Конец лета - начало осени
2008 года и обострение кризиса
Каковы бы не были причины, по которым курс доллара этим летом искусственно
завышался подобно тому, как курс рубля искусственно завышался и перед
российским дефолтом 1998 года, эта манипуляция не могла не вызвать обвала всех
других активов, в первую очередь нефти, потому что играть против центробанков
ведущих стран-экспортеров Земли не могут даже американские хедж-фонды и
инвестиционные банки. Нужен был лишь подходящей камешек для того, чтобы стронуть
лавину с места, и этим камушком оказался Саакашвилли.
Если вы следили за лентами новостей в те дни, когда разворачивалась драма в
Цхинвале, вы могли обратить внимание на новость о том, что США усиливает свою
группировку ВМФ в Персидском Заливе, причем на подмогу американцам туда
направлялись и корабли союзников, в частности - Франции. В те же дни Иран
произвел пробный запуск ракеты с макетом спутника, фактически продемонстрировав
всему миру то, что он обладает баллистическими технологиями. Такие изделия
никогда не делаются в единственном экземпляре, - всегда есть еще пара-тройка
на случай отказа главного образца, - а это значит, что Иран действительно
сегодня уже обладает или очень близко подошел к обладанию межконтинентальными
средствами доставки ядерных боеголовок. Ядерная программа Ирана работает
давно, и плутония на пару-тройку боеголовок они наверняка уже наработали.
Реальность сегодня такова, что Иран уже стал ядерной державой, пока еще слабой, но
уже способной причинять потенциальным противникам серьезный урон. Именно с
намеком на это и был произведен пробный запуск в ответ на усиление
группировки ВМС США в Заливе. Это также была демонстрация того, что Иран готов
сражаться за свое будущее и не уступит военному давлению.
Грузия, вполне вероятно, мыслилась вашингтонскими стратегами как военная
база для ведения будущих боевых действий - не случайно туда в течение
последних нескольких лет Израилем и США завозилось огромное количество
высокотехнологичного оружия, такое огромное, которое просто не нужно малочисленным
боеспособным частям грузинской армии. Российские войска, временно оккупировавшие
Грузию в конце этого лета, обнаружили там столь многочисленный арсенал, что
вывозили его оттуда в течение месяца, уничтожая по ходу дела всю инфраструк-
туру военных аэродромов. Есть сведения, что среди вывезенного или
уничтоженного военного оснащения числилась в числе прочего навигационная аппаратура,
необходимая для наведения крылатых ракет. Сегодня уже даже в респектабельных
российских СМИ появляются заметки на эту тему. Вполне вероятно, не начни Саа-
кашвилли войну против осетин, война против Ирана уже шла бы в сентябре
месяце, и мировой кризис развивался бы совсем в другом направлении, но Саакашвил-
ли сорвал план американцев, Израиля и их союзников.
Здесь не стоит останавливаться подробно на всех перипетиях глобальной
политики в контексте грузинской агрессии, стоит сосредоточится на том
окончательном изменении геополитического ландшафта Евразии, которым закончилась эта
авантюра. Главный результат, которого достигла Россия на Кавказе молниеносным
разгромом грузинской армии, - снижение вероятности войны в Иране и реализации
плана неоконсерваторов и Дика Чейни по установлению полного американо-
британского контроля над всей ближневосточной нефтью с перспективой
распространения этого контроля на Среднюю Азию. Эта нефтяная геополитика Буша-
Чейни, тщательно выстраиваемая за период с провокации 9/11 до недавнего
прошлого, провалилась. Более того, под косвенный контроль России перешел
кавказский углеводородный транзит, так как владение осетинским плацдармом по ту
сторону Кавказского хребта дает возможность российским войскам в течение
нескольких суток взять всю территорию Грузии вместе с ее трубопроводами под
полный контроль, если вдруг возникнет такая необходимость. Кроме того, в
Израиле на фоне этих событий произошла смена власти - на место окончательно
утратившего авторитет и репутацию Ольмерта пришел новый лидер, бывший агент
Моссада Ципи Ливни, которая пошла на явное сближение с Россией, в частности,
по вопросам взаимодействия в области поставок вооружений.
Снятие геополитических рисков с цены на нефть, связанное с уменьшением
вероятности новой войны на Ближнем Востоке, в совокупности с давлением,
оказываемым на нефтяные котировки искусственно завышенным спросом на доллары в
середине лета, послужило толчком для движения цен на нефть вниз, которое
приняло лавинообразный характер, вызвав дефицит ликвидности у хедж-фондов, который
затем перекинулся на банковскую систему, вызвав уже естественный спрос на
доллары, переросший в глобальный кризис ликвидности. Все это произошло в
период с 8/08 по 9/05. 9/05 произошло первое резкое и «необъяснимое» (для
недалеких аналитиков) падение американского рынка на 3% за одну торговую сессию -
до этого индексы снижались более или менее плавно. Эту дату можно принять за
дату начала острой фазы кризиса, когда инвесторы, адекватно воспринимающие
ситуацию, стали массово уходить с рынка в депозиты и казначейские
обязательства. Политическая причина этого падения, кстати, очень проста - как раз
накануне этого падения Дик Чейни провалил переговоры по вовлечению Азербайджана
в антироссийскую коалицию, что поставило окончательный крест на всей
кавказской и ближневосточной стратегии республиканцев - регион уплыл из
американской сферы влияния.
Недели за две до этого российский ЦБ огласил устами своего зампреда Улюкае-
ва информацию о начале вывода российских резервов из США. Чуть позже, по
неофициальной информации, Китай прекратил вкладывать свои экспортные доходы в
облигации Fannie Мае и Freddie Mac. 9/08 Fannie Мае и Freddie Mac, лишенные
притока кредитных средств, были, фактически, национализированы, а с 9/10 наш
фондовый рынок на негативном фоне вошел в штопор и в течение недели быстро
провалился к уровням 2005 года. Новость о банкротстве Lehman Brothers поддала
свежую струю негатива на глобальные рынки, а последней негативной новостью,
которая к середине сентября доконала глобальный рынок, была новость о прибли-
жающимся банкротстве AIG - крупнейшего эмитента на рынке CDS. В отличие от
тонущих инвестбанков и даже национализированных ипотечных агентств, эта
корпорация является структурообразующей для всей глобальной финансовой
архитектуры. Ее банкротство обрушило бы 60-триллионный рынок CDS и было бы более
катастрофичным для глобальной экономики, чем крах национализированных ранее
Fannie Мае и Freddie Mac.
Что такое CDS? Это, на сегодняшний день, самый опасный дериватив на Земле.
Это - инструмент финансового страхования, страхующий банки и корпорации от
дефолта по своим обязательствам. Если кто-то хочет повысить надежность своих
облигаций или активов, они идет и покупает на них CDS, что позволяет
оценивать эти застрахованные активы в бухгалтерском балансе не по рыночным ценам,
основанным на ценах реальных сделок, а по ценам моделей ценообразования, или
даже произвольно - страховщик, в случае чего, платит. Вы представляете, какую
опасность таит в себе такой подход к оценке активов? Если у вас есть
неликвидный актив, достаточно купить на него CDS, чтобы оценивать его вне
контекста ситуации на рынке - ответственность за такую оценку покрывается
страховкой! Все сложные ипотечные инструменты, фактическая ликвидность которых была
никакой, были застрахованы на рынке межбанковского страхования, и когда рынок
ипотечных бумаг впал в кому, главный страховщик, который страховал эти
инструменты, а именно им и была AIG, должен был бы отвечать за потери банков, а
отвечать оказалось нечем. CDS это сегодня, по сути дела, круговая порука всех
крупных банков и корпораций и, одновременно, коллективная рука, держащая всех
крупных игроков рынка За глотку. При проблемах с ликвидностью хотя бы у
нескольких крупных игроков, тем более - у основных эмитентов CDS, ставки на
рынке CDS подскакивают, и другие, пусть даже и здоровые игроки, начинают
испытывать трудности с кредитованием. Именно это случилось в результате
нынешнего кризиса, когда котировки CDS по обязательствам даже надёжных кредитных
учреждений взлетели до 5% годовых. Это означает, что банк за страховку своих
рисков, фактически, должен платить столько же, сколько он сам зарабатывает на
кредитовании, а такой расклад делает весь рынок CDS бессмысленным, и кредитов
никто никому не дает. Из-за угрозы банкротства основного эмитента CDS,
которым является AIG, практически все межбанковское кредитование на Земле
оказалось парализовано.
AIG обратилась за поддержкой в ФРС, но по какой-то причине, наверное - по
причине транса, в котором пребывало все финансовое руководство США, не
получило поддержки вовремя. Тогда случилось совершенно беспрецедентное событие:
губернатор штата Нью-Йорк Дэвид Патерсон по собственной инициативе велел
соответствующим службам в виде исключения дать AIG право занять денег под залог
активов своих дочерних обществ, что запрещено законом. Но это не помогло и
9/16 рейтинговые агентства уменьшили кредитный рейтинг AIG, осложнив ее и без
того плачевное положение и парализовав ее работу - страховщик в случае
снижения рейтинга обязан либо выкупить выпущенные им деривативы обратно, либо
увеличить покрытие. Ни то не другое для AIG, оставшейся без денег, было
невозможно. Поняв, что крах неминуем, руководство AIG начало готовиться к
банкротству. Тут ФРС, наконец-то, очнулась от транса, в выделила AIG кредит на $85
миллиардов под Залог 80% ее акций. Акционеры AIG поняв, чти их доли в
компании попросту оказались урезанными в пять раз, не долго думая, устроили
гигантскую распродажу, в результате чего акции AIG, и без того потерявшие
большую часть своей стоимости с начала года, рухнули еще в шесть раз.
Ситуация стала настолько нервозной, что инвесторы резко вспомнили о
«финансовом антиквариате» - 9/18 золото взлетело на NYMEX на 9% за полдня, поставив
абсолютный рекорд роста. В тот день я совершенно отчетливо понял, что хотел
сказать Козьма Прутков своим известным афоризмом: «в финансовую пропасть
можно падать бесконечно». Паника на рынках распространилась как лесной пожар в
время засухи, и кризис доверия подкосил банки, считавшиеся до этого
устойчивыми - Morgan Stanley и Goldman Sachs, - два последних выживших в топке
кризиса инвестбанка Уолл-Стрит остались без кредитных ресурсов и, для того,
чтобы иметь возможность постоянно кредитоваться в ФРС, сменили свой статус на
банковские холдинги. Покончив с последними титанами Уолл-Стрит, кризис
принялся за обычные банки. Washington Mutual был взят под контроль ФРС, и тут же
спихнут за $1.9 миллиардов главному «чистильщику» в США последнего времени
J.P.Morgan Chase, на которого уже ранее спихнули Bear Stearns, погоревший еще
в первой половине года. Банк Wachovia был поглощен Citigroup (сделка по самой
последней информации не состоялась, и банк перешел другому покупателю). Обе
эти сделки обременили «спасателей» убыточными активами и списаниями на
колоссальные суммы, так что можно констатировать, что на самом деле обанкротились
все крупные банки США. Те, кто еще формально живы, поддерживаются наплаву
искусственными методами.
ФРС перестала сидеть сложа руки и стала тушить панику эмиссией. Ведущие
центрбанки других стран подключились к этому немедленно и ФРС стала
предоставлять иностранным центробанкам свопы фантастических объемов до $620
миллиардов долларов. Объем эмиссии в этот период стал составлять сотни миллиардов
долларов ежедневно! Консорциум крупнейших американских банков создал фонд в
$70 миллиардов для экстренной помощи нуждающимся коллегам, но и это ничему не
помогло - паника не стихала. Возникла ситуация, в которой финансовые власти
США, фактически, заменили собой всю кредитную систему, выпустив для этого в
оборот колоссальную денежную массу. Государственный долг США с 9/18 по 10/2
вырос более чем на $500 миллиардов до такой суммы, которая уже не вмещается
на знаменитом табло Тайм-Сквер. Под гигантским напором ликвидности дико
лихорадило все котировки. Из различных стран стали приходить неутешительные
новости - одна за другой развитые страны сваливались в рецессию. Сворачивается
строительство, падают цены на недвижимость, сокращается производство и
рабочие места. Кризис охватил все без исключения отрасли экономики во всех без
исключениях более или менее развитых странах. Исключение в существующих
условиях , может быть, можно сделать только для Северной Кореи, которая, оставаясь
верной идеалам чучхе, по иронии судьбы может оказаться подготовленной лучше
всех к тому мрачному будущему, которое неумолимо приближается.
План Полсона
9/18 Минфин США, наконец-то, решил предпринять хоть что-то, направленное на
обуздание кризиса, и его глава Полсон, сохранявший до этого момента времени
хотя бы видимость уверенности в себе и в американской экономике, предложил
план по вливанию в Уолл-Стрит колоссальной суммы в $700 миллиардов средств
налогоплательщиков, предназначенных для спасения гипертрофированного
финансового сектора США. Эти деньги были срочно нужны для того, чтобы хоть как-то
расшить паралич на рынке CDS и запустить межбанковское кредитование. Ясно,
что выпущенные на рынок фиктивного капитала эти совершенно реальные деньги
налогоплательщиков приведут в совокупности с теми огромными средствами,
которые уже были затрачены на тушение паники и экстренную помощь тонущим
кредитным учреждениям, к инфляционному удару огромной силы, который обрушится на
экономику США после того, как этот гигантский напор свежей ликвидности
вышибет наконец-то все тромбы, парализовавшие финансовый сектор. Я писал ранее, к
чему это приведет, но другого выхода, по-видимому, уже не было. Действовать
нужно было быстро, и план был немедленно внесен на рассмотрение американским
законодателям. Суть этого плана была точно такая же, как и суть того плана,
который реализовал Рейган для того, чтобы расшить кризис неплатежей 1986
года. Тогда специально созданная государством Resolution Trust Corporation
занималась в конце 1980-х и начале 1990-х годов выкупом «плохих активов». К
слову, этот план тогда не спас бы американскую экономику, если бы не был
подкреплен гением Алана Гринспена.
Однако вынимать накануне выборов из карманов и без того обремененных
проблемами налогоплательщиков $700 миллиардов было, как минимум, некрасиво, к
тому же совершенно неясно, у кого занимать такие огромные средства в
условиях, когда их нереально достать на внутреннем рынке. У Китая или арабов? Это
слишком унизительно. Законодатели решили блеснуть популизмом и хотя бы для
виду поторговаться. Справедливости ради надо сказать, что в лицемерном хоре
защитников налогоплательщиков, которые умудрились раздуть смету плана
налоговыми льготами и какими-то доплатами с $700 миллиардов до триллиона, звучали и
честные голоса. Глава банковского комитета Сената Кристофер Додд призвал
вспоминать не времена 20-летней давности и реформы Рейгана, а 1930-е годы и
«новый курс» Рузвельта, ибо это куда актуальнее в существующей ситуации. Я не
могу с ним не согласиться, однако как проводить курс Рузвельта, когда на
политической сцене в США нет политической фигуры и близко стоящей рядом с
Рузвельтом по своей политической воле, решимости и, главное, бесстрашии? Ведь
такой новый курс означает уничтожение всей той финансовой коррупции, в
которой еще со времен Рейгана погрязли США, и введение карательных законов и мер
против нынешних финансовых магнатов, владеющих американским правительством,
неправительственными организациями, СМИ и даже, в значительной степени,
обеими партиями.
Запинка с принятием плана Полсона, как я и предполагал, оказала крайне
негативное влияние на рынок и на ситуацию в целом, и окончательно подорвала
доверие к способности руководства США принимать быстрые и решительные меры по
кризисному руководству экономикой. В сложившейся ситуации план Полсона это,
разумеется, уже никакой не план спасения американской экономики. Если бы его
приняли немедленно, может быть, ситуация и изменилась бы к лучшему, но через
неделю было уже поздно. Когда после косметической доработки, только
ухудшившей и без того плохое решение, план Полсона был принят, он уже мог
претендовать не более чем на роль спущенной на воду финансовой шлюпки для пассажиров
финансового Титаника. Пассажиры первого класса с верхней палубы Уолл-стрит
эвакуируются, разумеется, первыми.
Уолл-Стрит, сначала сильно расстроившийся из-за отклонения плана в первом
чтении и упавший по этому поводу на 777 пунктов, быстро разобрался в сути
происходящего, и решил не радоваться тому, что план наконец-то утвердили, ибо
стало ясно, что на прощальную пирушку пригласят далеко не всех. Да и с
объективной точки зрения радоваться, действительно, совершенно нечему, потому что
американские законодатели, действуя из благих (или популистских) побуждений в
заботе о налогоплательщиках, раздули смету «спасения» до триллиона, а то и
больше, в том числе и за счет урезания налогооблагаемой базы, что не сулит
ничего хорошего для экономики в условиях стремительно прогрессирующего
дефицита бюджета. В той статье, на которую я сослался чуть выше, я писал о том,
что единственное, что осталось в складывающейся ситуации, это резкое снижение
процентных ставок до символических величин, чтобы хоть как-то оживить
взаимное кредитование и выиграть время для поиска международного решения возникшей
глобальной проблемы, но этого не было сделано, и ставки овернайт колебались
уже в районе 7%, подскакивая периодически до 12%.
Пока народ на нижних палубах финансового Титаника в тревоге мечется, не
понимая до конца, что же все-таки происходит, пассажиры первого класса уже
спокойно рассаживаются по местам, в смысле - пилят государственные деньги, - и
даже просаживают их на корпоративный отдых на самом дорогом курорте
Калифорнии. Еще бы, спасение чуть было не сорвалось из-за некоторых не в меру
дотошных законодателей! Такая нервотрепка! Надо же и расслабиться пролетариям
финансового труда, в конце концов. Отвратительное зрелище, конечно, но так
всегда выглядит гибель империи - вспомните, кем стали бравые передовые
комсомольцы времен конца правления Горбачева. Ходорковский, кстати, был типичным
представителем этого класса. Впрочем, наш собственный российский правящий
класс - не лучше, он, увы, в точности такой же, поэтому нам не стоит уповать
на то, что деньги, выделяемые Минфином на преодоление кризиса в России, будут
работать эффективно. Точнее, надеяться-то надо, надежда сама по себе карман
не тянет, полагаться не надо. Все - слишком серьезно.
Экономику США не спасти - на это не хватит всех денег мира. Ее нужно просто
резать. Резать гипертрофированный ВПК, резать гипертрофированный
потребительский сектор, резать немыслимый торговый дефицит США, резать военные расходы и
ликвидировать американские военные базы, завершать все бессмысленные войны,
словом, приводить США в естественное на сегодняшний день для них состояние -
состояние далеко не самой передовой страны, оказавшейся в глубоком кризисе в
результате некомпетентной финансовой политики правительства. Единственное
отличие США от других стран - первый в мире ядерный арсенал. Ну что ж, и у
России, унаследовавшей ядерное оружие от СССР, тоже в начале 90-х был первый в
мире ядерный арсенал, значительную часть которого пустили на переработку по
причине отсутствия денег на его содержание.
Как конкретно будут резать Америку, если будут, или кто возьмет ее сегодня
на содержание, если кто-нибудь возьмет, пока сказать трудно. Но нетрудно
сказать, для чего, на самом деле, Полсон бросался на колени перед спикером
Конгресса Ненси Пелоси, умоляя дать ему возможность занять эти несчастные $700
миллиардов. Просто коллегам Полсона по гарвардской бизнес-школе, оставшиеся в
его родном Goldman Sachs, а так же в Morgan Stanley, срочно нужны деньги,
чтобы расплатиться по своим обязательствам. Не обойдут помощью, конечно, и
национализированные ипотечные агентства, и AIG. Помощь также получат
J.P.Morgan Chase и Citigroup, участвовавшие при содействии ФРС в поглощении
проблемных банков. Верхушка финансового мира какое-то время продержится в
этой шлюпке. Но что дальше? Ведь все эти деньги будут направлены не на
поддержку здоровой части экономики, а на поддержку кучки воротил с Уолл-Стрит,
ответственных за тот курс, которым шла к финансовому краху экономика страны
все последние годы.
Что же будет с США дальше?
В краткосрочной перспективе просматриваются несколько сценариев развития
событий.
1. «Большая распродажа». В этом сценарии спасенные «планом Полсона»
финансовые круги становятся контрагентами, через которые производится тотальная
распродажа всего того добра, которое еще не успели вывезти из США в процессе
глобализации. Тут пригодятся все те доллары, которые летом скупали центробан-
ки крупнейших стран-экспортеров. Очень многие активы, которые сейчас, в пери-
од острого кризиса ликвидности, стали «плохими», на самом деле легко привести
в порядок при более благоприятной конъюнктуре, и заставить хорошо работать,
так что в США есть чем поживиться, так же как было чем поживиться и в России
90-х годов. При таком сценарии произойдет смена собственников у большей части
корпоративной собственности в США. Дальнейшая экономическая картина будет уже
зависеть от того, сумеют ли новые владельцы наладить функционирование своей
собственности в условиях структурно-перекошенной американской экономики, и
решит ли следующая администрация начать постепенно приводить пропорции
экономики в нормальное состояние. Для этого потребуются весьма болезненные
реформы, аналогичные тем, которые мы сами пережили в 90-е годы. Весьма
симптоматично в контексте этого сценария то, что наш великий приватизатор Чубайс
совсем недавно вошел в консультационный совет J.P.Morgan Chase. Говорят, в
качестве консультанта по инвестициям в Восточную Европу. Но чем черт не шутит,
может им просто понадобился человек с опытом принятия масштабных решений по
дармовой раздаче утративших оборотные средства промышленных активов? Или,
может быть, им пригодится российский опыт Анатолия Борисовича, полученный им в
1998 году? А все к этому идет, кстати... Для глобальной экономики этот сценарий
не так плох, потому что на время «большой распродажи» огромная долларовая
масса, закачанная в финансовый сектор для его выживания во время кризиса,
будет занята делом внутри США, и не будет шарахаться из актива в актив,
дестабилизируя глобальную экономику.
2. «Пир во время чумы» - это продолжение накачки экономики деньгами для
того, чтобы спасти большее число игроков и предприятий. Этот сценарий сейчас, в
свете намерения ФРС напрямую кредитовать предприятия, мне кажется наиболее
вероятным. ФРС на прошлой неделе создала еще один фонд, предназначенный уже
для скупки краткосрочных векселей, которыми корпорации закрывают разрывы в
кассовом балансе в условиях дефицита ликвидности. Это, фактически, означает,
что зарплату работникам американских корпораций сегодня уже платят не их
хозяева, а американское казначейство. Если этот сценарий развернется дальше, то
США, вероятнее всего, ждет гиперинфляция, потому что если ФРС попытается
сдержать ее ростом ставок, американцы надорвут свой бюджет, - долги-то
обслуживать надо, - а если не попытаются, то деньги резко обесценятся. Сценарий
раскрутки гиперинфляции будет очень прост: если дефицит денег исчезнет,
обратно вернутся все негативные тенденции середины этого года, усиленные
дополнительными триллионными вливаниями, нефть вновь реактивно пойдет вверх, но не
в силу политики ОПЕК, и даже не в силу активности хедж-фондов и других
инвесторов, а просто в силу огромного предложения доллара на рынке. Вместе с
нефтью пойдут вверх и другие валюты, и странам-импортерам нефти доллары станут
просто не нужны в тех количествах, в которых они ими сегодня владеют. Пойдет
массовый сброс накопленных долларов, от которых многие страны уже сейчас
отказываются в своих расчетах, а затем и монетизация всего внешнего долга США.
3. «ГКЧП». Это сценарий установления под предлогом борьбы с кризисом и,
возможно, терроризмом, военной диктатуры. Патриотический Акт, Акт о военных
судах и прочие принятые в свое время под идею борьбы с «мировым терроризмом»
законодательные инициативы по ограничению прав и свобод американцев,
протолкнутые бушевской администрации второго срока, облегчат выполнение такого
сценария. А Министерство Безопасности Отечества, созданное тогда же, когда были
приняты упомянутые законы, обезопасит в условиях кризиса отечество от
протестов собственных граждан. Тут трудно предсказать, чем все может закончиться,
потому что страна станет закрытой и непонятно, что станет со всеми теми
долларами, которые сегодня вращаются за ее пределами. При этом сценарии вероятен
дефолт по государственному долгу, и даже денежная реформа.
4. «Мировая война». Это - самый плохой сценарий, и тоже очень вероятный.
Если власти США решат остановиться на нем, то он будет начат авиаударом
Израиля по Ирану, и, после ответного удара Ирана, вступлением в войну США. В
этом сценарии агония будет замедлена, и доллар на какое-то время останется
крепким.
5. «Глобальный консенсус» - это создание какой-то новой международной
финансовой архитектуры с учетом всех интересов крупных глобальных экономических
и военно-политических игроков. На этот сценарий недавно намекали Саркози и
Медведев, но реализовать его будет очень трудно, учитывая огромные
противоречия между существующими сегодня региональными центрами экономической и
военно-политической силы. Судя по самой последней информации, этот сценарий
проваливается, потому что ЕС даже внутри себя не смог выработать единых подходов
к кризисному управлению. На фоне полной прострации, в которой пребывают
лидеры Запада, обнадеживают новости, приходящие с Востока, где страны ЮВА решили
не на словах, а в действительности совместно бороться с кризисом и создали
для этого дела общий фонд. Если дела пойдут дальше так же, как они идут
сейчас, то Азия объединится не только для борьбы с кризисом, но и ради решения
других своих экономических и геополитических задач, и выйдет из финансовой
мясорубки победительницей, оставив Запад на обочине глобальных экономических
процессов.
Впрочем, все приведенные выше сценарии это, как вы понимаете, догадки,
основанные на каких-то исторических аналогиях и неполной информации. Действия
всех без исключения финансовых властей на Земле сегодня запаздывают. Власти -
не действуют, власти - реагируют. Примером этого может служить совсем
недавнее скоординированное снижение процентных ставок ведущими центробанками.
Ставки были снижены всего на 0.5% и эффект от этого продержался всего один
день. Вдумайтесь в эту новость: всего один день! Монетарные методы больше не
работают - ни эмиссия, ни ставки. Ничего. Снижение, конечно, было слишком
малое, я писал ранее в статье, на которую уже ссылался выше, что снижать надо
до 0.25...0.5%, и это надо было делать еще недели три назад. Суть снижения
процентных ставок - уменьшение центростремительной силы, стягивающей ликвидность
к центробанкам, к центру финансовой системы. Но это было актуально до тех
пор, пока коллапс еще не произошел. Сегодня ситуация такова, что он уже
произошел, - хотя это еще не все осознают, а из тех, кто осознает - очень мало
кто признает, - и большее снижение тоже не принесло бы значительного
облегчения рынкам.
Краткие итоги
обострения кризиса
и перспектива выхода
из него для России
Если воспользоваться аналогией с вышедшим из под контроля ядерным
реактором, которую я уже использовал где-то выше, то можно констатировать, что
радиация, расползшаяся из эпицентра взрыва, находящегося на Уолл-Стрит, уже
поразила практически все отрасли экономик практически всех государств Земли.
Авария уже случилась, и надо ответить на два традиционных в такой ситуации
вопроса: «кто виноват?» и «что делать?»
Виноваты транснациональные банки, занимавшиеся последние двадцать лет
бесконтрольной эмиссией деривативов на различных рынках - долговом, валютном,
товарном. Чтобы выпустить обращаться акцию на биржу нужно опубликовать
проспект эмиссии, раскрыть владельцев и финансовые показатели, пройти аудит, ро-
адшоу и т.д. Чтобы выпустить межбановский дериватив не нужно ничего. Большая
пятерка инвестиционных банков Уолл-Стрит была одновременно эмитентами, маре-
кет-мейкерами, регуляторами, то есть налицо конфликт интересов, когда
принципы риск-менеджмента сталкиваются с принципами наибольшей доходности. Просто
представьте: объем всего мирового ВВП - около $50 триллионов, а объем только
Зарегистрированных на межбанковском рынке деривативов - $500 триллионов! А
что лежит в основе этих производных инструментов? Базисные активы? Ценные
бумаги, нефть, золото, «простые» долги? Вовсе нет! В основе большинства
деривативов лежат сложные математические модели, которые в режиме реального времени
производят постоянную переоценку текущих цен, используя формулы, информацию с
разных рынков, и т.д. Этими фантиками сегодня перекачана глобальная
экономика, и, самое неприятное, их невозможно отличить от реальных денег в публичных
отчетах банков о состоянии их баланса. Именно это и парализовало
межбанковский рынок на Западе, потому что, грубо говоря, никто не знает, кто именно и
на сколько конкретно «попал» с этими фантиками, которые Уолл-Стрит распродал
по всему миру. Банк, надежный по своим отчетам, может оказаться просто пустой
финансовой скорлупой.
И что же теперь делать? Самый лучший способ спастись от радиоактивного
загрязнения - это переехать в какую-то местность, где радиация меньше, подальше
от эпицентра взрыва. В свете этой простой истины, все без исключения действия
правительства России, которые будут направлены на вывод страны из долларовой
экономики и изолирование российской экономики в целом от глобальной
экономики, а так же взятие под государственный контроль всех без исключения внешних
трансакций, следует сейчас приветствовать. Кроме того, нужно вообще запретить
все прямые межбанковские сделки, - все только через биржу. Хочешь выпустить
дериватив - иди на биржу, регистрируй его, подчиняйся правилам, отчитывайся
перед регуляторами и биржей. Это следовало бы принять за правило и в
глобальной экономике, и создать какой-то международный надзорный орган, который
отслеживал бы выполнение этого принципа. Также было бы неплохо ввести
квотирование на получение кредитов за счет тех средств, которые выделяет сегодня
правительство на поддержание ликвидности, и обеспечить публичность
распределения этих средств. Мне, лично, не очень понятна формулировка Минфина
«средства будут предоставляться по мере необходимости». Это как-то не внушает
оптимизма по поводу того, что они будут использованы по назначению.
Приемлемыми мерами кризисного регулирования экономики можно также считать:
переход на рублевые расчеты за российские экспортные поставки, погашение всей
валютной задолженности российских компаний под залог их активов, с
последующим запретом кредитования в западных банках (нужна валюта - иди на биржу), а
также введение жестких квот и тарифов на внешнюю торговлю, стабилизация
внутренних рублевых цен на сырье, топливо и электричество в жестких долгосрочных
коридорах вне зависимости от ценообразования на глобальных рынках. Возможны и
другие меры, лежащие в русле ограничения влияния глобальной экономики на
внутренний рынок и деловой климат.
Для того чтобы наладить денежное обращение в условиях кризиса и,
одновременно, сохранить приемлемый уровень инфляции, государство должно сейчас
начать крупные капиталоемкие долгосрочные социальные инфраструктурные проекты,
которые играли бы роль поглотителя тех средств, которые выпускаются сегодня
для поддержки банковской системы в здоровом состоянии. Нам действительно
стоит сделать то, чего не сделали американцы - вспомнить 30-е годы и политику
Рузвельта. Волевые люди у нас в правительстве есть - один, по крайней мере,
точно есть, при всех его прочих недостатках. Так что за исполнителем такой
политики дело не станет. Также стоит напрямую кредитовать, желательно -
вообще на беспроцентной основе, все отрасли, вливание денег в которые не приведут
к росту инфляции, в первую очередь сельское хозяйство, железнодорожные и
авиаперевозки, содержание портов и рыболовецкого флота.
Такая политика придаст российскому рублю реальную ценность в рамках
российской экономики вне зависимости от размера ЗВР, чего необходимо добиться в
течение следующего года, потому что потом, если кризис примет затяжной
характер, и если ликвидность рубля будет слабеть из-за недостаточных мер, по
обеспечению финансовой стабильности внутри России, придется вводить и валютное
регулирование тоже, чего очень не хотелось бы.
Конечно, многое из того, о чем я пишу, в корне противоречит тому
либеральному подходу, который исповедовался Минфином до недавнего времени, но
либеральная модель, боготворящая «руку Рынка», сегодня демонстрирует свою полную
несостоятельность. Политика максимального дерегулирвоания экономики, которую
Сорос очень удачно назвал «рыночный фундаментализм», привела мир на край
финансовой бездны. Мои мысли - это возвращение разумного изоляционизма, к
которому либералы приучили относиться негативно. Ну подумайте сами, как можно
плыть на корабле без переборок? Когда одна крупная пробоина топит корабль
сразу? Опасно, правда? Так почему же мы надеемся построить безопасный мир,
основываясь при этом на политике полностью открытых границ и полной свободы
перемещения товаров и капиталов? Это очень хорошо только тогда, когда
развитие идет по нарастающей, но когда приходит кризис, это сразу оказывает
негативное влияние на всех и превращает все плюсы глобализации в минусы.
Изоляционистская программа может принести в условиях кризиса успех, потому
что Россия - страна потенциально самодостаточная, обеспеченная всеми
необходимыми ресурсами для более или менее автономного существования. Пока что наша
экономика поражена слабо, и есть шанс защитить ее от самых тяжелых
последствий глобального кризиса. Надо просто наладить денежное обращение в условиях,
когда кредитно-финансовая система страны оказалась отрезанной от внешних
источников , точнее в условиях, когда внешние источники ликвидности пересохли.
Фондовые индексы, упавшие до неприличных значений, не стоит воспринимать как
индикатор здоровья экономики - это индикатор глобального делового климата.
Кстати, не поддавайтесь на мнение о том, что в падении российского рынка
сыграли серьезную роль какие-то иные причины, кроме глобальных. Наш рынок - один
из самых молодых и наименее защищенных, поэтому они и упал быстрее всех, и
глубже всех, но и всех остальных ждет точно такая же участь, если кто-нибудь
не предложит сейчас какого-то чудесного исцеления для глобального рынка - все
процессы абсолютно стереотипны. Просто другие экономики более инертны.
В последнее время огромная денежная масса долларов, евро, британских фунтов
и иен выплеснулась на межбанковский рынок, который засасывает в себя всю
ликвидность . Суть происходящих там процессов очень проста - это «обналичивание»
деривативов в обычные долговые обязательства, которые, в свою очередь,
требуют какого-то реального частичного денежного покрытия. Финансовые власти идут
на поводу у этих процессов, и накачивают реальными деньгами рынок фиктивного
капитала в надежде запустить процесс межбанковского кредитования. Если такими
методами этот процесс удастся запустить, то вслед за дефляционным ударом,
который мы сегодня переживаем, последует удар инфляционный, когда вся
запущенная в мировую банковскую систему денежная масса, решив, наконец, проблемы с
межбанковским кредитованием, выплеснется в реальный сектор и на рынок
реальных товаров. Вероятность этого достаточно высока и очень печальна для всех,
кто сберегает свои деньги в банках на депозитах, потому что вклады в любых
валютах в этом сценарии обесценятся. Рублевые - не исключение, потому что
рубль, хотя и будет в этом сценарии расти по отношению к доллару и евро,
будет расти все равно медленнее, чем цены. Тем не менее, принимая во внимание
меры правительства России по обеспечению сохранности вкладов, а также то, что
процентные ставки по рублевым депозитам растут, рублевые депозиты пока что не
теряют своей привлекательности (если в текущей ситуации вообще уместно
пользоваться этим словом).
Если инфляционный удар будет слишком силен, это может привести и к
обналичиванию самих долговых обязательств, которые сегодня растут поразительными
темпами, особенно - в США. Это наиболее вероятно для долгов США и Японии.
Если это случиться, инфляционная волна превратиться в разрушительное цунами.
Инфляционный сценарий для России плох, потому что он вернет всю глобальную
экономическую ситуацию снова к концу 2007 года, только нестабильность мировой
экономики будет на порядок больше. Нестабильность будет столь велика, что
России все равно не удастся избежать каких-то изоляционистских решений,
которые будет гораздо труднее проводить в жизнь в условиях нестабильности, чем в
условиях того паралича, который усиливается в глобальной экономике сегодня, и
играет на руку государственному курсу на национальное строительство.
Если же все меры по накачке ликвидностью мировой банковской системы так и
не дадут положительного результата, тогда нас ждет дефляция, разрушение
глобальной финансовой системы на региональные фрагменты и кризис
перепроизводства в Азии. Что будет с валютными курсами и международной торговлей в этом
случае сказать очень трудно - это будет завесить от региональных торговых
альянсов, которые будут выстраивать лидеры государств конкретных регионов.
У России, точнее - у российского рынка, в последнем сценарии есть хорошие
возможности сыграть роль торгового моста между Востоком и Западом, также как
и хорошие возможности создать полноценную национальную экономику. В общем и
целом, Россия пока что неплохо держится, но делает слишком мало для
структурного решения существующих проблем, а монетарные методы, продвигаемые
Минфином, несколько запаздывают и попахивают нехорошей кулуарностью. И, самое,
главное, пока что в российском Минфине не созрело главное: не созрело
понимание того урока, который сегодня нам всем преподает глобальный кризис.
А урок этот очень прост: мы получаем то, во что мы инвестируем. Если вы
инвестируете в войны, вы получаете теракты, если вы инвестируете в долги - вы
получаете кучу долгов, если вы инвестируете в нестабильность, пусть даже за
пределами своей страны, вы, рано или поздно, получаете хаос внутри нее.
Работу этого простого принципа, - «что посеешь, то и пожнешь», - сейчас на
примере США демонстрирует всему миру глобальный кризис, и весь мир сейчас
расплачивается за свое слепое следование постулатам американской финансовой
политики, и даже больше - постулатам американского мировоззрения.
Если мы все хотим, что бы у нас и нашей страны было будущее, надо
инвестировать в Россию, в реальный сектор российской экономики, в науку,
образование, промышленность, сельское хозяйство. Если мы хотим, чтобы у нас было
будущее, надо перестать мыслить чужими мозгами, а тем более - гарвардскими.
Сегодня для всех, по-моему, стало очевидным, чего эти мозги реально стоили. И
единственное, чего я сегодня всерьез опасаюсь, так это того, что для
российского Минфина то, что очевидно для всех, до сих пор еще на стало реальностью.
Будем, однако, наедятся на то, что разум все-таки возобладает над слепыми
догмами, и мы в ближайшем будущем увидим подлинно национальную российскую
финансовую политику.
ЧАСТЬ 3.
ГЛОБАЛЬНОЕ МОШЕ ННИЧЕ С ТВО,
ИЛИ ДЖЕНТЛЬМЕНЫ МЕНЯЮТ ПРАВИЛА
Меня до сих пор не перестает удивлять то, что наиболее важные, можно
сказать - знаковые события, которые меняют лицо мира или позволяют простому
человеку, как минимум, заглянуть за кулисы глобальной сцены, проходят
совершенно незаметно и буднично. Неудивительно то, что они проходят незаметно для
глобальных СМИ, учитывая то, что круги, владеющие ими и определяющие их
редакционную политику, часто владеют и правительствами. Удивительно то, что эти
события проходят незаметно для делового и независимого экспертного
сообщества, которое должно, как минимум, догадываться о том, что те информационные
гамбургеры, которыми кормят СМИ простых людей с экранов телевизоров, далеки
от реальности, и обращать внимание на то, что мейнстримовые издания и
глобальные СМИ старательно и намеренно обходят молчанием. Итак, какие же
знаковые события произошли совсем недавно, которые позволили бы нам судить о том,
что же реально происходит сейчас в глобальной экономике?
Событие первое: объем рынка CDS (о том, что это такое, и об опасности
которую представляет этот финансовый инструмент фиктивного капитала, я писал во
второй части своей работы) совсем недавно волшебным образом уменьшился с $58
триллионов до $35 триллионов. Как такое могло произойти? Просто Depository
Trust & Clearing Corporation (DTCC), играющая сегодня роль некой глобальной
клиринговой палаты, сделала заявление о том, что в предыдущих оценках объема
рынка CDS учитывался двухсторонний характер сделок, то есть почти всегда один
контракт оценивался за два в силу того, что в нем участвовали две стороны. Вы
не находите странным то, что это заметили только сейчас? И как, на самом
деле, надо считать правильно? Как считать правильно - зависит от того, что
потом делается с этими активами фиктивного капитала. Если одна организация
продает CDS и получает за это деньги, то, очевидно, эти деньги могут служить
основой для оценки объема рынка. Но есть и еще другая сторона вопроса. Та
организация, которая покупает CDS на неликвидный актив, фактически, благодаря
CDS, создает его текущую рыночную стоимость за счет страховки! Эта стоимость
учитывается совершенно реально на балансе держателя CDS. Неважно, по каким
конкретно правилам кто и как считает все то, что происходит на рынке CDS,
важно то, что реальный объем рынка фиктивного капитала, который составляют
сами контракты CDS с одной стороны, и то, что они страхуют, с другой стороны,
в этом случае нужно считать именно без скидок на двусторонний характер
сделок .
Предоставьте себе следующую ситуацию. Вы и я - два очень респектабельных и
уважаемых джентльмена, которые, мягко говоря, поиздержались. Деньжат у нас с
вами маловато, а долгов столько, что мы не отработаем их за целую вечность. И
тогда мы придумываем следующую вещь. Мы даем друг другу расписку в том, что
каждый из нас должен другому, скажем, $10 миллионов. А после этого -
расходимся и идем каждый в какой-нибудь банк. А в банке я говорю: «вот, у меня
есть актив в $10 миллионов, гарантированный вот таким-то очень респектабель-
ным и уважаемым джентльменом. Вы его конечно знаете? Нет ведь никакого
сомнения в том, что он вернет мне долг, верно? Дайте-ка мне под залог этого актива
ссуду, скажем, на $9 миллионов». И вы, мой уважаемый партнер, делаете тоже
самое, и получаете деньги под мое «обеспечение». Как вам нравится эта схема?
Забавная да? Так вот, именно так и работала пара CDO/CDS, или, говоря проще,
мусор/страховка мусора. И суть в том, что под эту аферу деньги создавались
именно в двойном размере - по числу участников.
Однако когда грянула паника, общественность надо было как-то успокоить, и
DTCC, «вспомнив» о том, что считать можно по-разному, произвела пересчет
объема рынка и «показала» 11 октября его новый объем в $35 триллионов. Раньше,
когда жизнь была поспокойнее, не было смысла обращать на такие вещи внимание.
$35 триллионов это, конечно, тоже страшно, но все же, на первый взгляд,
примерно вдвое менее страшно, чем было раньше. Но это - только на первый взгляд.
Весь настоящий ужас в том, что этих триллионов вообще нет. Просто нет. Это
просто финансовая пирамида. Эта пирамида жила до тех пор, пока жил этот
фиктивный рынок, пока на нем были обороты, но сегодня он парализован, и надо
срочно запустить на нем хоть какие-то обороты, чтобы он ожил. Когда есть хоть
какая-то рыночная активность на рынке CDS, можно использовать ее хотя бы для
бухгалтерского учета неликвидных активов, если же рынка нет вообще, в
балансах большинства американских банков и корпораций будут зиять дыры,
многократно превышающие их доходные части. Можно сказать, что все доходы США станут
просто фиговым листком, прикрывающим наготу рынка деривативов, и если это
станет очевидно для многих, и кто-нибудь, не слишком сильно связанный своими
интересами с этими колоссальными финансовыми махинациями вслух крикнет
«Король-то голый!», вся глобальная финансовая власть в тот же миг рухнет. Мы с
вами можем рассуждать о том, хорошо это или плохо, - если она рухнет, - но
те, кто стоят у руля этой системы - не могут, потому что для них это
безусловно плохо. И они сделают и уже делают все возможное, чтобы прикрыть свое
фиаско, и чтобы глобальная игра в фантики продолжалась.
Кстати, о реальных оборотах рынка этих фантиков (здесь я имею в виду весь
рынок деривативов): в 2007 году DTCC зарегистрировала трансакций с деривати-
вами на $1,09 квадриллиона (!!!). Вдумайтесь в эту невообразимую цифру. Вы
представляете, что означает падение оборота с таких величин практически до
нуля?!
Именно для того, чтобы запустить вновь эту финансовую динамо-машину, и
нужны все эти планы Полсона и прочие колоссальные денежные инъекции, вкалываемые
в мировую кредитно-финансовую систему в последнее время финансовыми властями
США, к которым, после некоторого промедления, присоединились ЕС и другие
глобальные игроки помельче, в том числе и российский Минфин, протолкнувший в
правительстве и Госдуме некое российское подобие плана Полсона, на
несостоятельности которого (российского подобия) я здесь не хочу останавливаться, так
как это - тема специальной статьи.
Однако все эти деньги, несмотря на колоссальность сумм, закачиваемых
сегодня в мировую кредитно-финансовую систему, - капля в море, точнее - в рынке
фиктивного капитала, и сами по себе они не решат проблем, но они могут
служить рычагом для того, чтобы попробовать запустить всю сгнившую систему
финансового капитализма снова, оживить, так сказать, старый труп, оставшийся
еще с конца восьмидесятых (предысторию кризиса см. в первой части), и с тех
пор успевший порядком разложиться. Но до сих пор, все эти меры по накачке
ликвидностью мировой кредитно-финансовой системы ни к чему кардинальному не
привели, они не решили проблемы дефицита ликвидности.
Есть такое ироничное присловье: «Джентльмены всегда играют по правилам.
Если джентльмены не могут играть по правилам, они меняют правила». Изменение
правил игры в США, которое, возможно, будет принято только на период кризиса,
а возможно и надолго, необходимо для того, чтобы как-то начать оценивать
огромную массу неликвидных активов в ситуации, когда рынок, фактически, умер.
Без этого любой план по выкупу «плохих» активов теряет свой смысл с самого
начала, просто потому, что нет цен, по которым их надо выкупать, точнее эти
цены де-факто равны нулю, потому что если нечто не находит спроса, оно,
очевидно, не стоит ничего в текущей ситуации, и если математическим эквивалентом
этого «ничего» считать ноль, а человек в здравом уме, обычно, так и считает,
значит цена этому «ничего» и есть ноль, и выкупать - нечего. Надо это
«ничего» просто национализировать, о чем я, кстати, говорил ранее, как о реальном
честном решении проблемы (см. «планируемые Минфином США меры приведут к росту
финансовой нестабильности»). Но временная национализация - это хотя и
честное, но тяжелое решение в данной ситуации, бьющее по авторитету всей
существующей глобальной финансовой системы, и совершенно явно ставящее на повестку
дня вопрос ее радикального реформирования. Реформировать же ее не хотят, ее
хотят подправить и заставить работать снова. Но как это сделать в условиях
кризиса?
Когда рынок мертв, для того, чтобы жизнь продолжалась, нужен Госплан. Да-
да, Госплан. Экономика СССР не была рыночной, и весь оборот средств в ней
держался на двух организациях - Госбанке, эмитирующим деньги, и Госплане,
обеспечивающим их оборот. Как только начались реформы Горбачева, и Госплан,
который итак был не самым компетентным органом распределения ресурсов,
фактически потерял монополию на планирование, остался только Госбанк, который без
второго полюса системы не мог породить ничего, кроме инфляции. Дальше
произошла Павловская денежная реформа, повлекшая за собой подрыв доверия к
советской валюте, распад валютной системы и, как следствие, распад государства.
Фактический распад СССР начался тогда, когда прибалтийские республики начали
вводить свои национальные валюты. Если сегодня, в период кризиса, США
допустят распад глобального рынка на региональные фрагменты, это будет означать
окончательный распад и без того на ладан дышащего Pax Americana, без которого
ни финансово, ни идеологически просто не могут жить правящие круги США. Для
них это будет не просто крахом, это будет экономической, интеллектуальной и
духовной (если слово «духовность» применимо к этому классу индивидов)
катастрофой. Они не могут на это пойти, и будут цепляться за свою иллюзию власти
над миром до последнего. Но на открытое и прилюдное создание подобия
советской модели они пойти тоже не могут по нескольким причинам, из которых три
можно выделить как основные.
Во-первых, это полностью подорвет всю американскую социальную мифологию,
что само по себе тоже будет означать неизбежный крах американской империи.
Во-вторых, глобальные отношения сегодня настолько развиты, запутаны и сложны,
что никакая отдельно взятая организация просто не справится с планированием.
В-третьих, если такое плановое агентство будет создано, как оправдать
существование несметных богатств финансовых магнатов? Под каким предлогом
продолжать давать им право присваивать себе добавленную стоимость, если они уже,
фактически, не управляют рисками и финансовыми потоками? Внедрение
государственного управления приведет к неизбежной необходимости уничтожения
значительной части правящего класса США. Можно ли представить себе, что правящий
класс, владеющий правительством, парламентом и СМИ, пойдет на такое? Совер-
шенно невозможно. Так что Госплан Америка себе позволить не может даже как
временную меру - многие экономисты и обозреватели итак уже обвиняют
финансовые власти всех стран в том, что они строят глобальный олигархический
социализм, в котором социализм будет для банкиров, а свободный рынок - для всех
остальных, и весьма симптоматично, что «Капитал» Карла Маркса недавно стал
бестселлером в Германии.
Однако, если не делать вообще ничего, и просто продолжать накачивать
глобальную экономику деньгами, это приведет к стагфляции, что тоже разрушит всю
мировую финансовую архитектуру. Очевидно, что какие-то правила надо менять, и
очевидно также то, что необходимо менять их так, чтобы продолжал работать
рынок фиктивного капитала. И тут возникает следующая «гениальная» идея. Раз мы
не можем больше продавать фиктивные финансовые инструменты, которые
превращали бы неликвидные активы в ликвидные, а пассивы - в активы, давайте просто
начнем назначать на активы фиктивные цены! Это - почти Госплан, потому что
никаких реальных рыночных цен в такой системе не будет, и, в тоже время, не
Госплан, потому что сохранятся все уже существующие гибкие и
дифференцированные связи и отношения.
Итак, представляю вам, уважаемые читатели и зрители глобальной драмы
«глобальный финансовый кризис», новое развитие идей Гринспена, возникшее в недрах
Минфина США совсем недавно, - недели две назад, или около того, - когда
случилось второе событие, изменившее лицо рынка, пока, правда, только в США.
Итак, событие второе: под давлением Минфина США и американских корпораций,
американский «Совет по стандартам финансовой отчетности» (Financial
Accounting Standards Board, FASB) поменял ряд положений в правилах финансовой
отчетности, в частности, статью 157-3. Совет 10 октября опубликовал новое
руководство, проясняющее применение стандарта FAS №157 «Измерение по
справедливой стоимости» в условиях, когда активность на каком-либо рынке практически
отсутствует. Я не буду здесь излагать подробно те поправки, которые были
внесены, а остановлюсь на сути. Суть изменений в том, что бухгалтериям
американских корпораций дается возможность более широко использовать оценку
неликвидных активов на основании абстрактных математических моделей с использованием
предполагаемых ненаблюдаемых параметров. Грубо говоря, если рынок
отсутствует, создается его виртуальная математическая модель (рынок как бы существует)
и на основании этой модели активы оцениваются и попадают в бухгалтерский
баланс.
Вопрос: зачем американцам это передергивание, которое, очевидно, ни в коем
случае не улучшит деловой климат в условиях кризиса ликвидности, который по
сути есть кризис доверия к глобальным рынкам и существующей кредитно-
финансовой системе? Ведь новые правила дают американским корпорациям очень
широкие возможности скрывать реальные убытки, провалы в своих стратегиях
управления, завуалировать неликвидные активы.
Ответ на этот вопрос очень прост. В условиях, когда американское
правительство продавило себе право выкупать неликвидные активы за счет
налогоплательщиков, каждый хочет, чтобы они были оценены подороже, а не по реальной
рыночной цене, которая отсутствует, а если на нечто нет спроса, значит это нечто,
можно сказать, worthless, бесценок, мусор. Поправки, введенные FASB,
фактически, создают возможность как-то оценить весь тот неликвидный мусор, с которым
должен справляться «План Полсона». Очевидно, эти поправки ухудшат реальную
эффективность и без того неэффективных мер по преодолению кризиса, суть кото-
рых сводится просто к накачке ликвидностью банковской системы, но кого
волнует реальность в условиях, когда срочно нужно расшить паралич на рынке CDS?
Такие мелочи, как эффективность управления, грамотная макроэкономическая
политика и даже репутация органов регулирования и самой законодательной и
финансовой системы США уже никого в США не интересуют, интересует только одно -
как заставить финансовую машину вновь заработать, даже ценой того, что она
станет полностью оторвана от реального рынка и станет существовать просто как
виртуальная интерактивная экономическая модель.
До конца 80-х можно было говорить о том, что существовал капитализм. С
конца 80-х и по сегодняшний день, можно говорить о том, что существовал
посткапитализм, когда рынок был реальным, а значительная и все более
увеличивающаяся часть капитала на нем - фиктивным, виртуальным по своей сути капиталом.
Наконец в октябре месяце 2008 года родилась новая модель, которую я буду
называть «виртуальный капитализм», а изменения, заложившие основу строительства
этой новой формы организации общественного сознания, надо будет назвать
«Великая Октябрьская Капиталистическая Революция», которая случилась тихо,
буднично и незаметно. Что такое виртуальный капитализм, который уже начинает
сегодня формироваться благодаря тому, что виртуальным математическим моделям
дано практически неограниченное право заменить собой реальные рыночные
показатели в бухгалтерских документах? Это будет просто глобальная компьютерная
экономическая стратегическая игра, масштабу которой обзавидовался бы Сид Мей-
ер, создавший легендарную серию компьютерных игр Civilization, и эта игра,
похоже, уже начинается, на что указывает третье событие, о котором я хотел
рассказать в этой части своей работы.
Итак, событие третье: долговые выплаты по облигациям обанкротившегося Leman
Brothers волшебным образом превратились из $400 миллиардов в $6 миллиардов.
Как такое могло случиться? Сначала пару слов предыстории.
Выжившие до недавнего времени в нынешней финансовой мясорубке финансисты в
один голос говорили одно: Lehman Brothers банкротить было нельзя. Почему?
Потому что туда шло множество нитей многих сложных математических финансовых
схем, связанных с рынком CDS, которые превращались на этом рынке в деньги, и
именно с Lehman Brothers были связаны большие обязательства на рынке CDS. На
10 октября был назначен аукцион по тем облигациям Lehman Brothers, которые
после дефолта поставляются продавцам CDS для того, чтобы определить цену этих
облигаций и понять, сколько денег потребуется дополнительно для расчетов с
покупателями CDS. Окончательные расчеты должны были завершиться до 21
октября. Учитывая объем долга Lehman Brothers (около $500 миллиардов), ожидалось,
что объем необходимых выплат может составить до $400 млрд. Всем, кто был в
курсе ситуации, было очевидно, что таких денег сегодня нет у основных
эмитентов CDS, которые должны были платить по дефолтным страховкам утонувшего
банка. Неделя до 10 октября была худшей за всю историю для глобального рынка
акций. Ситуация на рынке CDS была совершенно безвыходной, и все ожидали
«эффекта домино» после того, как эмитенты CDS на Lehman Brothers окажутся
неплатежеспособными. Эксперты уже считали дни до банкротства всех более или менее
крупных американских банков и корпораций. Цепочка банкротств привела бы,
вероятнее всего, к полномасштабной национализации всей американской
промышленности и банковской системы, и мы на днях, наверное, могли бы приветствовать
образование нового социалистического государства, возникшего бы по иронии
судьбы и в силу злоупотреблений финансистов и финансовых властей США на
руинах этой некогда самой либеральной и самой развитой страны капиталистического
мира.
Желающих продать облигации Lehman Brothers на аукционе было больше, чем
покупателей, - об этом свидетельствует динамика цены: к окончанию аукциона цена
упала с 9,75 цента до 8,625, что и стало официальным результатом торгов. Это
означало, что За каждый доллар продавцы CDS должны поставить 91,375 центов. В
целом, исходя из общего долга Lehman Brothers приблизительно в $500
миллиардов, объем выплат должен был составить около $400 миллиардов, что и
прогнозировалось экспертами. Однако в заявлении DTCC, сделанном по итогам торгов,
было сказано, что, исходя из калькуляции расчетов, связанных с банкротством
Lehman Brothers, окончательная сумма, которую должны перевести продавцы
страховки CDS, составляет около $6 миллиардов. Расчеты должны быть произведены до
21 октября. Примечательно, что в постскриптуме заявления DTCC выражает
готовность и далее осуществлять конструктивную роль в регулировании рынка CDS.
Какую же изощренную математическую модель использовали для того, чтобы на
глазах у всех превратить 400 в 6? Да никакую, на самом деле, - такую махинацию
просто невозможно сейчас провернуть на глазах у всего мира. Все было гораздо
проще.
Среди продавцов CDS были все известные игроки, которых я уже упоминал во
второй части своей «финансовой бездны», особо приближенные к правительству
США: AIG, Citibank, Goldman Sachs, к которым успел примазаться Deutsche Bank
- наверное американцы, напуганные грозной речью германского министра
финансов , решили пустить этот германский банк в число своих привилегированных
партнеров. Ни один из этих игроков не смог бы выполнить свои обязательства по
CDS на Lehman Brothers, поэтому-то все экспертное сообщество с ужасом ждало
«эффекта домино» и глобальную финансовую катастрофу, а фондовые игроки за
неделю до 10 октября лихорадочно сбрасывали все акции. Но кто в результате всей
предыдущей лихорадочной активности по консолидации американской банковской
системы оказался главным держателем CDS на Lehman Brothers? Это был ни кто
иной как банк J.P.Morgan Chase, главный «чистильщик» американской банковской
системы, который участвовал при содействии ФРС в выкупе обанкротившихся
банков Bear Sterns и Washington Mutual. Именно ему оказались должны
перечисленные игроки.
Ситуация была патовая. Если J.P.Morgan Chase предъявляет свои права на
страховые выплаты, причитающиеся ему по CDS на Lehman Brothers, все
страховщики банкротятся, но вылетает в трубу и он сам, потому что остается без денег
с кучей «плохих» активов на руках. Патовую ситуацию разрулили «по-
джентльменски», примерно также, как я описал в примере выше про двух
уважаемых друзей. J.P.Morgan Chase просто не стал требовать свои деньги. Если
вспомнить, что сейчас в руках у американского Минфина «план Полсона» ценой в
$700 миллиардов, позволяющий выкупать плохие активы по любым (по любым,
заметьте!) ценам, и который сам Полсон как-то назвал «хорошей базукой для
решения финансовых проблем», можно предположить, что пообещал американский Минфин
своему главному банку-ассенизатору в обмен на то, что тот не сольет
выкачанное им из американской банковской системы в результате сделок по поглощениям
проблемных банков коричневое и дурно-пахнущее финансовое вещество на головы
тех, кто обязан был заплатить за него долларами.
Вот так долг в $400 миллиардов был превращен в $6 миллиардов. $6 миллиардов
это доля мелких игроков, владевших CDS на Lehman Brothers, которые получили
свои деньги. Я не знаю подробностей этой аферы, и не могу сказать, перенесены
ли выплаты, причитающиеся J.P.Morgan Chase, или конвертированы в какие-то
другие бумаги, или даже выплачены втихую самим американским казначейством.
Бог его знает, какие теневые сделки были недавно заключены по этому делу. Но
я вижу и знаю одно - виртуальная реальность с этого момента вступила в свои
права. Теперь всему финансовому миру продемонстрировано, что рынок CDS не
может обрушить центровых игроков, даже если они сгнили до основания.
Ну что же, можно перевести дух и расслабиться. Игра продолжается. Можно
даже делать заявления о том, что кризис преодолен, что худшее - позади, начать
потихоньку прикупать акции... Но надо понимать, что бессмертие этих игроков
существует только в виртуальной реальности виртуального капитализма, в
реальности же оно гарантировано ни чем иным, как способностью американского Минфина
осуществлять эмиссию государственных облигаций. Как я писал ранее в статье
«Без паники!!!», посвященной проблемам российской банковской системы, США
больше не могут торговать капиталом, все, что им осталось - торговать
государственным долгом. США, как государство, окончательно превратились в
финансовую пирамиду. Сегодня это - государство-Enron или, если хотите,
государство-МММ. Но ведь государственный долг США обеспечен только деньгами
американских налогоплательщиков, а налогооблагаемая база не может расти
экспоненциально, чтобы покрывать экспоненциальный рост долгов, который продолжится,
если долговую экономику Гринспена раскрутить вновь.
Рынок обмануть невозможно, он оценил объективно все эти ужимки и прыжки на
верхней палубе финансового Титаника, и тут же понял, что данные центровым
финансовым игрокам негласные государственные гарантии, фактически, означают
просто перекладывание всех их рисков на сам государственный долг США.
Доходность американских казначейских обязательств сразу устремились вверх, а
доллар - вниз. Если последнее - благо для США, так как позволяет свободнее
вздохнуть американскому реальному сектору и сократить дефицит торгового
баланса, то первое - смерти подобно, потому что рост доходности государственных
облигаций означает рост государственных расходов на их обслуживание, высокие
ставки по ипотеке и потребительским кредитам. Грубо говоря, чем выше
доходность этих бондов, тем хуже населению. Чем дешевле доллар - тем меньше в
глобальном отношении стоят сбережения американцев и их пенсионные накопления.
Вот так хитро простых американцев заставят заплатить за плохую работу
финансовых властей и за колоссальные прибыли, которые получал Уолл-Стрит, пока
Мейн-Стрит честно работал. Впрочем, США, я уверен, найдут способ продать
часть своих проблем окружающему миру, ведь лучший способ сохранить
привлекательность своих бондов не повышая при этом их доходность слишком сильно -
создать нестабильность в экономиках других стран Земли.
Вся эта история напоминает мне анекдот про поезд, который заехал в
коммунистический тупик, когда на вопрос «что делать?» Брежнев ответил: «стучите по
колесам, пусть пассажиры думают, что поезд все еще едет». «План Полсона»
оказался не спущенной на воду финансовой шлюпкой, как я предполагал ранее. Нет,
это просто палка, которой американский Минфин теперь будет стучать по колесам
американской экономики, пытаясь убедить рынки в том, что она еще куда-то
едет.
ЧАСТЬ 4. КОНЕЦ ЭРЫ ДОЛЛАРА
И ГЛОБАЛЬНОЕ БЕЗВЛАСТИЕ
За последние четыре недели2 на рынках произошла масса событий, укладываю-
2 Статья вышла в 2008 году.
щихся в общую тенденцию, которую можно охарактеризовать фразой из двух слов:
«все валится», поэтому стоит закончить этот цикл статей, так как название, в
сущности, уже стало неактуальным. Писать уже надо о начале свободного
падения .
Все произошедшие в последнее время события можно сгруппировать в следующие
тенденции: все финансовые рынки - падение и беспрецедентная волатильность;
ставки ЦБ - беспрецедентное падение; риски - рост, особенно на развивающихся
рынках, где ставки по государственным займам ряда развивающихся стран
временами превышали ставки по казначейским облигациям США более чем на 7%.
(одновременно взлетела и стоимость страхования суверенного долга); производство -
замедление, темпы которого уже побили рекорды 1974 года; потребление - спад;
потребительская инфляция в развитых странах сменилась дефляцией на фоне
сжатия потребительского рынка, что может указывать на то, что дефляция примет
характер спиралевидного процесса в краткосрочной (до одного-двух месяцев)
перспективе; монетарная база ФРС - беспрецедентный рост; доллар и иена -
рост; корпоративная отчетность - манипулирование и отвязка от реальных
рыночных показателей; участие государства в экономике - повсеместный рост,
особенно в «цитадели свободного рынка» - США. Политические новости на фоне
разразившейся глобальной финансовой катастрофы упоминать вообще не стоит, стоит
лишь остановиться на выборах президента в США и саммите G20. Начнем, однако,
по порядку.
Эпидемия снижения процентных ставок, неограниченная эмиссия доллара и
целевая поддержка ключевых глобальных финансовых игроков не допустила
окончательного коллапса глобального финансового рынка, так как разрывы ликвидности были
закрыты огромным объемом свежей ликвидности. Это помогло пока что избежать
дефляционного коллапса. Во что это обошлось ФРС США должно быть ясно из
приведенного ниже графика темпов роста монетарной базы:
' j:.
- 'Г
F»d Total Mon»y (FTM)
r,f: >!,
Из графика видно, что все антикризисные меры в рассматриваемый период
сводились , в сущности, к одной единственной процедуре - неограниченной эмиссии
долларов. Эмиссия эта осуществлялась под ставку, зачастую даже ниже
официальной ставки ФРС (ЕЦБ, например, к середине октября роздал более $100 миллиар-
дов по ставке 0.5%) . Кое-где антикризисные меры сводились к трате
международных резервов, - таким путем пошли Россия и Япония. Трату международных
резервов на поддержание и развитие внутреннего потребительского спроса недавно
анонсировал и Китай, который объявил о том, что потратит на поддержание
своего роста более полутриллиона долларов. Все эти меры не привели к
существенному росту кредитования, однако сегодня можно констатировать, что коллапс
глобального межбанковского рынка все же приостановлен. Приостановлен он не
столько в силу повсеместного радикального вмешательства финансовых и
монетарных властей в экономику и агрессивного снижения официальных процентных
ставок, сколько благодаря тому, что рынок межбанковского и корпоративного
кредитования качественно изменился под воздействием тех событий, которые были
описаны в предыдущей части моей работы, а так же из-за того, что в ситуации
утраты основных рыночных ориентиров рынок CDS стал играть ключевую роль в
оценке стоимости кредитов. Введение де-факто правила включения CDS в стоимость
кредитов сыграло роль в приостановлении коллапса, роль американских денежных
властей тут заключалась лишь в том, что они не дали утонуть основным
эмитентам и игрокам на этом рынке. Если бы они поступили иначе, то и из ситуации с
параличом межбанковского кредитования мировая экономика тоже вышла бы иначе,
но что есть - то есть. После относительной стабилизации мирового финансового
рынка к середине этого месяца на первое место угроз вышла угроза глобального
промышленного спада, а спад, как сегодня осознают все большее и большее число
участников рынка, неизбежен. Весь вопрос в том, будет ли он резким и
глубоким, или плавным и более продолжительным - это, во многом, зависит от
действий будущей администрации США.
На протяжении последних месяцев денежные власти США, пытаются, по сути
дела, заменить собою глобальный кредитный рынок, наращивая для этого монетарную
базу. Чем это закончится? Кредитные рынки производят деньги благодаря
кредитному мультипликатору, тогда как ФРС эмитирует «новые» деньги. Деньги,
полученные от эмиссии, не совсем то же самое, что деньги, образовавшиеся
благодаря работе денежного мультипликатора в банковской системе, который производит,
по сути дела, денежные деривативы. И что будет делать ФРС в том случае, если
благодаря этим мерам кризис все же удастся сдержать, и эти «новые» деньги
будут вовлечены в глобальный оборот? После того, как оборот восстановится на
докризисном уровне, он начнет ускоряться за счет этих колоссальных вливаний
«новых» денег, и это ускорение не сможет отыграть более или менее инертный
реальный сектор экономики, что приведет к надуванию очередного пузыря.
Косвенно на то, что американские власти готовятся к такому развитию событий,
указывают недавние поползновения Полсона снова запустить конвейер
синтетической секьюритизации, но уже не для ипотечных, а для потребительских займов и
займов на образование. Очевидно, что пузырь, который надуют на этих займах,
точно так же схлопнется, как и ипотечный пузырь, разрушив в результате уже и
образование, и потребительский рынок в США, после чего экономика США просто
перестанет существовать, но какова альтернатива? Изымать эти «новые» деньги
из оборота, когда очередная острая фаза кризиса будет преодолена? Но для
этого надо повышать процентную ставку или усиливать нормы резервирования с
риском снова ввергнуть глобальный рынок в кредитный кризис. Оставить все как
есть, не предпринимая ничего? Это повлечет за собой в скором будущем всплеск
инфляции огромной силы. Тем не менее, в условиях, когда альтернативы доллару
в качестве базового глобального актива пока что не просматривается, это
устроит США как меньшее из двух зол, потому что альтернатива этой политике, -
прекращение эмиссии, - попросту окончательно добьет Уолл-Стрит и американскую
банковскую систему. Вероятнее всего, именно к всплеску глобальной инфляции и
приведет, в конечном итоге, антикризисная политика американских денежных вла-
стей, о чем я уже писал неоднократно в своих статьях, потому что надуть новый
пузырь на фондовом рынке и рынке облигаций в нынешних условиях вряд ли
получится .
Однако даже теми огромными средствами, которые закачаны сегодня в
глобальную экономику, можно лишь на время успокоить рынки. Без исправления огромных
дисбалансов и искажений, возникших за последние 25 - 30 лет из-за
искусственного стимулирования спроса и целых отраслей промышленности, ситуация снова
вернется к кризису, причем следующую панику придется тушить уже на порядок
большей эмиссией, так как деньги к моменту ее наступления обесценятся.
Сегодня спазм кредитного удушья постепенно отпускает рынки, а это значит,
что инфляционные процессы начнут нарастать уже в самом ближайшем будущем.
Ставки по краткосрочным кредитам практически перестали снижаться, однако до
уровня ФРС так и не дошли, за исключением ставки овернайт, устаканившейся на
уровне 0.4% после сентябрьской паники, когда она подскакивала аж до 12%.
Трехмесячные кредиты в долларах на прошлой неделе предлагались на 180... 185
пунктов дороже ставки овернайт. По кредитам в евро аналогичный спред
составлял 115... 120 пунктов, и это указывает на то, что в ЕС ситуация оказывается все
же лучше, чем в США.
То, что снижение краткосрочных ставок прекратилось, так и не дойдя до
уровня ставки ФРС, а на ставки по долгосрочным кредитам вся политика агрессивного
снижения процентных ставок вообще не оказала сколько-нибудь существенного
влияния (из-за ситуации на рынке CDS и из-за введения новых правил
долгосрочного кредитования, по которым CDS включается в стоимость кредита), говорит о
том, что потенциал влияния на ситуацию монетарных властей США на сегодняшний
день исчерпан полностью. Все, что им осталось - это спасать очередных
банкротов для того, чтобы не допустить ухудшения ситуации, улучшать ситуацию они
больше не в состоянии. А раз так, то на этой неделе, похоже, наступает некий
критический момент. Не для всей ситуации, конечно, но для американского
доллара. Похоже, пик роста доллара достигнут, и из доллара пора выходить тем,
кто сидел в нем до последнего времени. Весь вопрос только в том, куда именно?
Зарождающиеся основные тенденции, думаю, покажет эта неделя. Многое, в
частности - историческая статистика, говорит в пользу того, что дно рынков где-то
рядом: например, за всю историю товарных рынков не было прецедента того,
чтобы цены на металл постоянно падали более полугода подряд, - даже во времена
Великой Депрессии такого не было. Энергоносители, вероятно, тоже
стабилизируются на нынешних уровнях - пробив $50 за баррель, в преддверии зимы они,
полагаю, вернутся на уровни выше, и здесь, мне кажется, можно ожидать
некоторого роста. Но главный претендент на выход из доллара, как мне представляется
сейчас, все же евро. Я бы поставил на российский рубль, если бы бестолковая и
противоречивая информационная политика российских властей не привела к
резкому росту инфляционных и девальвационных ожиданий как внутри страны, так и у
иностранных инвесторов. Самое обидное, что реальные меры, принятые
российскими ЦБ и Минфином, действительно были более или менее адекватны сложившейся
ситуации, хотя и не были в должной мере поддержаны другими необходимыми
мерами административного и законодательного характера, которые могли бы быть
направлены на улучшение ситуации. Однако вал несогласованных, противоречивых и
испуганных заявлений высокопоставленных российских чиновников породил слишком
высокую нервозность, и на успокоение теперь нужно некоторое время. Впрочем,
банковская паника в России все же погашена, так что жизнь пока что
продолжается, правда - постоянно ухудшаясь.
Что до глобальных политических новостей, то положительный эффект, оказанный
на рынки избранием Обамы, был нивелирован негативным эффектом от саммита G20,
участники которого просто констатировали существующее положение вещей, и, по
сути дела, согласились не проводить никакой антикризисной политики по
существу. Рынки остаются открытыми и нерегулируемыми, проблема монополии доллара
открыто не обсуждается - это и есть главный результат саммита. Все остальное,
что было в итоговой декларации - пустые слова, раскрывающие эти два
постулата. Это означает, что на практике каждый, разумеется, будет бороться с
кризисом в меру своих возможностей, а монополия доллара разрушится естественным
образом. И, самое главное, не обсуждаются открыто фундаментальные причины
кризиса. Они либо замалчиваются, либо, что еще хуже, вообще не осознаются.
Самым тревожным в этом плане оказалось, на мой взгляд, заявление, которое
сделал Бернанке на последних слушаниях в Конгрессе, посвященных кризису (и
колоссальным затратам на его сдерживание). Он заявил, что все происходящие
«никоим образом не является следствием несостоятельности капитализма». Если
под состоятельностью понимать платежеспособность по своим обязательствам, и
учесть тот факт, что вся экономика США сегодня стоит на грани банкротства и
держится сегодня только на «печатном станке», то подобное противоречие
очевидности пугает, и навевает воспоминания об СССР 80-х годов. Ну что же, в
скором будущем в США, думаю, начнется «ускорение» (инфляции) и «гласность» (в
отношении злоупотреблений администрации Буша и Уолл-Стрит) но для того, чтобы
посмотреть на американский вариант «перестройки», надо будет дождаться
вступления Обамы в должность. Ходят слухи, что он готовит какой-то пакет жестких
мер, направленный на государственное стимулирование создания новых рабочих
мест. Разумеется, даже если такая программа будет предложена, она будет
провалена, потому что невозможно остановить падение экономики государственными
методами. Это уже пытался сделать Гувер в первой фазе Великой Депрессии, но
пока спад не достиг дна, никакие государственные меры ничего не давали. Эти
меры дали успех лишь при Рузвельте, который занимался уже восстановлением
американской экономики после краха. Государство может либо предотвратить
падение экономики, либо форсировать ее восстановление после спада, но активно
действовать во время спада, когда старая неэффективная система экономических
связей рушится, невозможно.
Резюмируя все, что написано в рамках этого цикла статей, можно сказать, что
история финансового капитализма, похоже, подошла к концу. Послевоенное
развитие уперлось в тупик. Самое интересное в этом тупике то, что это - не тупик
производительных сил, не тупик ресурсных ограничений, не тупик, связанный с
недостатком инноваций или с демографическими проблемами. Это -
интеллектуальный тупик, кризис модели развития, основанной на бесконечном росте объективно
ничем не ограниченной массы долгов. Ранее, во второй части, я писал, что
ответственными за нынешний кризис являются инвестиционные банки, занимавшиеся в
течение последних двадцати лет бесконтрольной эмиссией деривативов и
надуванием пузырей на различных рынках, но это - не самая глубокая причина кризиса.
Сама ситуация, в которой стало возможно это легализованное надувательство,
сложилась в результате отмены золотого стандарта, который был естественным
ограничителем для роста монетарной базы. Неважно, чем именно должна
ограничиваться монетарная база - количеством золота ли, или как-либо иначе,
директивными распоряжениями регулирующих органов или жесткой привязкой к количеству
каких-либо жизненно-важных для развития экономики ресурсов или произведенных
услуг (например, к количеству вырабатываемой электроэнергии и объему
транспортных перевозок). Важно то, что она должна ограничиваться, потому что
социальная функция денег - служить целям обмена социально-значимыми товарами, ре-
сурсами и услугами. Как я писал ранее в одной из своих статей (см.
«Планируемые Минфином США меры приведут к росту финансовой нестабильности») есть
социально-обусловленная ликвидность, и социально-необусловленная, которая
поддерживается исключительно азартом и жадностью игроков на соответствующих рынках.
При безграничном росте денежной массы, социально-необусловленная рыночная
игра начинает доминировать над социально-необходимым развитием экономики.
Долгосрочные рыночные индикаторы зашумляются волатильностью, фундаментальные
показатели теряют свою значимость в сравнении с техническими, разрушаются
рыночные ориентиры долгосрочного развития экономики и, как следствие, общества.
Последнее, кстати, оказывает самое разрушительное воздействие уже на массовую
культуру и сознание людей, которые перестают сберегать и начинают потреблять
сверх меры. Такой образ жизни разрушает нравственные устои общества, этот
«золотой запас» общественного сознания, и уже не просто элита, но и народные
массы начинают жить в соответствии с принципом «после нас - хоть Потоп»,
девальвируется честный труд, семейные ценности, здоровые национальные традиции.
Ну что же, «финансовый Потоп» уже наступает...
Трудно себе представить, что в США сегодня 11 миллионов человек пользуются
продовольственными карточками, а 30 миллионов не имеют постоянного доступа к
медицинскому обслуживанию, и это притом, что сама страна, если основываться
на ее торговом балансе, потребляет сегодня вдвое больше, чем производит. Это
трудно себе представить, но так есть. Половина потребления до недавнего
времени обеспечивалась доходами от глобального оборота спекулятивного капитала,
но механизм кредитования в США сегодня, фактически, разрушен - сегодня страна
поддерживается наплаву эмиссией, и это будет продолжаться до тех пор, пока
казначейские обязательства будут пользоваться спросом, пока доллар сохраняет
свою функцию основной резервной валюты. Именно потому, что эта функция
сегодня жизненно важна для выживания американского государства, американцы так
сильно в преддверии саммита G20 настаивали на том, что в период кризиса рынки
должны оставаться открытыми - им нужны открытые рынки для вывоза доллара,
последнего «товара», производимого в США, который все еще пользуется глобальным
спросом. Как долго продлиться ситуация, в которой США продолжают продавать
свой долг, не производя при этом больше капитала?
Важно понимать, что, сколько бы это не продолжалось, это не может
продолжаться бесконечно, поэтому тот, кто первым соскочит с этой пирамиды,
гарантированно окажется в преимущественном положении по отношению к тем, кто
задержался в ней. Главное, что он выиграет, - время, необходимое для выстраивания
новых экономических и финансовых связей, разработки новых успешных парадигм
развития.
Поскольку, с одной стороны, кардинальное реформирование международной
финансовой системы не обсуждается, а с другой стороны, доллар, являющийся
основной резервной валютой, сегодня теряет даже то иллюзорное обеспечение,
которым он до недавнего времени обладал, - до недавнего времени он был входным
билетом в глобальное казино на Уолл-Стрит и игровой фишкой по
совместительству, - необходимо начинать думать о том, как жить и действовать в условиях, в
которых мировой валюты и какой-то единой меры стоимости не будет вообще!
Единственный выход - опираться на собственные силы, собственные ресурсы,
собственную кредитно-финансовую систему, собственное сильное регулирование
национальной экономики - торговое, валютное, кредитное и т.д. вплоть до
жесткого регулирования рынка труда (и принятия соответствующей иммиграционной
политики) . Всемирный Банк уже прогнозирует сокращение международной торговли в
будущем году, а это значит, что процесс фрагментации глобального рынка начал-
ся, и будет усиливаться. Складывающаяся ситуация сегодня требует от крупных
игроков, в первую очередь от России, принятия самостоятельных шагов в рамках
региональной и национальной политики. Необходимо отказываться от парадигм
глобализма, и чем скорее необходимость этого поймет достаточное количество
экспертов, экономистов и политиков, тем лучше. Надо понять, наконец, что
глобализм основан не на глобальном регулировании, а на глобальном
дерегулировании. Общим знаменателем глобализации был не пресловутый «новый мировой
порядок», - это был такой же миф, как «мировой социализм», - а всеобщий хаос, в
который мы все медленно и неумолимо сползаем. Выработать какие-то новые общие
правила игры, прийти к «новому Бреттон-Вуду» к которому призывает ряд мировых
лидеров, в т.ч. и президент Медведев, в существующих условиях нереально,
потому что противоречия между основными игроками слишком велики. США не нужны
никакие новые международные отношения - они до недавнего времени находились
на пике своего могущества, и все, что они хотят - остаться там, поэтому они
будут до последнего сопротивляться тому, чтобы менять систему, и затянут этот
процесс настолько, что менять что-то будет уже поздно.
Необходимо так же понять главное, чтобы достичь сегодня успеха в
антикризисной политике: необходимо понять причину кризиса. Причина - отсутствие
жестких товарных ограничений росту монетарной базы. Это отсутствие дает
перспективу неограниченного и, начиная с некоторого времени, избыточного роста.
Но самое страшное в том, что когда рост сменяется спадом, то в отсутствии
ограничений монетарной базы, и спад в перспективе тоже становится
неограниченным, т.е. рынки могут быть полностью разрушены. В рамках национальной
политики создать ограничения монетарной базе довольно просто, и нет никакой
необходимости возрождать золотой стандарт, кстати, - это возродит другие, уже
подзабытые за 50 лет его отсутствия проблемы, на которых я тут не стану
специально останавливаться. Надо просто взять под очень жесткий контроль цены
естественных монополий и тарифы, а объем кредитной эмиссии определить как
функцию от количества товаров и услуг, производимых такими монополистами. Если
этого не сделать, национальные рынки рухнут вместе с глобальным. Никакими
чисто монетарными мерами выход из кризиса сегодня не может быть найден. В
масштабе всей глобальной экономики его и искать сегодня бессмысленно, эту
проблему сначала надо решить на местах, на региональных рынках. Российские
финансовые власти сумели монетарными мерами стабилизировать ситуацию, но
этого мало. Необходимо переходить к следующему, немонетарному этапу
антикризисной политики. Необходимо переходить к жестким антимонопольным мерам и очень
тесно связанным с ними антикоррупционным мерам. Упор в антимонопольной
политике необходимо сделать не на демонополизацию - дробить монополии в период
кризиса, когда все стремятся к консолидации, чтобы выжить и оптимизировать
издержки, бесполезное и вредное занятие. Необходимо усиление государственного
контроля за ценообразованием на товары и услуги монополистов - это лучшая
антикризисная и антиинфляционная политика, которая сегодня может быть.
Определенные шаги в этом направлении уже предприняты, но они пока что слишком
слабы. Необходимо усилить государственную активность в этом направлении, и тогда
трудные времена в России закончатся быстрее, и мы отойдем от края той бездны,
в которую неизбежно свалятся те, кто идут сегодня путем рыночного
фундаментализма . Они уже падают, но нам совершенно не обязательно прыть туда вслед за
ними. Вот после того, как они долетят до дна, а мы, напротив, отойдем от
края, и о новой глобальной архитектуре можно будет поговорить, а пока что
надо смириться с тем, что действовать придется в период глобальной финансовой
анархии, утраты рынками ориентиров, беспрецедентно высокой волатильности и
сокращения международной торговли.
ЧАСТЬ ПЯТАЯ. РОССИЯ
В ГЛОБАЛЬНОМ КРИЗИСЕ
Краткая предыстория
Проблемы российской экономики уходят своими корнями в тот же период XX
века, что и проблемы экономики американской - в 70-е годы, когда экономика
тогда еще СССР стала накапливать в себе структурные диспропорции. Эти
диспропорции были связаны с тем, что значительная часть ресурсов государства
тратилась вне контекста социального экономического развития: на гонку вооружений,
финансирование глобальной сферы влияния СССР и спонсирование различных
режимов, декларирующих приверженность «социалистическому выбору»; на
инфраструктурные проекты, которые, возможно, и были оправданы с точки зрения
безопасности в период ядерной угрозы, но не были оправданы с точки зрения социальной и
экономической необходимости. Помимо этого, весь возглавляемый СССР советский
блок уперся в 70-е годы в естественные ограничения экономического роста,
связанные с естественным ограничением роста демографической базы и рынка сбыта
конечной продукции. Рост производительности труда в рамках существовавших
тогда научно-технических возможностей, требовал постоянного углубления
разделения труда и развития более глубокой специализации. Такое развитие не может
продолжаться бесконечно в ситуации, когда демографические ресурсы не растут
адекватными темпами, потому что в пределе этот рост приводит к тому, что
каждую узкоспециализированную отрасль народного хозяйства обслуживает один-
единственный узкоспециализированный промышленный гигант, часто являющийся
градообразующим предприятием. До определенного времени СССР, в котором не
было требований к свободной конкуренции и в котором все взаимодействие между
отраслями обеспечивалось государственным планированием, и решал эту проблему
путем укрупнения специализированных производств, в рамках которых
сосредотачивались ресурсы целых отраслей. За счет достаточно эффективного укрупнения
предприятий и регионального разделения труда СССР и советский блок не только
выдерживал конкуренцию с превосходящим советский блок по объему рынка сбыта
западным блоком, но и до начала 70-х годов лидировал по темпам экономического
роста.
Однако уже в 70-е годы ресурс роста, связанный с укрупнением промышленных
предприятий и региональным разделением труда был исчерпан. Перед советским
руководством встал выбор - либо форсировать силовое расширение советского
блока, чтобы нарастить рынок сбыта и демографическую базу, с риском ввязаться
в глобальную ядерную войну, либо выйти на западные рынки сбыта мирным путем.
В 70-е годы, в период первого «нефтяного шока», единственный западный рынок,
который был полностью открыт для СССР - это рынок углеводородов. Оценив
сложившуюся конъюнктуру, руководство СССР выбрало второй путь, начав политику
«разрядки» - именно в этот период времени было заключено соглашение по ПРО
(1972 год) и начал наращиваться объем экспорта углеводородов в страны
Западной Европы. Цены на углеводороды были высокими, нефтедоллары рекой текли в
казну, и их хватало для финансирования советской сферы влияния, однако такой
путь не решил внутренних проблем советского блока, которые продолжали
усугубляться. Дело в том, что такая структура экспорта не способствовала развитию
отраслей, генерирующих высокую добавленную стоимость, а, напротив, позволяла
развивать такие отрасли Западной Европе. Деньги, получаемые от экспорта
углеводородов , тратились, в том числе, на закупку на Западе высокотехнологичного
оборудования, что обусловило технологическое отставание СССР по ряду отраслей
притом, что доминирование в сфере ВПК сохранялось. Кроме того, процесс
укрупнения производств в СССР и связанный с ним процесс урбанизации продолжался,
что привело к демографическому обескровливанию села, и к началу 80-х годов
СССР превратился в импортера сельскохозяйственной продукции. Эти три проблемы
- зависимость от рынка сбыта сырья, зависимость от импорта оборудования и
зависимость от импорта продовольствия, стали острыми уже к началу 80-х, и
привели СССР к банкротству и распаду вследствие резкого изменения конъюнктуры на
глобальном рынке нефти, случившимся во второй половине 80-х.
Детали процессов, происходящих тогда в США, описаны в первой части цикла
статей «У края финансовой бездны», здесь же стоит отметить, что «холодная
война» в своей последней фазе была борьбой полностью обескровленных экономик
обеих сверхдержав, «битвой скелетов над пропастью». Вопреки сложившемуся и
культивируемому неолиберальной мифологией мнению о победе в этой войне
«свободного Запада» над «тоталитарным СССР», в этой войне вообще не было
победителей, был лишь очевидный проигравший - СССР, и неочевидный - США. Впрочем, в
самой Америке некоторое время после распада СССР часто раздавались здравые
голоса, говорящие о том, что в холодной войне, в конечном итоге, победили не
США, а Германия и Япония, кстати - главные кредиторы СССР. На мой взгляд, это
тоже - спорное утверждение, если посмотреть на те серьезные экономические
проблемы, с которыми столкнулась Япония в конце 80-х и Германия несколько
позже, хотя общеевропейский проект, безусловно, дал в свое время значительный
импульс немецкой экономике. Моя точка зрения на вопрос о том, кто победил в
«холодной войне», следующая: в «холодной войне» победил транснациональный
посткапитализм - новая форма организации глобального финансового капитала, в
которой определяющую роль играет не кредит, а различные права заимствования.
Эта форма Зародилась в США с легкой руки Гринспена в конце 80-х, и на
протяжении последующих 20 лет подчинила себе всю мировую экономику, утвердив свою
извращенную логику бесконечного экспоненциального экономического роста,
основанного на экспоненциальном росте потребления в долг, и создав под эту логику
философию и мифологию неолиберализма. Следуя этой логике и руководствуясь
фальшивыми социальными ценностями, «золотой миллиард» 20 лет проедал свое
собственное будущее. И суть тут не в том, что наделанные за это время долги
можно, при желании, продать, списать или просто простить всем тем, кому
должен, - это формальная сторона вопроса, которую сегодня пытается решить
Америка. Суть в том, что значительная часть т.н. «развитых экономик» была создана
и развивалась в течение всего этого времени только для обслуживания и
поддержания постоянно растущего избыточного потребления. Потребление, однако, тоже
не может расти бесконечно, потому что оно точно так же, как и производство,
привязано к демографической базе и к ее физиологическим потребностям, которые
невозможно раздувать до бесконечности. Обслуживающие зажравшегося потребителя
отрасли, начав стагнировать, превратились из локомотивов роста в балласт,
который невозможно безболезненно сбросить, и потянули за собой все остальное, в
первую очередь - обеспечивающий их функционирование финансовый сектор. Первой
еще в начале 2000-х лопнула отрасль информационных технологий, сегодня пришел
черед ипотеки, что будет следующим? Вероятнее всего - рынок кредитных карт,
который является основой стимулирования потребительского спроса.
И Россия и США унаследовали после окончания «холодной войны» серьезнейшие
экономические проблемы, связанные со структурой их экономик, «заточенных» под
глобальное противостояние. В России эти проблемы были усугублены еще и
распадом региональных связей, следствием которого стало падение производства
примерно на 40% за период с распада СССР в 1991 до дефолта 1998 года, после
которого в России начался ощутимый промышленный рост. В России это были все те
же проблемы, что и в СССР - зависимость от рынка сбыта сырья и импорта, и эти
же проблемы остаются актуальными для России до сих пор, являясь главными при-
чинами разразившегося у нас в стране экономического кризиса. В США проблемами
были и остаются гипертрофированный ВПК и потребитель, живущий в неоплатный
долг. В России после болезненной ломки 90-х годов часть диспропорций удалось
устранить, в США же все это время диспропорции экономики только росли, и
росли они не только в США, но и во всех странах, которые оказались в зависимости
от американского рынка сбыта.
Фундаментальная причина
экономического кризиса
в России
Таким образом, проблемы экономики России, как, кстати, и экономики любой
другой страны, не впавшей в маразм бесконечного долгового существования,
качественно отличаются от проблем экономики США. Россия сегодня столкнулась с
очень острым, но, тем не менее, банальным кризисом перепроизводства,
связанным со сворачиванием традиционных иностранных рынков сбыта отечественной
продукции, и лишь во вторую очередь наши экономические проблемы сегодня связаны
с параличом международного рынка кредитования. Проблемы России - это типичные
проблемы капиталистической экономики эпохи модерн, усугубленные местным
экономическим идиотизмом, о котором я скажу пару слов ниже. США же сегодня
столкнулись с неизбежной необходимостью сворачивания значительной части
экономики, которая, как я выразился чуть выше, перестала быть локомотивом роста
и превратилась в балласт. Эта часть экономики была занята не в модернистской
индустрии производства промышленных и потребительских товаров, а в
постмодернистской индустрии производства долгов и основанных на них вторичных
финансовых инструментах.
Фундаментальная причина экономического кризиса в России - это не холодные
финансовые ветра, подувшие еще в конце лета прошлого года из США. В рамках
той глобалистской парадигмы развития, которой с упорством, достойным лучшего
применения, придерживалось в последние годы российское правительство, это до
некоторой степени верная точка зрения, но это - только часть правды. Так что
Медведев, говоря о том, что «США всех подставили», лукавил, сам, возможно,
того не желая. В любом случае, не надо было подставляться. Кризис ликвидности
- действительно глобальный, но в России, наконец-то, честно признали
очевидное, которое пытались отрицать еще в начале осени, но которое отрицать уже
никак невозможно. В России финансовый кризис перерос в масштабный
экономический кризис, и этот экономический кризис имеет свою российскую специфику,
связанную с конкретной структурой экономики. Фундаментальной причиной кризиса
в России являются неисправленные до сих пор и зафиксированные сложившейся
международной системой разделения труда структурные диспропорции и слабости
российской экономики. В прочих модернистских экономиках корень проблем тот
же: Германия, Китай, Япония и страны ЮВА страдают сегодня главным образом от
сворачивания рынков сбыта конечной продукции, а не по причине
недееспособности собственных кредитно-финансовых систем. Страны «третьего мира» страдает
от сворачивания рынков сбыта сырья. Все эти причины в корне отличаются от
причины экономического кризиса в США, в которых суть кризиса в том, экономика
уже не в состоянии больше производить необходимое для своего поддержания
количество долгов и, превращая их в капитал, спекулировать ими в глобальном
масштабе.
Итак, финансовый кризис, действительно, мировой, но экономический кризис
различен по своей природе в разных странах. Для того чтобы совершенно ясно
понять суть различия, надо совершенно ясно понять суть отличий модернизма от
постмодернизма. Когда высокопоставленные члены правительства России
утверждали, что «в России кризиса нет», они, вопреки очевидности, отчасти были правы.
Они были правы в том, что в России нет того кризиса, который есть в США.
Однако по причине того, что Россия достаточно глубоко интегрирована в мировую
экономику, и в большей степени, по причине того, в какой именно форме она
умудрилась в нее интегрироваться, экономический кризис в России, конечно, не
мог не разразиться. Но природа кризиса в России иная, чем в США, и
реагировать на кризисные явления в российской экономики надо качественно иными
мерами. Увы, пока что не видно, чтобы это отчетливо понимало правительство
России, в особенности - его финансовый и экономический блоки.
Модернизм и постмодернизм
Согласно Марксу, либеральная капиталистическая экономика всегда приводит к
кризисам перепроизводства на внутреннем рынке сбыта в силу того, что
значительная часть денег достаточно бесконтрольно изымается из оборота,
обслуживающего социально-значимые сектора экономики, присваивается управленческим
правящим классом и расходуется, грубо говоря, на роскошь, на излишества его
потребления. В терминологии Маркса, буржуазия присваивает себе добавленную
стоимость. Как следствие, относительные доходы трудящегося населения
уменьшаются со временем, что при сохранении объема монетарной базы экономики
приводит к падению платежеспособного спроса и сжатию рынка сбыта товаров народного
потребления. Именно это противоречие между трудом и капиталом приводит к
структурным диспропорциям модернистской экономики, которые могут устраняться
по-разному. Самый простой и прямолинейный способ - это сжечь лишний металл и
горючее в империалистической войне за расширение рынков сбыта. Более гуманный
способ - ввести социал-демократические элементы в общественное устройство и
взять под контроль рост доходов управленческого класса, - например, в
Норвегии есть закон, согласно которому никто, даже руководитель предприятия, не
должен получать зарплату более чем в пять раз превосходящую зарплату самого
низкооплачиваемого работника, и все доходы облагаются подоходным налогом по
прогрессирующей ставке. Более радикальный способ - перейти к
социалистическому общественному устройству, преимущественно основанному на государственном
планировании. Все эти способы, разумеется, имеют как свои плюсы, так и свои
минусы, и ни один из них не решает проблему классовых противоречий
окончательно . И социалистический строй - в том числе, потому что социалистический
строй подменяет национально-буржуазную олигархию лишенной самоидентичности
бюрократией. Как показал исторический опыт позднего СССР, такая бюрократия
вообще не мотивирована хоть сколько-нибудь эффективно управлять. Этот феномен
слабости социалистического устройства, кстати, был предсказан Троцким еще во
времена начала правления Сталина за 50 лет до кризиса и распада СССР и
подробно описан в его работе «Преданная революция: Куда идет СССР?» (см. главу
9) •
Карл Маркс, который создал теорию классовой борьбы (что характерно -
примерно в тоже время, в которое Чарльз Дарвин развил свою теорию борьбы за
выживание биологических видов, что указывает на общее направление
теоретического мышления того времени) выделял два основных общественных класса, разделяя
общество по отношению этих классов к введенной им же в теорию добавленной
стоимости. Он поделил общество на тех, кто присваивает добавленную стоимость,
и тех, у кого они ее забирают, и достаточно правдоподобно описал на основании
этой модели социальные противоречия капитализма своего времени. Выход из этих
противоречий он видел в том, чтобы монополизировать право на добавленную
стоимость в руках государства, чтобы оно распределяло его равномерно между
всеми членами социума. На практике это, как и предсказывал Троцкий, привело к
монополизации распоряжения добавленной стоимостью в руках бюрократии.
Поскольку бюрократия в рамках планового государственного хозяйствования
формируется не на конкурентной основе, она обречена на то, чтобы
самоорганизоваться на семейно-клановой основе, что, в конечном итоге, приводит к падению
компетентности управления, краху системы и уничтожению монополии бюрократии с
возвратом к конкурентному рынку.
Теория Маркса, несмотря на то, что имеет неплохое практическое применение,
остающееся актуальным до сих пор, имеет, тем не менее, один не очевидный
сразу логический изъян - она не учитывает фактор времени. Суть в том, что
добавленная стоимость, которая определяется как разница между себестоимостью и
ценой продажи, не является объективным экономическим феноменом, потому что она
не существует в каждый конкретный момент времени. Это очень важно понимать,
потому что это понимание сразу многое расставляет по своим местам. Любой
объективный феномен может считаться таковым, если есть момент времени, в котором
он существует. Если такого момента времени нет, а есть некоторый период
формирования явления, то это уже не феномен, это - некий процесс. Все издержки,
накручиваемые на продукцию, начиная с того момента, как сырье для ее
изготовления извлечено из недр, и заканчивая тем моментом, когда чек на эту
продукцию пробит в кассе торгового центра, формируются во времени. Каждый
элементарный шаг, и соответствующая цена, заплаченная за этот шаг - это реальность.
Но сам процесс формирования добавленной стоимости - это процесс, существующий
в реальности на протяжении некоторого периода времени, часто достаточного для
того, чтобы за этот период времени непредсказуемо изменилась рыночная
конъюнктура. А раз в этом процессе есть фактор непредсказуемости, сам процесс
является вероятностным и создает спрос на управление связанными с ним
вероятностями , то есть, в экономической терминологии, на управление рисками. Пока не
пробит последний чек, добавленная стоимость существует лишь как нечто,
аналогичное функции состояния элементарной частицы в квантовой механике.
Когда производственные цепочки относительно просты и глубина разделения
труда сравнительно невелика, рассматриваемые вероятности не играют большой
роли, и возможные отклонения от запланированной нормы прибыли могут быть
скомпенсированы внутренними резервами бизнеса. Это - вариант известного
Марксу классического капитализма, который относится к посткапитализму так же,
как классическая детерминистическая физика времен Маркса к квантовой
механике, окончательно оформленной в 40-е годы XX века. Однако в современных
условиях, особенно - в высокотехнологичных отраслях, флуктуации процесса
формирования добавленной стоимости могут быть весьма значительными. По мере развития
научно-технического прогресса, роста производительности труда и глубины
разделения труда растут и издержки на страхование сложных производственных и
финансовых цепочек, и однажды наступает такой момент, когда дальнейший рост
добавленной стоимости, связанный с усложнением технологий и производства,
перестает перекрывать рост этих издержек. Начиная с этого момента дальнейший
научно-технический прогресс перестает при всех прочих неизменных условиях быть
экономически оправданным.
С начала 80-х годов все большая и большая часть добавленной стоимости (в
понимании Маркса) в «развитых странах» начинает создаваться не как прибыли
бизнеса, а как страховые премии, чему активно способствовало становление
практически нерегулируемого рынка вторичных финансовых инструментов,
стимулированное в США в конце 80-х. Увеличения доли финансовых издержек приводит к
необходимости сокращать все прочие издержки, в первую очередь - издержки на
оплату труда, причем этот процесс уже невозможно скорректировать социальной
политикой, направленной на ограничение доходов управляющего бизнесами класса,
потому что правительство либерального капиталистического государства не
управляет рисками - оно может выполнять только фискальные функции. Однако
сокращение издержек на оплату труда неизбежно приведет к сжатию
потребительского рынка и кризису перепроизводства, поэтому у экономик, достигших паритета
эффективности производства и рисков, остается один единственный выход
сохранить рентабельность промышленности, не субсидируя ее напрямую. Этот
единственный выход - начинать кредитовать потребление, то есть субсидировать спрос.
Экономики, которые переходят к стимулированию своего экономического роста
путем субсидирования спроса, и есть постмодернистские экономики. Размер этого
субсидирования сегодня в США можно оценить по объему рынка кредитных карт,
который составляет что-то около $5 триллионов, и это, заметьте, не
долгосрочные ипотечные долги, которые можно сравнительно легко реструктурировать, -
хотя и этого сделать не удалось, - а рынок моментальной ликвидности. Исходя
из объема ВВП США в 2007 году примерно в $13.8 триллионов, этот рынок
составляет ни много, ни мало 35...40% ВВП США.
Другой вариант выхода из ловушки удорожания финансовых издержек - начать
отдавать процесс производства на аутсортинг, в отсталые в научно-техническом
отношении страны с низкооплачиваемой рабочей силой, обеспечивая при этом с
помощью международных финансовых механизмов возврат на свои потребительские
рынки произведенных в этих странах товаров. Однако этот вариант работает в
долгосрочной исторической перспективе только в том случае, если экономика,
становящаяся «экспортером индустриализации», сама постоянно совершенствуется
в этом процессе - иначе наступит момент, когда ей больше нечего будет
предложить «третьему миру». Но эта экономика уже не может совершенствоваться в этом
процессе, потому что потенциал нормального развития ее индустриального
общества уже исчерпан. Все, что она может себе позволить - это вывезти часть
производств с относительно низкой добавленной стоимостью, оставив у себя более
высокотехнологичные производства, и стимулировать спрос высокотехнологичной
продукции. Именно этим путем и шли США, но этот путь неизбежно приводит в
демографический тупик ограничений рынка сбыта и финансовый тупик ограничений
эффективности производства.
Резюмируя сказанное выше, сконцентрируемся на качественных отличиях
постмодернизма от модернизма. В экономике модерн движущей силой является интеллект
менеджера и инженера, и ее развитие возможно тогда, когда основные инвестиции
направлены именно на развитие интеллекта и производства, а также - на
повышение квалификации трудовых ресурсов. В образование, научные исследования, в
реальный сектор экономики. Соответственно, экономика модернистского типа,
несмотря на все возможные уродливые феномены, порождаемые научно-техническим
прогрессом, все же ведет человека и общество, фигурально выражаясь, «через
тернии - к звездам». В постмодернистской экономике движущей силой является
желудок потребителя, и ее развитие возможно тогда, когда основные инвестиции
направлены, фигурально выражаясь, на улучшение его пищеварения.
Соответственно, экономика постмодернистского типа ведет человека... как бы так выразится
по-литературнее? Ну, туда, где можно облегчить от пищи (часто - плохо
переваренной) набитый до отказа желудок. Разумеется, эту аллегорию надо понимать в
широком смысле слова «пища» - при определенных условиях и голова человека
перестает быть головой, и становится подобием пищеварительной системы, выдавая
вместо мыслей соответствующий продукт на интеллектуальном уровне.
Самое интересное, что экономика первого типа естественным образом переходит
в экономику второго типа при той форме экономических отношений, основанных на
свободном ценообразовании и нерегулируемом рынке, которая сегодня
осуществлена в глобальной экономике. Переломным моментом, начиная с которого началось
это преобразование, для индустриально-развитого западного человечества были
70-е годы, и самым показательным свидетельством этого, на мой взгляд,
является то, что именно к началу 70-х годов фундаментальная физическая наука зашла
в тупик, оказавшись не в состоянии развивать далее теоретические достижения
первой половины XX века. С тех пор прорывы были только в прикладных областях,
и не было создано ни одной непротиворечивой работоспособной фундаментальной
физической теории. Я вижу здесь прямую причинно-следственную связь, которая
основана не столько на том, что, начиная с этого момента, возник дефицит
инвестиций в фундаментальные исследования, а качество среднего образования в
«развитых странах» (в первую очередь - в США) начало снижаться, сколько на
том, что неуловимо изменилась система ценностей индустриального общества,
система приоритетов его развития. В это время угасла Великая Мечта, рожденная
еще в Эпоху Возрождения, направленная на познание Природы, а в последствие -
на покорение глубин Космоса, вера в безграничность возможностей человеческого
разума, а затем начала угасать вера и в сам разум.
Здесь, однако, очень важно понимать ту истину, что вся цивилизация не может
перейти в постмодерн подобно тому, как вся цивилизация может перейти в модерн
и переходит в него - этот процесс в масштабах всего человечества еще не
завершен. Переход от доиндустриального общества к индустриальному может быть
глобальным по той простой причине, что он делает экономически оправданным
процесс урбанизации. Научно-технический прогресс резко поднял
производительность сельского хозяйства, без чего был бы невозможен отток большей части
населения индустриального мира в города. Феномен же постмодернизма ни коим
образом не связан с увеличением производительности труда, он, как раз, связан с
совершенно обратным процессом - с торможением роста производительности труда
в силу экономической неэффективности дальнейшего усложнения производств в
существующих сегодня условиях непредсказуемого и слаборегулируемого глобального
рынка.
Раз все человечество целиком не может перейти в постмодерн, значит,
нынешний кризис можно рассматривать и как кризис, связанный с противоречиями между
экономиками, перешедшими в постмодерн, - самые крупные из них - США и
Великобритания, - и модернистскими экономиками, - старыми и новыми. Первые отдали
вторым на аутсортинг производство, а вторые отдали первым управление и
кредитование, которое, в силу роста финансовых издержек, становилось все более и
более затратным. Эту затратность до некоторой степени пытались
скомпенсировать постоянным удешевлением кредитных ресурсов, практиковавшимся с легкой
руки Гринспена, что привело только к тому, что управление рисками стало еще
хуже и безответственнее. Парадокс глобализации в том, что глобализация в
принципе неосуществима, если ее понимать как установление какой-то одной
экономический и социально-политической модели для всех наций и государств.
Глобализация это, скорее, ширма, за которой происходит перераспределение доходов
в пользу постмодернистских экономик, которые становятся перекредитованными, в
то время как те экономики, которые им эти доходы предоставляют, становятся
недоинвестированными. Развивающийся сегодня кризис будет длиться до тех пор,
пока это противоречие глобализации не будет устранено и пока не сложится
более эффективная система международных экономических связей. По всей
видимости, в этом процессе стихийной гармонизации глобальной экономики
постмодернизм, суть которого - деградирующий модерн, умрет, и постмодернистским
экономикам вновь придется возвращаться в подзабытую уже реальность модерна.
С каким экономическим
багажом Россия
подошла к кризису?
Разобравшись с экономическими аспектами модернизма и постмодернизма и
немного пофилософствовав, вернемся теперь к ситуации в России и зададимся
вопросом, является ли Россия модернистской или постмодернистской экономикой?
Мой ответ таков: Россия, это модернистская экономика, которая под
воздействием постмодернистских неолиберальных экономических парадигм, принятых на
вооружение приближенными к власти российскими экономистами и значительной частью
экспертного сообщества, вступила шесть лет тому назад на путь
деиндустриализации. Подчеркиваю, не на путь постмодернизма, а на путь деиндустриализации.
Когда произошел этот неприятный поворот?
Вся история постсоветской России может быть разделена на несколько
коротких , но сильно отличающихся друг от друга по содержанию исторических этапов.
Первый этап - гайдаровский. Правительство Гайдара унаследовало после
распада СССР экономику, в которой деньги, фактически, перестали играть свою
функцию из-за галопирующей инфляции и хронического дефицита потребительских
товаров , которые никто за деньги уже не хотел продавать. Произведя отпуск цен и
жестко ограничив монетарную базу, Гайдар добился на очень короткий период
времени стабилизации обменного курса рубля, который даже стал в первые месяцы
его правления снижаться по отношению к доллару. В отсутствии эффективных
механизмов кредитования (которые еще надо было создавать) эти крайне жесткие
меры привели к тому, что промышленность и сельское хозяйство остались без
оборотных средств и встали. Порвались региональные связи, рублевое
пространство, которое предполагалось сохранить в рамках СНГ, стало разрушаться. Под
давлением парламента ЦБ РФ с апреля 92-го начал масштабную эмиссию, которая
привела к гиперинфляции и долларизации экономики России в течение последующих
двух лет.
Второй этап - это этап внешнего управления МВФ, которое осуществлялось в
интересах кредиторов Парижского Клуба и США. Характерным явлением для этого
этапа было внедрение традиционных для МВФ монетарных мер стабилизации
национальной валюты через жесткое ограничение монетарной базы с привязкой ее к
кредитам МВФ, при открытии внутреннего рынка для импорта и тотальной
приватизации. Главным следствием такой политики было то, что вся эмиссия
национальных денег жестко привязывалась к притоку валюты в страну, и вся экономика
ставилась в полную зависимость от американской кредитно-финансовой системы.
Следствием рассматриваемого второго этапа постсоветской истории России было
то, что реально обеспеченными оборотными средствами оказались только
экспортно-ориентированные отрасли, все остальные были обречены на отмирание. Часть
из них, все же выжила, потому что России, которая, несмотря на свое тяжелое
положение, оставалась ядерной державой, не удалось тогда навязать выполнение
всех правил так называемого «Вашингтонского Консенсуса». Этот этап длился до
дефолта 98-го года.
После дефолта 98-го года, когда экономические гангстеры МВФ были, наконец-
то, вышвырнуты из страны, экономический спад, спровоцированный распадом
старых хозяйственных связей и политикой МВФ, направленной на разрушение
российской экономики, сменился экономическим ростом, и наступил третий этап - этап
нормального экономического роста динамичной индустриальной капиталистической
экономики. Реально этот рост продолжался четыре года - с 98-го по 2002 год,
пока на посту председателя ЦБ был Геращенко, досрочно отправленный в 2002
году в отставку. Этот рост был обеспечен тем, что ЦБ снабжал выжившую после
дефолта 98-го банковскую систему кредитами по низкой реальной ставке, что
позволило запустить законсервированную еще с начала 90-х промышленность,
которая, кстати, оказалась весьма себе конкурентоспособной. Весь этот рост
обеспечивался за счет того, финансовые издержки и издержки, связанные с
внутренним рынком, были в то время относительно низки. Они были относительно низки,
потому что национальная валюта была относительно дешева, а процентные ставки
- относительно низкими.
В течение 2002 года в России произошла смена руководства кредитно-
финансового блока страны. В декабре 2002 года Кудрин был избран председателем
Национального банковского совета при Банке России, а с 9 марта 2004 года
указом президента России назначен министром финансов. Игнатьев занял пост
председателя ЦБ в марте 2002 года. Обеих этих деятелей из команды Чубайса в
кругах консервативных аналитиков и экономистов иначе как «архитекторами дефолта»
не называют (в память о той роли, которую они сыграли в формировании
экономической политики, приведшей к дефолту 98-го, на которой я тут не стану
останавливаться) . На волне роста нефтяных цен эти либерально-монетаристские
деятели занялись своим привычным делом - стали зажимать рублевую кредитную массу
под предлогом борьбы с инфляцией. Как следствие, реальный рост прекратился,
рубль стал дорожать, реальные ставки поползли вверх, и уровень рублевого
кредитования российской промышленности начал снижаться, потому что рублевые
кредиты стали непомерно дорогими относительно импортных. Эта ситуация на рынке
кредитования вынудила российские банки и предприятия обращаться за займами к
иностранным банкам и вновь втянуло нашу экономику в долговую кабалу к
иностранным кредиторам, из которой мы выползли к середине 2000-х годов, выплатив
большую часть суверенного долга. Денежная эмиссия в России, как и в 90-е
годы, стала проводиться не под кредитование промышленности, а под поступающую в
страну валюту. В условиях сырьевого бума на глобальном рынке это привело к
бурному развитию финансового сектора и надуванию фондового рынка,
капитализация которого к концу 2007 года превысила 100% ВВП. Стоит отметить, что
похожая ситуация в 1929-м году сложилась в США, где фондовый рынок тоже надули
свыше 100% ВВП, и где обвал фондового рынка, аналогичный сентябрьскому обвалу
российского фондового рынка, привел к Великой Депрессии, - острому кризису
перепроизводства, аналог которого сегодня начался и у нас. Наш кризис, как я
уже отмечал в комментариях в своем блоге, это почти что калька с Великой
Депрессии, потому что наш кризис - это не кризис постмодернистской экономики,
связанный с тем, что зажравшийся потребитель на способен расплатиться по
своим долгам. Наш кризис - это классический экономический кризис индустриально-
развитого государства, усугубленный безграмотной экономической политикой и
значительными структурными дисбалансами экономики.
Ситуация в России усугубляется тем, что в отличие от США в указанный
исторический период, российский фондовый рынок был раздут не на собственные
кредитные ресурсы, а на иностранные займы. Хуже того, иностранные банки, придя
на российский рынок, развернули кредитование потребительского спроса,
кредитуя, таким образом, промышленное развитие своих родных экономик. Российские
банки, получившие доступ к дешевым кредитным ресурсам Запада после полной
либерализации валютного режима в 2006 году, последовали в русле этой политики.
Внутренние рублевые кредитные ресурсы не развивались, как не развивались и
связанные с ними внутренние рублевые страховые ресурсы. Все это привело в
условиях открытого (в преддверии вступления в ВТО, слава богу - не
состоявшегося) внутреннего рынка к лавинообразному росту импорта и торможению развития
всех отраслей российской промышленности, ориентированных на внутренний рынок.
Денежный оборот в России в рассматриваемый период времени выглядел, по
сути, точно так же, как, и в 90-е годы, с той лишь разницей, что в 90-е годы у
страны был дефицит платежного баланса, а в рассматриваемый период - профицит.
Если вы думаете, что в этом заключается какая-то большая разница, я сейчас
развею ваши заблуждения. В 90-е годы займы МВФ поступали в экономику России,
прокручивались в ней, и снова уходили на Запад, оставляя России долги,
которые Россия должна была обслуживать, платя дань международным ростовщикам. В
период господства либералов-монетаристов второго срока Путина займы от
иностранных банков приходили в Россию, скупались за рубли на валютной бирже и
прокручивались в российской экономике в виде массы рублей, ставших в этот
период времени просто деривативами на поставку бивалютной корзины. Российским
предприятиям оставлялись корпоративные долги в валюте, а выкупленная у них
валюта выводилась ЦБ и Минфином в резервы, помещенные в низкодоходные
инвалютные активы. Если абстрагироваться от конкретных деталей трансакций между
российской банковской системой и иностранными банками, получается, что
российские банки и предприятия занимали под более высокие проценты валюту,
необходимую для их развития там же, где Минфин и ЦБ хранили свои резервы. Вводя
эту валюту в страну, банки и предприятия вновь продавали ее за рубли, и эта
валюта снова попадала в резервные фонды, и вновь выводилась из страны.
Разница между процентными ставками по корпоративным займам наших банков и
предприятий и более низкими процентными ставками, под которые Минфин и ЦБ размещали
свои выводимые из страны резервы, вновь, как и в 90-е годы, составляла дань
международным ростовщикам. И в чем разница? Ни в чем принципиальном, на самом
деле. Точно так же, как ив 90-е годы, под этот оборот валюты приходилось
выпускать рублевую денежную массу, которая не несла на себе никакой реальной
экономической нагрузки, потому что не была обеспечена реальными трансакциями
на внутреннем рынке промышленных или потребительских товаров. Как следствие,
эта рублевая масса порождала инфляцию, борьбой с которой, кстати, была
мотивирована вся эта денежная политика.
Финансовые власти страны утверждали, что стерилизуют лишнюю денежную массу,
потому что российская экономика не в состоянии ее переварить, но задайте себе
вопрос: как тогда экономика страны оказалась в состоянии переварить
иностранных кредитов, набранных на сумму, почти равную объему резервов? И не просто
переварить, а довольно бездарно проесть, не обновив толком ни парк
оборудования, ни основные фонды? Какой смысл, изымая из оборота считавшийся лишним
капитал сохранять либеральный валютный режим? Причем либеральный режим даже не
столько для реальной торговли, сколько для спекулятивного капитала?
Не вдаваясь в конкретные детали, которые только еще больше омрачат картину
состояния российской экономики сегодняшнего дня, можно сказать, что за
последние шесть лет мы, продавая сырье, купили кучу американских долгов и
американскую инфляцию, нарастив фиктивный ВВП, исчисляемый в долларах, и
долларовые же резервы. Объем этих резервов дает сегодня основание многим недалеким
людям утверждать, что к нынешнему кризису мы оказались подготовленными лучше,
чем к кризису 98-го года. Приведенные ниже графики, построенные по открытым
данным ЦБ, должны развеять заблуждения этих людей.
Первый график говорит об устойчивости банковской системы перед возможной
паникой вкладчиков, то есть о способности избежать коллапса из-за
невозможности платить по текущим обязательствам. График показывает, что еще накануне
2008 года показатель резервы/депозиты достиг исторических минимумов, уйдя
гораздо ниже критических уровней дефолта 98-го года.
Отношение резервов к депозитам до востребования
Так что не стоит удивляться тому, что национального банковского краха
недавно удалось избежать лишь чудом, при помощи резкого ослабления норм
резервирования - мощнейшего кредитного допинга, вколотого банковской системе в
сентябре месяце, и лихорадочной накачке банков государственными деньгами,
однако реальную устойчивость банковской системы это, разумеется, не улучшило.
Правда, нет худа без добра - в коей-то веки ЦБ стал играть в экономике ту
роль, которую доложен играть согласно конституции России, - он, наконец-то,
начал ее рефинансировать. Второй график является индикатором валютных рисков,
так как показывает, в какой степени обязательства в валюте обеспечены
валютными же активами. Здесь наблюдается аналогичная мрачная картина - уже в 2007
году риски стали такими же, как в 98-м. Это означает, что если рубль по той
или иной причине резко девальвируется, а сегодня он - девальвируется, то это
будет катастрофой для многих банков, потому что у них не будет хватать
рублевой ликвидности для оплаты своих валютных обязательств.
Спросите себя, как могло случиться так, что экономика богатейшей, динамично
развивавшейся до 2002-го года индустриально-развитой страны, при потрясающе
благоприятной внешней конъюнктуре, сохранявшейся до середины этого года, в
течение всего шести лет докатилась до самого худшего за весь постсоветский
период состояния? Если вы сами для себя ясно ответите на этот вопрос, вам
станет ясно, что надо сегодня делать, чтобы выйти из кризиса.
Ответ на этот вопрос неоднозначен, и хотя сегодня просто списать все на
Минфин и ЦБ, и я, кстати, полагаю, что их в самом ближайшем будущем еще
сделают стрелочниками, ответ, как и суть проблем, лежит глубже.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ?
Дискуссии
ТЕОРИЯ КРИЗИСА
М.Хазин
1. ВВЕДЕНИЕ
Сегодня уже только ленивый не говорит о мировом экономическом кризисе,
однако, как только дело доходит до внятного объяснения его причин, прогнозов
его течения и, тем более, его итогах, начинается существенная невнятица.
Вместе с тем, достаточно полная теория этого кризиса была разработана
российскими экономистами О.В.Григорьевым, А.Б.Кобяковым и М.Л.ХаЗиным еще в 1997-2001
гг. Более или менее полно она изложена в книге: А.Кобяков, М.Хазин "Закат
империи доллара и конец Pax Americana", но книга эта вышла в свет в 2003 году,
она достаточно длинная, и требует некоторых, хотя и незначительных,
специальных знаний. По этой причине, в настоящем докладе я решил исправить этот
недостаток и более или менее коротко, не останавливаясь на деталях и ссылках,
описать эту теорию для нормального слушателя (читателя) и, соответственно,
дать более или менее точный анализ путей развития кризиса и его основных
последствий .
Статистические графики, прилагаемые к настоящему докладу взяты автором из
еженедельных обзоров мировых рынков, принадлежащих аналитику компании «АйТи-
Инвест» Сергею Альбертовичу Егишянцу, которому автор выражает искреннюю
благодарность за полезные обсуждения в процессе подготовки настоящего доклада.
2. ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ
2.1. Труд и капитал
Теория кризиса основывается на двух основных положениях. Первое из них было
тщательно разработано политэкономией XIX века в рамках развития трудовой
теории стоимости и состоит в том, что продукт труда распределяется между двумя
факторами производства - трудом и капиталом, неравномерно. Капитал, в
соответствии с базовыми принципами капитализма, рассматривает продукт труда как
свою частную собственность, и, как следствие, владельцы труда не получают за
него необходимое возмещение. Таким образом, имманентной, неотделимой
проблемой капитализма является постоянное ускоренное приращение капитала.
Проблема, в частности, в том, что капитал существует не столько в денежной
форме, сколько в форме активов. А стоимость актива определяется желанием
рынка его приобрести, что, если идти по цепочке покупок, рано или поздно
упирается в конечный спрос, то есть спрос или государства, или потребителей. Но
последние непосредственно выступают в рамках производственных отношений со
стороны труда, а спрос государства также существенно зависит от возможностей
потребителей. Таким образом, рост спроса при капитализме неминуемо отстает от
роста капитала, что, если не принять специальных мер, обесценивает последний,
как непосредственно, в виде товаров, так и опосредованно, из-за снижения его
эффективности. Последнее вызвано тем, что уменьшение объема прироста спроса
по отношению к приросту капитала ведет к уменьшением объема прибыли на каждую
единицу нового капитала. Иллюстрацию этого тезиса (именно иллюстрацию,
доказательство было дано еще в XIX веке) можно посмотреть на рис.1
— ВВП — Прибыли корпораций — Оплата труда
1000 1
ОНИ
л
\
эии
■ и и
оии
£ IIII
л на
4UU
JUU
zuu
100 -
II
и
с-
г Ч
ч
г, ч
г1 ~
ч
\ с
\.
г, с
: \.
: F
ч
■-■ с-
г1 ~
■-■ с-
э
с
; з
ч
r, Z
\ Г"
ч-
1 г
5
Рис.1. Относительная динамика ВВП, корпоративных прибылей и оплаты
труда в США в 1947-1997 гг. в номинальных ценах.
Решение этой проблемы для капитала принципиально важно и осуществлялось за
всю историю человечества тремя основными способами. Первый возник в период
классического капитализма, в котором регулярно проходили кризисы
перепроизводства, обеспечивающие перераспределение активов и «сжигание» избыточного
капитала. Это способ работал эффективно, но по мере развития мировой
экономики, кризисы становились все сильнее и сильнее, так что нужно было искать что-
то новое.
Вторым способом стал вывоз капитала на еще неосвоенные территории -
соответствующая политика получила в конце XIX века название империализма. Этот
способ неминуемо вызвал острую конкуренцию не только за рынки сбыта товаров,
но и за рынки вывоза капитала и завершился сначала I, а потом и II Мировой
войнами. Поскольку после появления сначала СССР, а потом и мировой системы
социализм, появилась системная угроза самому существованию капиталистической
системы, ей потребовалась значительно более согласованная политика. В
результате, в 1944 году вывоз капитала был институциализирован в рамках Бреттон-
Вудских соглашений, которые создал как институты, регулирующие это процесс
(ГАТТ, ныне ВТО, МВФ, Мировой банк) , так и систему регулирования мировых
финансов на базе американского доллара, привязанного к золоту и,
контролируемой, соответственно, Федеральной резервной системой США.
2.2 Мировое разделении труда
Вторым базовым элементом нашей теории стала роль мирового разделения труда,
которое играет принципиальную роль в рамках той модели (парадигмы) научно-
технического прогресса (НТП), которая сформировалась в конце XVIII - начале
XIX веков и сегодня распространилась на весь мир. Принципиальной особенностью
этой модели является то, что очередной виток НТП неминуемо сопровождается
углублением процессов разделения труда, а они, в свою очередь, требуют
увеличения объемов рынков сбыта. Как следствие, движение любой страны на пути
научно-технического развития в последние 250 лет требовало расширения рынков
сбыта своей продукции, то есть, как мы понимаем, рынков, которые бы она
контролировала .
Соответственно, количество технологически независимых государств в мире
последние два века все время сокращалось. В Европе еще в середине XIX века речь
шла о десятке реально независимых (то есть имеющих возможность самостоятельно
развивать полный спектр технологического, а том числе и военного
производства) государств, к началу XX века их осталось от силы 5 (Российская империя,
Германская, Австро-Венгрия, Франция и Великобритания), в середине XX века уже
не только в Европе, но во всем мире было только два реально независимых
государства - СССР и США.
Отметим, что хотя политические и социальные модели государства в СССР и США
были принципиально разными, но вот процессы НТП протекали там практически
параллельно, что дополнительно подтверждает, что модели развития, научно-
технического прогресса, были у них одинаковые. И та, и другая страна
опирались на необходимость окупить очередной виток НТП за счет расширения рынков
сбыта, хотя технология использования рынков (то есть окупаемости) была у них
различной. Но суть процесса, финансирование НТП, за счет нагрузки на
потребителей (в США) или централизованного перераспределения общественных фондов (в
СССР) от этого не менялась.
Но поскольку процессы развития науки и техники продолжались, эти два
мировых лидера должны были уже к последней четверти предыдущего века столкнуться
с проблемами финансирования следующего этапа научно-технического прогресса.
3. КРИЗИС 70-Х ГОДОВ
И «РЕЙГАНОМИКА»
Кризис капитализма 70-х годов прошлого века был вызван, с точки зрения
приведенных выше соображений, сразу двумя причинами. Во-первых, к этому времени
вновь возникла проблема утилизации избыточного капитала в связи с исчерпанием
регионов для вывоза капитала. Во-вторых, прекращение роста рынков сбыта резко
усложнило процессы развития НТП. Допускать острые кризисы перепроизводства
или войны в условиях существования мировой системы социализма было нельзя
категорически, и эффективность капитала стала снижаться. Это сразу же
отразилось на потребителях, что хорошо видно на рис. 2, где показана средняя
заработная плата в США с 1950 года. Отметим, что данные последних 10 лет нужно
оценивать достаточно критично, с учетом того, что официальные показатели
инфляции в США стали все более и более занижаться по сравнению с реальностью.
180 -,
1
Ре
ал]
.из
1Я с
ЦН5
1Я 4
)Ш
[ат
ат]
РУЛ
1*(
19-
17=
10<
У)
1 ■ и
1 ЙЙ
1 -чЙ
1
1 л л
14U
11(1
1JU
1ТЙ
11 Й
11U
1 Йй
1UU
QII
с-
-
Г ч
■ч ~
5 С
', ч
ч£
', Ч
ч. 3
Г- '
', ч
■ч 5
*ч г
'( ч:
■ч ~
^ ч
V ч!
ч. 3
J с-
■ч 5
с-
■ч ~
t с-
с-
■ч ~
5
5 Э
а з
■ч '
■ч ~
S г
^ ч1
*ч с
■ч Z
r, а
"ч z
■-. Z
3 г
Г С;
5 Г
5
Рис.2. Средняя заработная плата США в сопоставимых единицах.
Как следствие, начался серьезный кризис, который носил не локальный, а
общесистемный характер. В 1971 году США объявили дефолт по доллару, отвязав его
от золота, в 1973 году начался нефтяной кризис. Отметим, что в СССР проходили
аналогичные по содержанию процессы (получившие позднее наименование
«застоя») , причем выход из положения обе стороны должны были искать именно в
рамках решения задачи повышения эффективности капитала, обеспечивающего
следующий виток НТП. Отметим, что в СССР соответствующая задача так и не была
решена, что и привело к известным результатам.
Важнейшей чертой этого кризиса в рамках капитализма было одновременное
наличие депрессии (то есть падения производства) и высокой инфляции (так
называемой стагфляции), сочетание, которых никак не могло быть в рамках
классической капиталистической экономики, см. рис.3. Связано это было с тем, что США
обязаны были продолжать гонку НТП с социалистической системой и любой ценой
Рис.3. Изменение ВВП и промышленная инфляция в США.
Реализации этого плана, безусловно, позволила бы дать ресурс на очередной
«виток» НТП, но при этом нужно было решить несколько сопутствующих задач. Во-
первых, существенно сократить инфляцию в секторе потребления, поскольку в
противном случае, особого его роста в сопоставимых величинах просто бы не
было : рост потребительских расходов за счет кредитных ресурсов компенсировался
бы ростом цен.
Во-вторых, необходимо было обеспечить направление расходов потребителей в
сторону высокотехнологических отраслей, поскольку именно их развитие было
необходимо для борьбы с СССР.
В-третьих, поскольку избыточная ликвидность, все-таки, попадала бы на рынки
(пусть и не на потребительские), необходимо было обеспечить механизм
стимулирования инвестиционного процесса, понимая здесь под этим словом его
первоначальное значение, то есть увеличение основных средств производственных
компаний. Иными словами, чтобы деньги потребителей, во всяком случае, в
значительной их части, шли, все-таки, на развитие, а не на финансовые спекуляции.
финансировать инновационные процессы.
Решение задачи было найдено в конце 70-х годов и связано с именами
тогдашнего руководителя ФРС Пола Уолкера и группы советников президента США
Дж.Картера. Состояла оно в парадоксальном выводе: не уменьшать денежную
накачку за счет эмиссионных долларов, а наоборот, увеличить ее! Только
направить не на поддержку капитала (ради чего, собственно, и был создан в США в
1913 году частный центральный банк - Федеральная Резервная Система), а на
прямое стимулирование конечного спроса, как государственного, так и частного.
С точки зрения описанных выше механизмов разделения труда это решение можно
описать так: если невозможно расширить рынки сбыта, то нужно увеличить
эффективность потребления каждого участника доступных рынков.
И три эти задачи были решены. Инфляцию побороли за счет уникального в
истории повышения стоимости кредита. Учетную ставку подняли почти до 20% (см. рис
4) , что принципиально изменило экономическую ситуацию в стране, а заодно
укрепило позиции доллара на мировой арене, сильно ослабленные после дефолта
1971 года. При этом избыточную ликвидность стали «утилизировать» за счет
раздувания финансовых пузырей, то есть резкого увеличения доли финансовых
активов, в общем их объеме. По этой причине, доля прибыли американских
корпораций, полученной за счет финансового сектора, стала с 80-х годов прошлого века
резко расти, см. рис.5.
Именно по этой причине, «рейганомика» привела к существенной трансформации
мировой системы капитализма, переходу его в третьей стадии после
классического периода и империализма - стадии финансового капитализма. Но, как понятно,
увеличение доли финансовых активов неминуемо требовало увеличения кредитного
мультипликатора, то есть отношения широкой денежной массы, для США - МЗ, к
узкой денежной массе, наличным деньгам, агрегату Ml. Соответствующий процесс
хорошо виден на рис.6. Обращаем внимание на спад на графике в 90-е годы,
связанный с «освоением» ресурсов, поступающих, в основном, с территории бывшего
СССР.
— Ставка ФРС, % Ставка 30-летней ипотеки, %
* п 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 г 20
Ж
о
о
е-
9,
I
W
во
i
I
О
1
е
т
1
Ж)
90
е
©
е
1—1
в
о
в
о
Рис.4. Учетная ставка и ставка 30-летней ипотеки в США.
Отметим, что соответствующие «пузыри» регулярно лопались (фондовый рынок в
1987 году, рынок дот-комов в 2000 г.), однако до некоторого момента этот
процесс находился под контролем, в частности, инфляция в товарной части
потребительского сектора росла относительно слабо.
Направление расходов потребителей обеспечили массированной пропагандой,
обеспечив невиданный взлет тех секторов экономики, которые были связаны с
информационными технологиями с начала 80-х годов. Кроме того, дополнительные
ресурсы на покупку высокотехнологических товаров отечественного производства
были получены за счет вывоза производство товаров народного потребления в
страны «третьего» мира, в первую очередь - Китая и другие страны ЮВА.
Доля фин. сектора в общей прибыли корпораций
I
■
ill
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Ж
ii
II
1П1
111
llll
IJ!
Ill
ill
лш mil
j,
i
Mill
■■■■■II
» e
9ч О
Рис.5 Доля финансового сектора в общей прибыли корпораций в США
Отношение МЗ к Ml
Рис.6 Денежный мультипликатор в США
Что касается третьей задачи, то она была решена как раз благодаря тому, что
в начале 90-х годов учетная ставка была загнана на недосягаемую высоту. Как
хорошо видно на рис. 4, с начала 80-х ставка, постепенно опускаясь, денежная
политика смягчалась, что стимулировало предложение кредита. Отметим, что это
также облегчало увеличение денежного мультипликатора, что обеспечивало
использование финансового сектора экономики в качестве «губки», которая
аккумулировала избыточную ликвидность, не пуская ее в потребительский сектор.
Таким образом, в среднесрочном периоде необходимые задачи были решены.
Разумеется, на долгосрочном интервале проблемы гипертрофированного роста
финансового сектора должны были сказаться (что мы и видим сегодня), но на тот
момент проблемы стоящие перед капитализмом были решены и даже произошло
разрушение мировой системы социализма. Отметим, что если бы ресурсы, которые были
«выкачаны» с ее территории, были бы направлены на погашение созданных в
рамках рейганомики долгов, то не исключено, что негативные ее последствия были
бы компенсированы. Но сама система получения доходов от эмиссии крупнейшими
банками была настолько им симпатична, а роль их в государственной политике
была настолько велика (напомним, что традиционно позиции секретаря
казначейства, то есть министра финансов и главных советников Белого дома в США
занимают как раз представители банковского сообщества, не говоря уже о
руководстве ФРС), что отказаться от нее не хватило сил.
4. ПОСЛЕДСТВИЯ
«ФИНАНСОВОГО»
КАПИТАЛИЗМА
Главным последствием внедрения этой системы стало то, что на протяжении
нескольких десятилетий американская экономика существовала в условиях
постоянного завышенного спроса, который не мог не создать под себя соответствующую
систему производства запрашиваемых потребителем благ, как материальных, так и
услуг. В 2001 году автор настоящего доклада провел расчет американской
экономики по данным межотраслевого баланса за 1998 год, целью которого было найти
сектора американской экономики, получающие «дополнительный», то есть не
имеющий источника в рамках межотраслевого кругооборота ресурсов, источник. Было
обнаружено, что сектор «новой» экономики, в который были включены отрасли,
связанные с информационной экономикой, а также оптовая и розничная торговля,
занимая примерно 25% экономики США по потребляемым ресурсам, «выдает» обратно
в экономику всего около 15%, см. рис.7.
Понятно, что структура экономики США с тех пор не могла не измениться,
однако общая проблема «перекоса» осталась: существенная часть экономики США
существует лишь постольку, поскольку есть внеэкономическое, эмиссионное
стимулирование спроса. Увидеть его можно на многих показателях например, на рис.8.
Как хорошо видно, ситуация в американской экономике стала разительно
меняться именно в начале 80-х годов прошлого века. Но главным показателем
структурного кризиса экономики США является следующий график, см. рис.9.
В любой нормальной экономике финансовые показатели должны расти одинаково -
что и наблюдалось в экономике США до начала 80-х годов. А затем индексы
разбились на две группы, которые стали отделяться друг от друга с линейной
скоростью на графике с логарифмической шкалой, то есть, с экспоненциальной
скоростью на практике. Экономика с такими параметрами долго существовать не
может - поскольку она требует постоянных дополнительных ресурсов на «покрытие»
разрыва.
Отметим, что после 2000 г, когда, судя по всему, завершился позитивный
эффект расширения рынков на территорию бывшего социалистического Содружества и
произошел кризис на фондовых рынках, один из двух кластеров на графике снова
разделился. По всей видимости, это связано с тем, что США начали нерыночную
поддержку отдельных секторов экономки, напрямую, минуя потребительский
сектор .
12
If
1987
Рассчитано no
1992 1997
маяетраслваоге баланса США
1998
■Доля «новой '
ЭКОНОМИКИ» 8
инвестициях ■
основной капитал
■Доля «новой
экономики» в ВВП
•Доля «новой
экономики» в
валовом выпуске
Рис.7. Доля «новой» экономики в инвестициях, ВВП и в
валовом выпуске (в процентах).
Отношение долга к доходу и норма сбережений
140° о и т 16%
Ш°0
120°о
Рис.8. Соотношение частных долгов американцев к их реальным
располагаемым доходам и норма сбережений.
Рис.9. Динамика основных финансовых показателей экономики США в
1959-2006 гг. , логарифмическая шкала, без учета влияния
гедонистических индексов.
Оценить масштаб такой поддержки достаточно просто. Если взять ситуацию 1998
года, то разрыв, как мы видели, составлял как минимум 10% от ВВП США, то
есть, на тот период, около 800 миллиардов долларов в год. Если к этому
добавить рост расходов государства, а также учесть все остальные эффекты, то
нужно эту цифру умножить где-то на 1.5-2. Таким образом, месячный ресурс,
вбрасываемый в американскую экономику, должен был составлять на этот период 1.3-
1.6 триллиона долларов в год или 110-140 миллиардов в месяц. Поскольку этот
вброс происходит в США по долговому механизму, он должен быть ясно виден на
графиках совокупного долга субъектов американской экономики, долги домохо-
зяйств и федерального правительства США, рис.10.
Мы видим, что порядок роста долговой нагрузки примерно соответствует
указанным цифрам, полученным по данным межотраслевого баланса, при этом мы
получили дополнительное доказательство структурного кризиса в США - темпы роста
долга устойчиво превышают темпы тоста американской экономики. Разумеется, при
анализе картинки необходимо учитывать, что на первом этапе эффект снижения
стоимости кредита оказывался более важным, чем рост совокупного долга.
Долги, млрд. долларов
Рис.10. Долги федерального правительства, домохозяйств и
совокупный долг субъектов экономики США.
Среднегодовое за последние 5 лет изменение долга, %
20.0%
17.5%
15.0%
12.5%
10.0%
7.5%
5.0%
2.5%
0.0%
-2.5%
-5.0%
с--
1Л
С"-
ж> —
у LT; Ж
r-l г i ri
Рис.11. Прирост долга, усредненный за 5 лет,
Отметим, что с тех пор экономика США выросла как минимум в 1.5 раза, так
что сегодня для поддержания системы в (относительно) стабильном состоянии
необходимо примерно 200-250 миллиардов долларов в месяц.
5. МЕХАНИЗМЫ
РАЗВИТИЯ
КРИЗИСА
Какие последствия могут быть от того, что как минимум 10% экономики страны
существует лишь за счет эмиссии? В случае ее прекращения, целенаправленного
или объективного, эта часть экономики должна прекратить свое существование.
Но не только она, поскольку в рамках межотраслевого баланса эта часть
перераспределяет избыточный ресурс в другие сектора, которые также должны в такой
ситуации погибнуть. Оценить их масштаб можно, используя коэффициент, который
меняется в зависимости от типа экономики, но для нашего случая его можно
примерно оценить в 2.5. Таким образом, значительная часть американской
экономики, не менее 25% по оптимистическим оценкам и порядка 35% по
пессимистическим, существует лишь постольку, поскольку существует эмиссионный по
происхождению поток денег на ее поддержание.
За 30 лет существования этой системы резко выросли показатели доли
финансовой экономики, причем масштаб финансовых пузырей и структурных диспропорций
достиг таких масштабов, что экономика уже не могла их выдержать. Выражается
это во многих эффектах, например в том, что экономика, в частности, рыночная
ставка кредита, перестала в последнее время реагировать на изменение учетной
ставки (см. рис.4). Есть серьезные основания считать, что в американской
экономике давно начался спад, называть который рецессией не совсем правильно,
поскольку этот термин обычно используется для описания циклических процессов
в экономике, а современная депрессия носит ярко выраженный структурный
характер .
Но главным стало то, что резко стала расти инфляция, в том числе и
потребительском секторе. Официальные цифры здесь не совсем показательны, поскольку
США активно занижают инфляцию, и за счет манипуляций с базой, и за счет
финансовых «инноваций» (гедонистические индексы), что хорошо видно на рис.12.
Реальные же ее цифры на конец года составят как минимум 15%.
Такая ситуация автоматически сокращает реальное потребление в США, как
минимум на те же 15%, что соответствует 10%-му падению ВВП (с учетом того, что
примерно 70% ВВП США формируется за счет потребительского спроса) . И такое
падение будет продолжаться до тех пор, пока темпы эмиссии превышают темпы
роста экономики, то есть, как минимум, до тех пор, пока не будет нивелирована
«избыточная» часть американской экономики. При этом остановить эмиссию,
которая и является причиной инфляции, также невозможно, поскольку это равносильно
мгновенной гибели соответствующей части экономики.
Попытки бороться с инфляцией в стиле Пола Уолкера, то есть повышением
учетной ставки, тоже обречены на катастрофу, поскольку в условиях перегретой
финансовой части экономики и долгового кризиса, это почти немедленно приведет к
повторению сценария 1929 года. Отметим, что кризис этот будет много сильнее,
чем тогда, поскольку в середине XX века структурных перекосов в экономике США
не было, а сейчас аналогичному по масштабу депрессионному падению (см. рис.
13), будет предшествовать быстрая гибель структурного «нароста», масштаб
которого, повторим, составляет от 25 по оптимистичным до 35% по
пессимистическим оценкам.
PPI, изменение за год, %
По кишечный товарам По всей товарам Скорректированные
2№
5%
0%
-5%
-10*
Рис.12. Промышленная инфляция в США.
Рис.13. ВВП США в период «Великой» депрессии.
Отметим, что изучение потребительского спроса позволяет дать независимую
оценку падения ВВП США по итогам первой, острой части кризиса. Для этого
необходимо оценить годовой рост совокупного долга домохозяйств (10% от 14
триллионов, то есть около 1.5 триллионов долларов) и прибавить к ним ту часть
падения спроса, которая произойдет из-за роста сбережений. Сегодня их уровень
находится в районе 0, а среднеисторическое значение составляет порядка 10%
(на самом деле, в условиях кризиса этот показатель будет даже выше), см.
рис.8, то есть еще как минимум 0.8-0.9 триллионов в год (десятая часть 70%
реального ВВП США, равного примерно 12 триллионам долларов). Таким образом,
даже без учета падения реального спроса со стороны бюджетов всех уровней,
который тоже подвергаются инфляционному давлению, совокупное сокращение
годового спроса должно составить как минимум 2.1-2.3 триллиона долларов, или
примерно 15% от ВВП США. Если применить к этой величине тот же самый
мультипликатор 2.5, то получим цифру в масштабе верхней границы диапазона,
определенного выше из расчета межотраслевого баланса. Поскольку при наших расчетах
использовался баланс за 1998 год, то можно предположить, что этот рост вызван
углублением структурного кризиса за последние 10 лет.
Отметим, что, мы умышленно не добавляли в оценку потенциального падения
совокупного спроса эффекты, связанные с бюджетным потреблением, поскольку этим
компенсировали ту часть потребительского спроса, которая идет на закупку
импортных для США товаров. Впрочем, все эти уточнения влияют на окончательный
результат достаточно ограниченно.
Остановить этот кризис уже невозможно - поскольку падение спроса, либо
инфляционное, либо ресурсное (отказ от эмиссии) будет продолжаться. При этом
масштаб структурного падения составит как минимум 25% нынешнего ВВП США (это
уже масштаб «Великой» депрессии), а за ним последует падение депрессионное,
объем которого можно оценить по опыту России начал 90-х годов и США 30-х
годов прошлого века, то есть 30-40% от ВВП, правда, уже уменьшенного.
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как мы видим, основной проблемой американской экономики является наличие
«избыточной» части, которая «наросла» за последние 30 лет за счет постоянного
и все время увеличивающегося эмиссионного стимулирования потребительского
спроса. Сегодня США не могут ни финансировать эту часть экономики, ни
«закрыть» ее, поскольку она стала слишком велика. Теоретически, подобную
ситуацию надо бы признать, и начать прямую антикризисную политику, но это
совершенно невозможно по чисто политическим причинам, поскольку такой масштаб
падения самой крупной экономики мира делает абсолютно невозможным для США
сохранения не только роли единственного мирового лидера, но и продолжения
существования мировой финансовой системы на базе доллара и американских банков.
Не может он также не вызвать весьма и весьма серьезных последствий для всей
мировой экономики (в том числе и России), в частности, падение мирового
совокупного спроса составит по итогам острой стадии кризиса около 20%, однако эти
последствия выходят за рамки темы настоящего доклада.
Юмор
ПРО БИЗНЕС
Я Вам сейчас очень просто объясню, почему дома подорожали к зарплате -
бензин тут ни при чем. Допустим, мы - я, Вы и Хроноскопист летели на самолете
через Тихий океан. В пути мы втроем накушались абсента, надебоширили,
отломали дверь от туалета, и нас за это выкинули в море через аварийный выход. По
счастью, рядом с местом нашего падения обнаружился маленький безымянный
полинезийский остров. Выбравшись на берег, мы посовещались, и решили считать его
новым государством под названием Соединенные Штаты Абсента (США).
Когда нас выкидывали из самолета, то багажа нам, естественно, не выдали.
Поэтому, всех материальных и нематериальных активов у нас - только туалетная
дверь, которую Вы таки прихватили с собой. И вообще, несмотря на абсент, Вы у
нас оказались самым запасливым - в бумажнике у Вас, совершенно случайно,
обнаружилась банкнота в $100. Таким образом, в наших США имеются нефинансовые
активы - дверь, и финансовые активы, они же денежная масса - $100. Это все
наши сбережения. Поскольку у нас больше вообще ничего нет, то можно сказать и
так - у нас есть один материальный актив - дверь, обеспеченный денежной
массой в $100. Т. е. наша дверь стоит $100.
Немного протрезвев, мы решаем, что надо как-то обустраиваться. Самый
быстрый из нас оказался Хроноскопист. Он тут же объявил, что создает банк и готов
взять в рост имеющиеся у населения денежные сбережения под 3% годовых - ну не
сидится человеку без дела. Вы отдаете ему $100, и он их записывает в блокнот
в статью "Пассивы -> Дипазиты". Но я тоже не лаптем щи хлебал - зря я, что ли
столько времени занимаюсь расследованием экономического мухлежа - я знаю как
изъять у Вас и дверь и $100. Я предлагаю Вам взять Ваши $100 в рост под 5%
годовых. Вырываю листик из своего блокнота и пишу на нем - "Аблегиция на $100
под 5% годовых". Вы чувствуете, что Вам поперло. Забираете деньги у
расстроенного Хроноскописта с дипазита и отдаете их мне в обмен на мою аблегацию.
Я беру Ваши $100 и кладу их на дипозит в банк обратно обрадованного
Хроноскописта .
По хорошему, на этом можно было бы и успокоиться и пойти всем заняться
делом - пальму потрясти или за моллюсками понырять, снискать себе хлеб
насущный , так сказать. Но Вы ж знаете - я неуемный финансовый гений, такие пустяки
как кокосы и устрицы меня не интересуют. Помыкавшись по нашему острову - 50
шагов от южного побережья до северного, и 30 с запада на восток, я придумываю
гениальную комбинацию. Я подхожу к Вам и предлагаю на пустом месте заработать
еще 1% годовых. Взять в банке Хроноскописта кредит под 4%, и купить у меня
еще одну аблигацию под 5%. Вторую аблегацию на $100 я тут же выписываю на
блокнотном листике, и машу ею у Вас перед носом. Недолго думая, Вы бежите в
банк и берете кредит $100 под залог моей первой аблегации на $100. Они там
есть - я их туда положил на дипазит. Вы отдаете мне заемные $100 и прячете
вторую аблегацию к себе в бумажник - теперь у Вас есть моих аблегации на
$200. А $100 я кладу в банк - теперь у меня там $200 на дипазите. Хроноско-
пист аж подпрыгивает от радости - кредитный бизнес попер.
Думаете я на этом остановлюсь? Ага, сейчас - я уже выписал Вам третью
аблегацию. Бегом в банк за кредитом под залог второй аблегации. Ближе к вечеру,
набегавшись по острову с этой сотней баксов и изодрав все листочки из
блокнота на аблегации, мы имеем следующую картину. У Вас на $5000 моих аблегации, а
у меня на $5000 дипазитов в банке. Теперь, я чувствую, что пришло время
прибрать Вашу дверь к рукам. Я предлагаю купить ее у Вас за $100. Но Вы
вредничаете - дверь-то всего одна, и заламываете цену в $1000. Ну, $1000 так $1000
- в конце концов у меня на депозите лежит целых $5000. Я на последнем
блокнотном листочке направляю платежное поручение Хроноскописту, перевести $1000
с моего дипазита на Ваш, и забираю Вашу дверь.
Если нашу бухгалтерию отдать американскому экономисту с гарвардским
дипломом, он сообщит нам, что наши США располагают $1000 материальных активов в
виде двери, и $10000 финансовых активов в виде аблегации и дипазитов. Т.е.
что стоимость нашего совокупного имущества увеличилась за день в 110 раз.
Менее тонкий и образованный человек сказал бы, что мы - три дебила, у нас
как была одна дверь и $100, так и осталось, и что только конченные дебилы
могли целый день рвать листочки из блокнота, вместо того, чтобы нарвать
кокосов . Кто из них прав - решайте сами. Но механизм относительного роста цен на
дома именно такой, что в США, что в Японии, что в России.