Теги: журнал домашняя лаборатория
Год: 2013
Текст
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
ЯНВАРЬ 2013
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Н аучно-прикладной
и образовательный
интернет-журнал
Адрес редакции:
domlabginbox.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.
использовании материа-
этого журнала, ссылка
При
лов
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).
^ф№0 Е
СОДЕРЖАНИЕ
Краткая история мусора (окончание)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Мендель (окончание)
Самодельные реактивы
Мощный стабилизатор тока
Обработка сигналов (продолжение)
ЯНВАРЬ 2013
Истори
3
76
Ликбез
137
Литпортал
163
Химичк;
237
Электроник;
252
Систе-
257
Матпрактикз
Изучение колебательного и волнового движения
Серебрение
Дискретные случайные величины
Погрешности в химическом анализе
Фотогалерея
Список опубликованного
НА ОБЛОЖКЕ
280
Технологир
306
Справочник
314
Разное
327
337
338
Мы живем в мире случайностей: везенье-невезенье, удачи-
неудачи, ошибки и промахи. Чтобы мы не делали — всегда
надо учитывать вероятность событий и держать в уме
статистику. Вот о них вы и найдете кое-что в этом номере.
Досадно мне, но — плачь, не плачь —
жизнь состоит из неудач,
из нерешённых сложностей,
несбывшихся возможностей.
Жизнь — прокурор. Судьба — палач...
Но всё же не решить задачу:
как сотни мелких неудач
слились в огромную удачу?
Валерий Патрушев
История
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ МУСОРА
Катрин де Сильги
(окончание)
ОБОГРЕВ ЖИЛИЩ И
ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ
ИЗ ОТХОДОВ
Уже на первых заводах по сжиганию мусора часть пара шла на производство
электроэнергии. В парижском регионе муниципальные службы по очистке улиц и
контролю водных ресурсов для этой цели покупали вырабатываемый при сжигании
нечистот пар. От него работали насосы заводов в Аустерлице и Менильмонтане,
качавшие наверх воду из Марны и Сены для питания фонтанов и промывки
выгребных стоков и канав. Получаемая энергия использовалась также для движения
локомотивов между Версалем и парижским вокзалом Гар-дез-Энвалид.
С начала XX века повсюду мало-помалу крепло убеждение, что энергию от
сжигания нечистот можно пускать на фабрики, а также для отопления зданий и иных
целей, обеспечивающих населению больше жизненных удобств. Уже в 1903 году так
отапливались больница и психиатрическая лечебница в Фридрихсберге. В 1930
году в Ленинграде для городского отопления и обеспечения функционирования пра-
чечных применялись горючие отходы. В пятидесятые годы некоторые медицинские
центры, например в Нанси (Франция), в Берне (Швейцария), уже перерабатывали
эту энергию в пар.
В середине семидесятых получение электроэнергии на базе отбросов
чрезвычайно распространилось. Во время кризиса, разгоревшегося на Среднем Востоке
осенью 1973 года, цена нефти за какие-то месяцы выросла вчетверо, и сразу
повысился интерес ко всем иным источникам энергии. Среди прочих не обошли
вниманием и ту, что попутно вырабатывается при сжигании отбросов: на крупных
предприятиях с достаточным объемом отходов ее выработка уже оправдывала затраты
на систему утилизации тепла и очистки дымов.
Газы, образующиеся в процессе горения, по выходе из топки достигают
температуры около 1000°С. Их охлаждение до 400°С обычно протекает в котельном
отделении. Полученный пар проходит через теплообменники, после чего горячая
вода передается промышленным предприятиям, а также производствам,
непосредственно приданным мусоросжигательному заводу. По теплотрассам горячая вода
также поступает в жилища. Коль скоро это производство замкнутого типа, отдавшая
часть тепла вода возвращается в те же теплообменники.
Образовавшийся при охлаждении газообразных продуктов горения пар идет на
получение электроэнергии, попадая в турбину, имеющую, правда, невысокий КПД.
На подобных предприятиях производится в среднем по 300-400 КВт на тонну
отбросов . Отходы трех десятков жителей способны обеспечить электроэнергией
одного из них. Новейшая технология дает возможность получать одновременно тепло
и электричество. Их баланс обычно соответствует спросу и существующим
тарифам, а продажа частично компенсирует затраты на сжигание мусора.
Рентабельность параллельного производства тепла и электричества зависит и от
расположения завода, то есть от близости его к большому числу потенциальных
пользователей.
Энергетический потенциал городских отбросов тем выше, чем ближе к месту их
обработки расположены потребители. Таким образом, можно свести к минимуму
энергетические потери при транспортировке. Именно поэтому иногда такие
предприятия сооружались в непосредственной близости к потребителям, использующим
полученные электричество и тепло круглый год. И наоборот: часто площадки
таких предприятий, как консервные заводы, скотобойни и промывочные цеха
выбирались невдалеке от мусоросжигательных заводов. При всем том подобные «браки по
расчету» не всегда просто устроить, а потому между получением и потреблением
тепла и электричества возникает множество неудобств, связанных с
обстоятельствами места и времени.
Идеальная ситуация создается, например, когда при уничтожении мусора
получают только тепло, оно идет на обеспечение некоего потребителя в летнее
время, а зимой он покупает дополнительные объемы мазута, угля или дерева. У
таких крупных оптовых потребителей, как Париж или Лион, дела обстоят именно
подобным образом. Здесь клиентов подразделяют по качеству, их можно
диверсифицировать , отбирая наиболее стабильных. Небольшая сеть гораздо рентабельнее,
если обслуживает не только жилища, но сверх того фабрики и прочих оптовых
летних потребителей энергии.
Трем заводам общества «TIRU» («Traitement Industriel des Residus Urbains»:
Промышленная обработка городских отходов), находящимся в Иври-сюр-Сен,
Сент-Уэ-не и Исси-ле-Мулино, удается сжигать отбросы четырех миллионов
жителей региона Иль-де-Франс и снабжать паром канализационную сеть протяженностью
в 430 километров, находящуюся в ведении Парижской компании городских
отопительных систем. Эта компания, обеспечивающая теплом парижан с 1927 года,
обогревает жилища примерно 500 000 человек и почти половину общественных
зданий. Около 50% мощности для обогрева она получает от сжигания бытовых
отходов. Таким образом, каждый десятый парижанин, сам того не подозревая, отапли-
вается с помощью сжигаемых отбросов.
Другие города из числа густонаселенных тоже располагают магистралями
парового отопления, питаемыми, в том числе и паром от сожжения отходов. Из них
самая разветвленная после столицы сеть принадлежит Греноблю (142 километра).
С 1975 года отбросы служат также для отопления кварталов Сарселя. Через
тридцать лет эта магистраль уже поставляла тепло и горячую воду в 10 школ, 7
торговых центров и 14 000 жилищ.
Небольшие поселения нередко объединяли усилия для использования энергии от
уничтожения отбросов. В регионе Брив (департамент Коррез) ряд коммун в 1980-е
стал совместно поставлять свои отходы для их тепловой утилизации на
предприятии, занятом производством детского питания. В Финистере три десятка
муниципальных образований содействовали финансированию сооружаемого там предприятия
по сжиганию мусора, соседствовавшего с фабрикой по производству рыбной муки.
Кое-где селения решались действовать независимо, прибегая для получения тепла
к целому ряду источников, лишь одним из коих служили отбросы.
В Европе принято считать, что энергии, поставляемой четырьмя сотнями мусо-
росжигателей, достаточно для обеспечения теплом 13 миллионов граждан или 27
миллионов - электричеством. А это эквивалентно населению Дании, Финляндии и
Нидерландов. В Скандинавии очень развита сеть подземных коммуникаций,
переносящих тепло, получаемое при совместном сжигании бытовых отходов, древесной и
торфяной смеси и прочих горючих материалов. Растущая дороговизна ископаемых
видов топлива побуждает дополнять их получением энергии из возобновляемых
источников, к разряду которых относятся и бытовые отбросы. Но возведение мусо-
росжигателей вдали от городов ограничивает экономическую выгоду от их
использования в подобных целях.
Заводы последнего поколения призваны самостоятельно получать
электроэнергию, идущую для собственных нужд или на продажу. Среди возобновляемых
источников энергии на втором месте после дров стоит сжигание отходов, когда же
идет речь об электроэнергетике, второе место после гидростанций принадлежит
мусоросжигателям. В нескольких странах Европы и американского континента
законодательство побуждает компании дистрибуторов покупать по заведомо выгодным
для продавцов ценам энергию, источником которой служат многообразные
возобновляемые ресурсы, в том числе и отбросы. Такие преференции характерны для
Италии, отказавшейся от использования источников ядерного сырья и пекущейся
об ограничении импорта электроэнергии. Так, в Милане отбросы уже в начале
1980-х давали четверть электричества, необходимого для работы метро и
трамваев. А в Великобритании правительство обязало отечественных дистрибуторов
включать в свой арсенал электроэнергию, получаемую не из ископаемого сырья,
что также способствовало использованию для этих нужд бытовых отходов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЭНЕРГОЕМКОСТИ ВОДЫ И
КАЛОРИЙНОГО ПОТЕНЦИАЛА
«МУСОРНОГО УГЛЯ»
С целью предложить потребителю источники энергии, более приспособленные для
удовлетворения его разнообразных нужд, чем пар, были внедрены новые виды
топлива, доступные складированию и транспортировке. В Великобритании с 1917 года
производят брикетированные прессованные отбросы, пропитанные склеивающими
добавками. В 1980-х в Бельгии стали производить вид топлива, прозванный
«мусорный уголь» (charbain); во Франции вводят в употребление «CDD» (combustible
des dechets: «горючее из отбросов»), а в англо-саксонских странах - «RDF»
(Refuse-Derived-Fuel: переводится так же). Перечисленные наименования
получены из фракций, чья теплоотдача превышает ту, какая свойственна обычным смесям
отбросов. В Варенн-Жарси и Лавале из бумаги и пластмасс производили горючую
гранулированную смесь, исходя из технологий «combusoc» и «combor» (где
ингредиенты перед грануляцией подвергаются сортировке и компостированию). Подобная
обработка облегчает перевозку горючего и подготовку его к использованию.
Однако гранулы часто требуют особого оборудования топки, ибо металл обычных
установок, как правило, подвергается коррозии при контакте с хлором,
выделяющимся при горении пластмассы. Вследствие чего подобные процедуры были
признаны слишком затратными, и интерес к ним продержался всего несколько лет.
Поисками сходного типа топлива занимались и в других странах, в частности в
Швеции. В Ковике, пригороде Стокгольма, отбросы, после удаления металлических
вкраплений высушенные в форме катышков, служат для объединенной системы
обогрева жилищ. Эта технология устранила проблему неприятных запахов, на которые
жаловались жители окрестных домов.
Расширение биомеханической обработки предпринимается для ограничения
количества и стабилизации состава органических включений перед отправкой в
отвалы, эти же соображения побуждают муниципалитеты прибегать к сортировке, а
затем преобразовывать в твердое топливо остаточные неопасные фракции с высокой
калорийностью горения (см. главу «Свалки, как элемент пейзажа»). На заводах
наиболее легкие по весу материалы (бумага, картон, пластмассы) отделяются
продувкой либо всасыванием, а затем измельчаются и высушиваются. Все это
позволяет добиться теплоотдачи от трех до четырех тысяч килокалорий на
килограмм, что эквивалентно показателям древесины и в два раза ниже
теплотворности угля.
Установки для производства твердого топлива из вторсырья особенно
распространены в Австрии, Германии, Финляндии, Италии, Нидерландах и
Великобритании. Они питают топки коллективных обогревательных комплексов,
теплоцентралей, электростанций, цементных заводов, фабрик по производству извести или
бумаги. В США четверть мусоросжигателей потребляют «горючее из отбросов» в
виде хлопьев. Проблемы коммерциализации этих горючих смесей и засорения
окружающей среды в процессе их применения еще требуют своего успешного
разрешения . Но в этой области «мусороведения» последнее слово еще далеко не сказано!
Другой способ разнообразить потребление сырья для производства тепла от
сжигания мусора - это его сохранение в воде. Около 1970 года было испытано
несколько устройств, пригодных для этих целей: либо для однодневного
«хранения в закупоренных емкостях» (Брив, Питивье), когда полученный пар нагревает
резервуары с водой, либо для многомесячного хранения в подземных водоносных
слоях. В Тивераль-Гриньоне близ Парижа перегретую воду (180°С) впрыскивали на
глубину в 500 метров. Зимой с ее помощью удалось обогревать 4500 жилищ.
ОБОГРЕВ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И
ТОПЛИВО НА МЕТАНОВОЙ ОСНОВЕ
Органические составляющие отбросов, прежде всего пищевые и растительные
остатки или бумага, подвержены биоразложению. Оно протекает анаэробно (вне
контакта с кислородом), при этом выделяется биогаз, состоящий из метана и
двуокиси углерода - двух газов, особо ответственных за усиление парникового
эффекта и разогрева атмосферы нашей планеты. В биогазе содержится еще и
сероводород, знакомый всем по запаху тухлых яиц. Ради безопасности и охраны
окружающей среды всегда предусматривается оборудование для уловления из отвалов
биогаза, его транспортировки и либо сжигания в факелах, либо - что теперь
делается все чаще - преобразования в топливо.
Свалки очень долго переваривают органические вкрапления. Они начинают
продуцировать биогаз через полгода-год после их консервации. Их
производительность зависит от состава и скорости биоразложения компонентов, а также от на-
сыщенности бактериями и соблюдения условий, благоприятствующих биосинтезу.
Считается, что тонна отбросов дает от 120 до 240 кубометров биогаза, но
требуется около двадцати лет, чтобы добыть три четверти его потенциального
объема (в биореакторах - быстрее. См. об этом в главе «Свалки, как элемент
пейзажа») . Производящие метан бактерии, ответственные за получение биогаза,
довольно капризны: за два-три года они легко разлагают то, что без затруднений
поддается ферментации, а затем годами переваривают прочие органические
остатки. А кроме того, эти микроорганизмы не выносят присутствия кислорода, любят
повышенную влажность и чувствительны к температурным колебаниям.
Схема биогазовой установки.
Существуют две системы добычи биогаза: одна для свалок, уже
законсервированных , другая - для тех, чье заполнение еще не завершилось. В первом случае
прибегают к системе шпуров, соединенных горизонтальными трубопроводами, а в
свалках, еще эксплуатируемых, применяют систему дегазации, монтируемую по
мере накопления отбросов: это система вертикально поставленных бетонных
воздуховодов с перфорированными стенками, вверху соединенных в единую
газопроводную магистраль.
После очистки метан имеет состав, близкий к природному газу. Сжигаемый с
целью получения тепла в котлах, он пригоден для поддержания надлежащего
температурного режима в жилищах, учреждениях и цехах, а также в парниках и на
фермах для разведения водных животных и растений. Также он продается
компаниям, производящим электроэнергию. Одна английская фирма, производящая
топливные брикеты, уже с 1970 года использовала метан, производимый на свалке,
заменив им каменный уголь. Сегодня и в Алабаме работает цех по производству
брикетов, также использующий газ со свалки: он позволял сэкономить до 40%
электроэнергии и обещал через десять лет полностью компенсировать все
энергозатраты. Метан также добавляется там в газовые смеси для отопления жилых
помещений и учреждений.
В 2006 году на 425 свалочных площадках США подобные установки позволяли
снабжать электричеством 780 000 жилищ и отапливать 518 000. Перемещаемый по
трубопроводам, метан впрыскивается в газовую смесь, питающую газовые плиты и
т. п. устройства. Эти проекты осуществляются при поддержке и практическом
содействии экологических организаций.
На свалке под Лос-Анджелесом (Палое-Вердес), эксплуатируемой с 1975 года,
20 миллионов тонн бытовых отходов выделяли до 50 000 кубометров биогаза в
день. Местная компания, занимающаяся газификацией, очищает и сжижает этот
биогаз, а затем отправляет его в 3500 жилых домов. После закрытия этой
площадки в 1980 году производство газа снизилось. Свалка, также открытая в
Калифорнии (Пуэнте-Хиллз, 1987), несколько лет снабжала электричеством 70 000
домов . Притом часть биогаза, превращенного в сжиженный газ, служила для работы
автомобильных двигателей. Метан - экологичное топливо, но его очистка и
сжижение стоят отнюдь не дешево.
Использование получаемого газа приносит тем больше выгоды, чем больше
свалка, где он добывается, поскольку это позволяет прибегать к эшелонированной
экономии. Во Франции только несколько коммун (одна из них - Вер-ле-Гран в Эс-
соне) решились использовать биогаз как источник энергии. Долговременные
перспективы здесь представляются весьма смутными с тех пор, как законы
предписывают удаление органических включений из отходов, идущих в отвалы. Однако это
могло бы способствовать развитию технологии биореакторов и увеличить объемы
производимого биогаза (см. об этом в главе «Свалки, как элемент пейзажа»).
Метан извлекается из отбросов и фабричным способом. В герметичных
биореакторах ферментируемые фракции (в беспримесном виде или в смеси с прочими
органическими отходами) обогащаются метаном. В таких реакторах обрабатываются
компоненты, уже прошедшие предварительный разбор, или фракции, прошедшие
механическую сортировку. В былые времена такой производственный процесс
применялся для дезинфекции, дезодорации и стабилизации жидких остатков очистных
операций, теперь же к нему прибегают и при обработке твердых включений. Такие
работы проводились с 1970-х годов в Помпано-Бич (во Флориде), а с 1988 года -
в Амьене. Емкости для обработки отходов (так называемые «биодигесторы»)
устанавливаются во многих местах. В Германии или Дании, например, они давно
обрабатывают смеси, включающие отходы животноводства, остатки пищевых продуктов и
органические фракции бытовых отбросов.
В Кале тоже действует установка по переработке биологических компонентов
отбросов и выработке электроэнергии из получаемого газа. Подобное же
предприятие в 2007 году Запущено в Лилле. Оно призвано ежегодно потреблять 100 000
тонн отбросов, прошедших двухэтапную сортировку (собираемых в отдельные
емкости и затем разбираемых уже в специальных цехах). Эти объемы мусора включают
в себя предварительно измельченные и компостированные пищевые отбросы
индивидуальных домовладений и предприятий общественного питания, а также
растительные остатки, которые поставляют 650 000 окрестных жителей. В автоклавах их
доводят до температуры 57°С и выдерживают около двадцати дней - срок, за
который в емкостях образуются почвенный субстрат и биогаз. Субстрат затем
подвергается шестинедельному дозреванию, после чего идет на торги как удобрение.
Биогаз же проходит предварительную очистку и подается в трубопроводную
магистраль , обслуживающую около сотни городских автобусов. В конечном счете весь
городской автобусный парк предполагается перевести на метановое топливо.
Такой тип обработки отходов сулит много разнообразных преимуществ, но пока
остается довольно дорогостоящим, не говоря о том, что и твердый субстрат в
качестве удобрения с трудом находит потребителей.
Таким образом, биогаз из отбросов частично решает и проблему горючего. По
сравнению с бензином он обладает целым букетом преимуществ: меньше дыма,
выделяемого в атмосферу, отсутствие окислов серы и азота, а также менее шумно
работающие двигатели. Лилль участвует в предварительных работах по обкатке
этих технологий, запускаемых объединением «Биогазмакс», поставившим себе
целью замену бензина и природного газа как горючего для двигателей
муниципального автопарка на топливо, полученное из биогаза. Филиалы этой фирмы
действуют в Стокгольме, Риме, Берне, Гарлеме и Гётеборге.
Уже давно исследователи пытаются преобразовать отбросы в горючее. Немцы, к
примеру, пробуют отладить старую (еще времен последней мировой войны)
технологию выработки бензина из каменного угля, но обрабатывать с ее помощью не
уголь, а полимеры. В результате такой обработки длинные молекулярные цепочки
расщепляются для получения жидких или газообразных углеводородов. С помощью
пиролиза (медленного расщепления без контакта с кислородом воздуха) при
температуре 700-800°С пластмасса разлагается. В других странах, например
североамериканских, существуют производства подобного типа, но там удается
обработать только пластмассу, полученную после сортировки мусорной массы, а
токсичные отходы остаются. Все это мешает прогрессу во внедрении схожих методик.
А вот различные пластические материалы, употребляемые при упаковке товаров,
перерабатываются без особых проблем. Правда, за исключением поливинилхлорида.
Многообещающей представляется новая технология, разработанная индийским
инженером Раджавендрой Рао, которому удалось при посредстве катализаторов
преобразовать отбросы в кокс, сжиженный газ или горючее без выделения токсичных
отходов. Его новаторская технология удостоилась премии у него на родине, и
теперь ее разрабатывает одна нидерландская фирма. Данную технологию приобрел
ряд заводов в Германии и Италии, с ее помощью они стали производить керосин
для тепловых электростанций. Альтернативные же разработки, связанные с
пиролизом, термообработкой и газификацией для выработки сжижаемого газа,
напротив , еще не вышли из рамок экспериментальных проектов.
ПРЕКРАТИТЬ
РАСТОЧИТЕЛЬСТВО,
СОРТИРОВАТЬ ВСЕ!
Долгое время призывы производить первоначальный сбор отходов в раздельные
емкости считались пустой тратой времени, а задача сортировки собранных
отбросов не рассматривалась как бесперспективная. Сменялись эпохи, а парижане,
побуждаемые властями помещать отходы в разные емкости, снова и снова упорно
уклонялись от этой обязанности. Тексты законов оставались мертвой буквой, как,
например, указ 1782 года, предписывающий тем, «кто имеет у себя строительный
мусор, черепки, бутылочный бой, оконное стекло, битые зеркала или старое
ненужное железо, собирать их в отдельные корзины, чтобы на улице складывать в
особые кучи отдельно от прочих отбросов, так, чтобы с указанными отбросами
они не смешивались». Подобный же рескрипт выходил и сотню лет спустя, когда
префект Пубель предписал сортировку выкинутого и откладывание в отдельную
корзину осколков посуды, стекла, горшечных черепков и устричных раковин. Но и
это предписание 1884 года никогда не исполнялось.
На американском континенте в ту же эпоху подобные начинания администрации,
нередко подкрепляемые угрозой штрафов, столь же неуклонно не давали
результатов. В Бруклине, например, в частных домах сортировка отходов была
обязательной, и за нерадивость полагался штраф или месяц тюрьмы. Но жители, не устра-
шась указанных мер, послушания не проявляли.
В середине XX века мировая экономика усвоила изобретенную в США сразу после
войны новую ориентацию, связанную с так называемым плановым устареванием по-
купаемых товаров, таких, как бритвенные принадлежности, авторучки, платки,
столовое и постельное белье, посуда и т. п. Подспудным соображением,
диктующим перемены в образе действия, был следующий довод: чем охотнее мы заменяем
старые вещи новыми, стимулируя таким образом их производство, тем удобнее их
потребление. Однако такая стратегия не касается основных объемов мусора.
Житель США или западный европеец оставляет после себя 600-700 кг отбросов в
год. Каждый француз выбрасывает в день около килограмма отходов (вдвое
больше, чем в 1960-м, и в десять раз больше, чем сто лет назад). На треть они
состоят из упаковок и на четверть из органики, так или иначе поддающейся
вторичной обработке.
Мусорные баки наших процветающих и отнюдь не бережливых сообществ
представляют собой хранилища материалов, годных для вторичного использования: «рогов
изобилия вторсырья», как шутят жители Квебека, предложившие заменить общество
потребления «сообществом сторонников консервации». Последнее определение,
пущенное в ход еще в 1973 году, предполагает, что сохранение ресурсов,
вызванное изменением поведения жителей, должно позволить им уберечься от пороков
неумеренного потребительства.
Экспансия новых экономических технологий и упорядочение сбора упразднили
ремесло былых мусорщиков. Но за последние годы сбор и обработка вторсырья из
бытовых отходов вызывают всплеск общественного внимания. Производятся попытки
утилизации упаковок из бумаги, картона, пластика, стекла и металла. Все это
представляет собой значительный сегмент вторсырья, годного для производства
новых упаковок. После многолетних попыток увильнуть от этой заботы жители
западных городов вынуждены смириться с необходимостью сортировки отбросов.
Теперь все чаще применяется сбор в раздельные емкости, и сортировка
становится чем дальше, тем тоньше.
Ведь чем более отходы сегментированы и приспособлены к раздельной
утилизации, тем удобнее извлекать из них вторсырье, тем значительнее уменьшаются их
конечный вес и объем. В Германии выделяют до семи категорий отбросов, из коих
пять изымаются при обходе жилищ «от двери к двери»; среди них бумага и
картон, полиэтиленовые пакеты, остатки, подверженные ферментации, мусор,
объемные отходы. Стекло и вредоносные материалы отправляются в особые уличные
емкости. Обрабатывающие фабрики способны раздельно принять до пятнадцати типов
отходов. В этой стране практикуется возврат пришедших в негодность товаров с
гарантированной его оплатой и повторная утилизация бутылок из стекла и
пластмассы .
Посте «первопроходческих» разработок масштаб реутилизации отходов неуклонно
возрастает. В домашних условиях их ежедневная сортировка и отбор того, что
можно использовать повторно, постепенно входят в привычку. У потребителя
возникает заинтересованность в том, чтобы содержимое его мусорной корзины
соответствовало некоей норме. А возможные его ошибки и последствия его неловкости
исправляются в цехах конечной сортировки.
НАРЯДУ С МАШИННОЙ
СОРТИРОВКОЙ ВОЗВРАТ
К СОРТИРОВКЕ ВРУЧНУЮ
На первых заводах по обработке бытовых отходов, выстроенных в конце XIX
века, сортировка производилась вручную. Во Франции эти заводы пользовались
трудом «тряпичников при дробилке», извлекавших из мусора, который перемещался
мимо них на ленте транспортера, все, что они считали пригодным для вторичного
употребления. Такой тип предприятий встречался и в США, и в Европе - повсюду,
где крепла промышленность. В Америке, на берегах реки Гудзон, рабочие, стоя
около ленты транспортера, выхватывали из отбросов все, что могло представлять
какую-либо ценность. Так же шел отбор на большом предприятии в Будапеште: там
в 1895 году сортировкой отбросов занимались женщины и дети; этот венгерский
завод просуществовал еще два десятка лет.
Иногда сами жители производили первичный отбор перед отправкой мусора на
свалку. Так, в начале XX века в некоторых немецких годах, в частности в
Потсдаме, применялись экспериментальные «шкафы для мусора», имевшие несколько
секций, очищаемых в разные временные промежутки, по мере их заполнения.
Американцы прибегали к «трехсекционному сбору», откладывая в три разных емкости
«хлам» (бумагу, картон, мусор от подметания, осколки посуды, битое стекло,
куски дерева и кожи), «огрызки» (кожуру и чешую, остатки трапез, кости) и
золу, используемую при работах с насыпным грунтом. Иногда выставляемые пакеты с
мусором сопровождались табличками, куда печатными буквами вписывались
определения их содержимого. Однако в годы экономического взлета «хлам» перестали
отделять от остальных отбросов. В середине века вообще наблюдается потеря
интереса ко вторсырью (что, правда, не коснулось утилизации металла), пока в
конце 1960-х не вспыхнуло общественное внимание к вопросам экологии. Город
Мэдисон в Висконсине первым в 1967 году выдвинул значимую инициативу сбора по
дворам бумажной макулатуры, чтобы как-то облегчить кризисную ситуацию с
дефицитом места на свалках.
В Японии, где из-за нехватки площадок под свалки раньше, чем где-либо еще,
стали переходить на сжигание мусора, сортировка изначально велась по-иному.
Начиная с 1980 года, отбросы каждого жилого дома располагались как минимум в
двух емкостях: в одной помещалось все, что можно было сжечь, а в другой - не
предназначенные для сжигания вещества и материалы. К последним причислялись и
пластмассы, поскольку при сгорании они выделяли газообразные соединения
хлора. В некоторых городах уже осуществлялось подразделение мусора на пять и
более категорий. Так, в Хиросиме все подлежащее вторичному использованию,
горючее, негорючее, вредное для здоровья и объемное выкладывалось по отдельности.
Сбором (особенно в тех местах, где узость улочек мешала проезду больших
мусоровозов) занимались небольшие машины, объезжавшие каждый дом, или же
выделялись общие площадки для мусорных баков.
Экономические и санитарные доводы вскоре подвигли богатые страны отказаться
от ручной первичной сортировки в заводских цехах. Стали разбирать отходы
механически, применяя специальные приемы, с помощью которых «мусороведы»
попытались отделить зерна от плевел. Мусоровозы изрыгали свою начинку в отвалы.
Оттуда механическими захватами она переносилась на транспортеры, затем
производилась ее обработка самыми разнообразными способами. Удалялись пакеты, в
которых мусор привезен, затем их содержимое подлежало измельчению, дроблению
или эмульгированию. Дробленая смесь, тонким слоем уложенная на ленту
транспортера, подвергалась нескольким технологическим операциям для извлечения
конкретных составляющих путем баллистической селекции, денсиметрической,
магнитной, электростатической обработке, отбору с помощью пневматического
воздействия, обследованию с помощью оптических датчиков и дальнейшей обработке с
применением всасывания, продувки, сортировки по длине отскока, липкости, по
коэффициенту сцепления и, наконец, финальной доводке путем просева и
аффинажа.
Наконец, преодолев множество преград и многократно подвергнутые растиранию
перед попаданием на разные ленты транспортеров, отбросы завершают свое
странствие, сопровождаемое толчками и вибрацией. И всем на удивление («мусороведе-
ние», похоже, творит чудеса) по выходе из заводских цехов отсортированное
сырье смирно ожидает своего часа в кузовах различных погрузчиков. Тряпье,
отмытая от загрязнений металлическая тара, битое стекло, фрагменты бесцветного
или цветного пластика, спрессованные катышки картона и бумаги - все это
готово к новым технологическим приключениям. А в сторонке нагревается и исходит
паром то, что подвержено ферментации и подготовлено для производства
компоста.
Между тем сложность и высокая стоимость таких операций не могут не внушать
пессимизма. В экспериментальных проектах, даже после усовершенствований,
собранные материалы остаются очень загрязненными. Промышленники и земледельцы
затрудняются пускать их в употребление из-за обилия посторонних включений,
неопрятного внешнего вида и боязни внести действительную или мнимую заразу.
Посему проблемы сбыта продукции делают такие заводы малорентабельными.
Невзирая на все усовершенствования, механическая обработка не способна адекватно
заменить глаз и руку живого человека. А потому экологи, отчаявшись добиться
желаемого с помощью механизации, ныне превозносят преимущества ручной
разборки предварительно отселектированного мусора.
Во Франции первые разработки в этом направлении были предприняты в Гавре и
Ла-Рошели, где с 1974 года производится выборочный сбор бумаги и картона.
Первый приемник для вышедшего из употребления стекла в том же году был
установлен в одном из селений департамента Верхняя Марна. С тех пор в самых
разных местах европейской территории Франции установлены несколько тысяч
специализированных контейнеров. Европейских потребителей настоятельно просят
избавляться от где-то захороненных залежей пустых бутылок, доставляя их к
указанным контейнерам, либо возвращая торговцам (если действует схема
гарантированного возврата). Сознательные граждане теперь раздельно собирают упаковочные
материалы и использованную бумагу, затем складывают их перед своими домами
(при условии, что налажен соответствующий порядок сбора) или в особые
контейнеры на площадках для мусора. Правительства развитых стран побуждают своих
сограждан или принуждают их к раздельному сбору некоторых компонентов мусора.
Таким образом, отобранная макулатура и стекло (особенно последнее) либо
непосредственно направляются на завод, либо попадают в один из
специализированных цехов по сортировке, где содержимое баков снова тщательно обследуют и
распределяют по принадлежности, убирая нежелательные вкрапления. Магнитные
сепараторы выхватывают металлические консервные банки, а сепараторы,
использующие вихревые токи, изымают алюминиевую тару. Вибрационные столы разделяют
компоненты по калибру и весу, путем продувки и аспирации удаляют слишком
легкие включения и пыль. Денсиметрическая сортировка разделяет частицы одного
гранулометрического состава, но разной плотности. Камеры слежения,
инфракрасные и колориметрические датчики и детекторы металлов инспектируют отходы,
чтобы направить их по разным дорожкам транспортеров. Все более и более
разработанная автоматика ведет к повышению чистоты ранее отобранных компонентов.
Ручные операции дополняют комплекс применяемых мер. По обе стороны ленты
транспортера стоят сортировщики; их руки ныряют в движущиеся мимо них бытовые
отходы, цепляют некоторые полезные объекты и отправляют каждый в
соответствующий бак. Первые же эксперименты с конвейерной сортировкой вручную вызывали
полемику в прессе. Обличители обвиняли ее энтузиастов, что они возвращают нас
в Средневековье. Защитники подчеркивали, что машины не все умеют, и подобные
производства дают работу тем, у кого проблемы с трудоустройством. По мнению
специалистов из центра занятости, эти операции довольно трудоемки. Частные
фирмы и предприятия по обработке вторсырья нередко объединяют свои усилия,
устанавливая общие цеха конвейерной ручной селекции отбросов, повышая
производительность и улучшая условия труда с учетом его энергономических
характеристик. Кроме прочего, в облегчение этой задачи вносит немалый вклад и
механизация .
Итак, для получения сырья, отвечающего критериям качества, выдвигаемым
промышленностью, пришлось вернуться к ручному труду в первоначальной стадии
сбора и на этапе заводской обработки. Но при ручной переборке главным образом
извлекаются сухие материалы, например упаковки, а не отбросы в их первона-
чальном виде. Отладка роботов-сортировщиков с оптическими датчиками сводит к
минимуму непосредственное вмешательство человека, прежде всего там, где дело
касается стекла и упаковок из пластика. Так, камера, объединенная с
информативной системой, идентифицирует характеристики бутылок, которые впоследствии
направляются к предписанным местам сброса.
УПАКОВКИ В
КОЛЛИМАТОРЕ
Кое-кто еще ностальгически вспоминает стеклянные стаканы и бабушкины
глиняные крынки, до краев полные молока, сливочного и растительного масла, муки,
уксуса, компотов, варений, круп и овощей. Наши предки покупали продукты
неупакованными, на вес и помещали их в банки и другие емкости. Еще и сегодня
некоторые селяне продолжают так поступать по привычке, из экономии, потому
что так им больше нравится или они считают это более экологичным.
Вот уже несколько десятилетий выбрасываемые упаковки увеличиваются в числе,
поскольку в свободной продаже множатся продукты и товары, уложенные в такую
тару. Один из проспектов, выпущенный в 1970-х, расхваливая преимущества новых
упаковок, напоминал читателям, как обстояло дело в предыдущую эпоху: «Без них
вы бы еще чистили зубы столовой солью, отправлялись за молоком, беря с собой
для этого горшок, и наливали бы вам его из большой миски с несколькими уже
утонувшими в нем мухами, вы бы покупали все необходимое к столу на вес, без
ярлычков, без гарантированного указания веса, и уносили домой в газетной
обертке». Практичные, гигиеничные, прочные, информативные и привлекательные,
новые упаковки пользуются неизменным успехом.
Маниакальное размножение упаковок ныне не знает границ. Продукты заключают
уже в тару с двойными и тройными стенками, причем все это не поддается
вторичной переработке и многократно увеличивает объем и вес отходов. Упаковки
продолжают множиться из-за того, что большинство предметов для покупки
выбирается из стоящих в свободном доступе, причем пищевые продукты пакуются все
меньшими порциями. В странах с развитой промышленностью и соответственно
повышенной занятостью женщин на службе, а также с повышением процента живущих в
одиночестве - увеличивается склонность употреблять в пищу готовые
расфасованные блюда, что лишь умножает количество упаковок. Индивидуализированные
способы потребления и сокращенные порции также очень способствуют увеличению
объемов выбрасываемого. Ныне упаковки занимают до четверти объема европейских
мусорных корзин; на их изготовление для краткой службы и последующего
уничтожения тратится много материалов и топлива. Теперь на одного француза в год
приходится до ста килограммов упаковок, тогда как в 1960-м - всего тридцать
шесть. Так что французы - одни из самых заядлых в мире любителей упаковок:
каждый из них выбрасывает до десяти штук в день.
Война с упаковками разгорелась в начале 1980-х. Начали устраивать особые
сортировочные линии, организовывать сбор упаковок в отдельные емкости. Клаусу
Тёпферу, главе немецкого министерства по охране окружающей среды, в 1991 году
удалось (после проведенной железной рукой кампании при поддержке
промышленного лобби) провести постановление, предписывающее фабрикантам и дистрибуторам
принимать от населения упаковки из-под продуктов и за свой счет их вторично
использовать либо уничтожать. Эти последние быстро среагировали, образовав
фирму «Dual System», ведающую сбором упаковок, и ассоциацию, которая ею
управляла: «Duales System Deutschland». На деньги этого объединения
собирались консервные банки, бутылки, алюминиевые поддоны, бумага и картон. Затем
эти материалы поставлялись специализированным предприятиям по их вторичной
обработке.
Финансирование этой системы осуществлялось посредством обязательств, выда-
ваемых фабрикантами конкретным дистрибуторам, которые таким образом включали
эту стоимость в цену товаров. Специальный логотип (так называемая «зеленая
точка»: Grune Punkt), наклеенный на большинство упаковок, указывал, что они
подлежат приему у населения. Потребителей призывали помещать их в особые
контейнеры, стоящие в отведенных для этого местах. Ставить логотипы на пакеты, в
которые помещается покупка, было запрещено.
Такие «добровольные меры» представлялись промышленникам наименьшим из зол,
поскольку благодаря этому никто не мог заставить их непосредственно принимать
назад использованные упаковки вместе с пустыми бутылками и флаконами. Вместо
игры «возврат производителю» они запустили более для них удобную забаву под
девизом: «кто мусорит, платит». С помощью этого постановления немецкое
правительство намеревалось наполовину сократить массу упаковок, добавляющих
весомую долю в горы сваливаемых отбросов. Первые результаты ободряли. Потребители
откликнулись на призывы единодушнее, нежели ожидалось. Они с жаром делили на
категории свои отходы, заполняли предоставляемые им емкости, задав жару
промышленникам, неготовым так быстро пустить в ход такие объемы вторичного
сырья. Изделия из пластмасс, освоение которых было еще в зачаточном состоянии,
горами громоздились на заброшенной американской военной базе в Цвайбрукене и
на кораблях, стоящих на якоре вдоль Эльбы, или направлялись на свалки
Франции, Азии или Восточной Европы.
Следуя примеру зарейнских коллег, французские фабриканты и дистрибуторы
также обязались превращать свои упаковки во вторсырье, прибегнув к
корпоративному фонду, куда поступают отчисления от каждого продукта, выброшенного на
рынок. Они состряпали недурной рецепт: с января 1993 года действует взаимная
договоренность, обязующая каждого из участников содействовать переработке
использованных упаковок. Для этого под контролем госструктур создано
акционерное общество «Экоупаковки», которое распоряжается собранными для этой цели
фондами. Оно участвует в финансировании сбора и сортировки бытовых отходов
коммунами, давая последним подкрепленные контрактом гарантии покупать у них
прошедшие селекцию отходы по заранее установленным ценам. При всем том
гарантии действительны при условии соблюдения коммунами некоторых критериев
качества обработки: сырье на выходе обязано иметь гомогенизированный вид,
упаковки не должны содержать остатков товара и как минимум их следует укладывать в
тюки или пакеты. Эти «минимальные технологические предписания» часто дают
повод к разногласиям между предпринимателями и членами муниципальных советов.
Логотип «Экоупаковки» (две ломаные стрелы, заключенные в круг) с той поры
фигурирует на большинстве упаковок с пользующейся широким спросом продукцией.
Его появление на упаковках означает, что производитель выплатил требуемую
сумму, призванную погасить часть стоимости их сбора, сортировки, переработки
или уничтожения. К этому АО примкнуло большинство производителей,
перепоручающих ему сбор и селекцию отходов, а также все заботы по организации
селективного складирования.
С одобрения правительств подобные меры были предприняты и в других странах.
Наконец, в 2007 году создается международная европейская организация по сбору
и утилизации упаковок (под названием «Pro-Europe»), объединившая три десятка
стран. Она тоже дает лицензию, аналогичную «зеленой точке», и вырабатывает
единую политику развития мощностей, связанных со сбором упаковок. Отдельные
соглашения по этому поводу заключены и между западными странами, пока еще в
нее не вступившими.
Такие меры, относящиеся к производителям, дистрибуторам и импортерам
изделий, изготовленных с соблюдением принципа «кто мусорит, платит», применяются
теперь ко все большему ассортименту выпускаемой продукции. Под влиянием OECD
(Organisation for Economic Cooperation and Development: по-русски: ОЭСР,
Организация экономического сотрудничества и развития) теперь изменилась и фор-
мулировка основного слогана, утратившая отрицательные коннотации: «REP»
(responsabilite elargie du producteur: расширение ответственности
производителя) . Благодаря внедрению этого принципа предприятия обязуются финансировать
утилизацию того, что останется после использования их продукции, поставляемой
на рынок. В подобных целях предприятия склонны кооперироваться, учреждая
«экоорганизации», занимающиеся финансированием всего, что с этим связано. В
конечном счете, производители участвуют в обработке лишь части того, что
выпускают. Согласно расчетам, они, содействуя экологической переработке
упаковок, оплачивают от трети до половины стоимости всех операций по их сбору и
утилизации. А вот в Германии, где их обязательства учитываются строже, они
покрывают уже всю стоимость подобных работ.
КОМПЕНСАЦИИ И НАКАЗАНИЯ,
СПОСОБСТВУЮЩИЕ РАСШИРЕНИЮ
СЕЛЕКТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ОТХОДОВ
Снабжение частных лиц информацией и мотивация их действий, как установлено,
являются вернейшим средством привлечения населения к более тщательному
предварительному отбору упаковок, бумаги, картона и прочих остатков. Помогают и
всякого рода призывы об охране природы, экономии общественных затрат,
поддержка тех институций, что берут на себя ответственность в делах помощи
страждущим и неимущим или в работах по уменьшению стоимости обработки отходов. На
первых порах многие поддаются подобным уговорам и даже переходят в ряды
рьяных сторонников таких мер; большинство жителей объявляли, что готовы
предварительно сортировать свои отходы еще перед выбросом, а домовладельцы -
создавать условия для их раздельного хранения на отведенных для них площадках.
Однако между первоначальными декларациями и их непосредственным воплощением
разверзается пропасть. Проходит какое-то время, и первоначальный энтузиазм
угасает, берет верх былая лень. Предварительная сортировка отбросов требует
каких-то усилий, на это охотнее идут жители сельских поселений, поскольку
располагают площадью, необходимой для размещения отобранного (в частности,
способного послужить кормом для скота или топливом, а также годится для
приготовления садового компоста) . А вот горожане вскоре начинают сопротивляться
практической реализации своих же обещаний. В 2006 году на каждого из
горожан-французов пришлось по 26 кило упаковок, то есть лишь половина от того,
что заготовили их сельские собратья. Так что призывы к сотрудничеству очень
важны, но необходимы дополнительные меры, чтобы первый порыв не остыл.
То, что подлежит сортировке, принимается у населения прямо из жилищ или с
отведенных для отходов площадок. Получение достаточного объема компонентов,
складируемых в особые емкости, требует увеличения их количества и числа
пунктов их размещения у привычных пешеходных путей: по дороге в паркинги, к
остановкам общественного транспорта или к торговым зонам. При всем том чрезмерное
увеличение числа мест складирования - задача слишком дорогостоящая и
создающая помехи перемещению людей и транспорта. Вдобавок шум при заполнении
подобных емкостей (например, звон выбрасываемых бутылочных осколков) создает
неудобства для окрестных жителей. В городах порой еще возникают затруднения
из-за чересчур узких тротуаров. Во избежание неудобств емкости старого
образца все чаще заменяются такими, что снабжены звукозащитным покрытием или
целиком либо частично заглублены в почву.
Сбор мусора путем обхода квартир считается более результативным, чем
добровольное содействие жителей, хотя и обходится дороже. Специалисты по логистике
подготовили новые технологии сбора и даже автомобили с отдельными отсеками.
Такие сборы чередуются с привычной практикой. Иногда в дело также пускают
мусоровозы с кузовами из двух или нескольких отсеков. Для облегчения селектив-
ного сбора отбросов фирмы предусматривают корзины для мусора из нескольких
отсеков (чтобы уменьшить общее количество емкостей), но это часто не
гармонирует с размерами чересчур тесных кухонь.
Качество сортировки оказывается решающим фактором оптимизации позднейших
операций со вторичным сырьем, однако это требует от граждан тщательности в
разделении разных фракций отбросов, а значит - изменений в привычном обиходе.
Успешность селективного сбора в немалой степени зависит от способа
организации сортировки и ее технологического сопровождения. Выделение слишком
большого числа разновидностей отбросов охлаждает надежды на удачное разрешение всех
проблем и приводит к многочисленным ошибкам. Можно констатировать, что
отдельные граждане строго следуют предписаниям, если те сведены в простые
системы и хорошо разъяснены. Результаты оказываются лучше, если информация ясно
изложена и распространяется регулярно.
В Боулдере (Колорадо) проводятся эксперименты в этом направлении, их
успешность во многом определяется сильной заинтересованностью всех вовлеченных
участников. В 1980-х группа волонтеров, объединенных в ассоциацию, наладившую
шефство над этим жилищным сектором (block leader), стали навещать своих
соседей и напоминать им о датах сбора бумаги, стекла и алюминия, вместе с тем
побуждая их к селекции отбросов.
Теперь подобная практика довольно распространена в Европе. Местные
объединения образуют группы «вестников сортировки», часто обращаясь к тем, кто
профессионально занят в таких цехах, с просьбами объяснять жителям, как следует
правильно селекционировать отбросы и сколь полезна утилизация вторсырья. В
2006 году таких групп во Франции насчитывалось до 1300. Правила сортировки,
иногда довольно сложные, не везде одинаковы. Упаковки теперь так хитроумно
устроены, что не всегда можно понять, в какой контейнер их класть. Это иногда
вызывает споры между соседями и даже членами семейств. Например,
пластмассовые бутылки годны для переработки, а вот упаковки для йогурта, допущенные как
вторсырье в некоторых странах, во Франции не обрабатываются. Возможны
следующие причины отказа: недостаточная доля в общем объеме выброшенного, трудности
с переработкой определенных полимеров или потребность в такой температуре
сжигания, какая недоступна при имеющемся оборудовании.
В сортировочных центрах содержимое мусорных ящиков снова подвергается
проверке . Из него удаляется примерно четверть объема, как непригодная к
дальнейшей утилизации. Чтобы снизить этот вторичный отсев, некоторые дистрибуторы
(пока еще не слишком многочисленные) берутся помогать своим клиентам,
маркируя упаковки отходов клеймами с указанием, поддаются ли отходы от них
реутилизации и в какой контейнер их следует отправлять. Доводы множатся,
стилистика призывов совершенствуется. Агитирующие не только взывают к сознательности
пользователей, ссылаясь на необходимость беречь среду обитания, но играют
также на их склонности к игровым ситуациям, обращаются к желанию сограждан
сэкономить или к их «доброте душевной».
То, что «человек играющий» есть важная ипостась нашей натуры, учитывается,
например, при организации сбора бутылок, слишком часто оставляемых у дороги,
на пляжах и в местах проведения спортивных состязаний. Алюминий также
стимулирует воображение. Вот уже несколько лет муниципальные власти в Провансе
организуют «алюмохоту» среди подростков, снабжая ребят «алюминизированными»
мешками и намагниченными «волшебными палочками», помогающими отличить
алюминий от стали.
Специальные аппараты «Lucky Can», внешне схожие с игровыми автоматами,
появились в Швейцарии. Их устанавливают поблизости от супермаркетов, школ или
заправочных станций. Туда следует бросать пивные банки, которые иначе все
время попадают, куда не надо. А опуская их в эти аппараты, можно иногда
выиграть монетку, брелок, плитку шоколада, волчок на веревочке или что-либо по-
добное. Две юные основательницы французской фирмы, работающей с 2001 года и
названной «Кэннибал» (буквально: «банкоед»), избрали местом их размещения
университетские кампусы, данная компания эксплуатирует склонность молодежи к
игровому поведению. «Банкоеды» стали появляться в торговых галереях и в
университетах; при опускании в них банок иногда выпадает джекпот. Подобные
аппараты постепенно распространяются по миру.
В Канаде, Китае и еще нескольких странах безработные, пенсионеры и
добровольцы из соответствующих организаций подбирают металлические банки и
пластмассовые бутылки не для праздной забавы, а ради пополнения своего бюджета или
получения неких сумм, жертвуемых на школы и благотворительность. Поэтому в
конце XX века около 150 000 бразильцев собирают пивные банки и доставляют их
в центры переработки; в подобных операциях там занято больше людей, чем в
производстве автомобилей.
Однако соблазн игры или добрая воля не всегда способны побудить к
селективному сбору отбросов, и тут приходит черед социального, а проще говоря,
административного принуждения. Коммуны навязывают жителям для сбора годных к
переработки отбросов мешки из прозрачного пластика, чтобы контролировать
качество селекции, однако многими это воспринимается как нарушение приватности.
На лондонских улицах можно встретить группки патрульных, приоткрывающих
крышки контейнеров, проверяя, хорошо ли отсортировано их содержимое, разложено ли
в разные емкости (стекло в один контейнер, пластик и металл - в другой,
пищевые отходы в третий). За многократное нарушение предписаний на виновников
налагают ощутимые штрафы. Полицейские, ведающие сбором отбросов, никаких
вольностей не спускают.
Другим способом воздействия является увеличение временных промежутков при
сборе мусорных контейнеров, содержащих неотселектированные отбросы. Тогда
приходится избегать попадания туда пригодных к вторичной обработке
компонентов, поскольку из-за этого они очень быстро заполняются. Тогда соседи,
пользующиеся теми же емкостями, напоминают нерадивым об их обязанностях, призывая
соблюдать установленные правила.
При всем том самым действенным средством оказывается снижение взимаемой за
уборку платы для тех, кто добросовестно сортирует отбросы. Таким образом, и
здесь реализуется принцип «кто мусорит, платит». Домохозяева, вынужденные
оплачивать эвакуацию отходов непосредственно в зависимости от объема или веса,
больше заинтересованы в их сортировке, чем те, что вносят фиксированную
плату, соотносимую со стоимостью платы за жилье или с количеством проживающих.
Этот тип оплаты вводится в США, там его называют «Pay as you throw» (сколько
выбросил, столько и заплатил). Он побуждает производить предварительную
селекцию отбросов и компостировать в собственном саду органику.
ВТОРАЯ ЖИЗНЬ «КОШМАРИЩ»
Загромождающие все подходы кучи испорченного оборудования часто не
помещаются в короба для отбросов; тут и перегоревшие телевизоры, и кухонные
комбайны, и охромевшие столы, не говоря уже о брошенных детских колясках,
пострадавших от буйных ночей драных матрасах и множестве иных изгнанных из обихода
вещей. Иногда собственники, мало заботясь о благолепии пейзажа, норовят
тайком бросить эти пожитки в лесу или в овраге, на обочине дороги, на городском
тротуаре или на берегу реки. В последние годы за подобными нарушителями
охотятся особенно рьяно, поскольку им мы обязаны размножением диких кладбищ
мусора , на здешнем жаргоне окрещенных «кошмарищами».
В поисках избавления от них прибегают к разным средствам. В общественных
местах несколько раз в году на день-два оставляют кузова на колесах, но те
недостижимы для престарелых или больных, а также для тех, кто живет в комму-
нальных жилищах, оставляющих мало места для громоздкого мусора. В этом случае
уместнее специальная городская служба, убирающая все это прямо из квартир.
Последняя услуга может быть бесплатной или платной. В Японии, например, на
упаковки наклеивают специальные бирки с телефонными номерами служб,
занимающихся эвакуацией громоздких вещей. Стоимость этой услуги варьируется в
зависимости от типа мусора: вывоз кроватной сетки или старого кресла стоит
по-разному. Предварительно оцененные, эти вещи рано утром в день сбора
выносятся в предписанные места.
В развитых странах предусматриваются специальные места сбора утиля. В США,
например, подобная практика существует с 1970-х годов. Предварительно был
выпущен особый закон, предписывающий муниципальным властям выделить для этого
площадки. В континентальной Франции первой к этому средству обратилась
городская коммуна Бордо (1981). Чтобы не раздражать население, контейнеры
разместили в привычных местах дикарских свалок. Теперь жители могли поставить
машину на набережной и отнести привезенные отбросы в специальный контейнер. В
2007 году прием громоздкого или токсичного мусора осуществлялся примерно на
4000 площадках для хранения утиля.
Такая площадка представляет собой заранее подготовленное и огороженное
место. Ее посетители раскладывают по емкостям и контейнерам громоздкие
предметы: пришедшие в негодность столы, стулья и матрасы, вышедшую из строя бытовую
технику, сломанные велосипеды, строительный мусор, комли садовых деревьев.
Сюда же можно прибавить и «особые отходы»: растворители, краски, отработанное
машинное масло, батарейки и аккумуляторы, все, не использованное во время
ремонта и работы над домашними самоделками, баллоны с аэрозолями и прочие
отходы, загрязняющие среду обитания, взрывоопасные или вредные для здоровья.
Иногда кое-кто украдкой проносит на площадку весьма опасные предметы: так, один
посетитель притащил из багажника своей машины бутыль цианистого калия без
этикетки. Прием мусора на таких площадках имеет свои ограничения. К примеру,
охранник как-то раз отказался принять труп обезьяны, послужившей подопытным
животным в одной из лабораторий.
Хранители обязаны давать посетителям советы и рекомендации, позволяющие
лучше распределить все, что предназначено на выброс, по емкостям. Они
надзирают за порядком, оповещают соответствующие службы, какие из контейнеров уже
полны. То, что поступает на эти площадки, потом отправляется по разным
адресам: на реутилизацию, компостирование, прессование, термо- и химобработку
либо прямо на свалку.
Устройство подобных площадок способствует борьбе против дикарских свалок и
попадания токсичных веществ в общий поток отходов. При всем том это не вполне
палочка-выручалочка, а лишь транзитный пункт по пути к местам конечной
обработки. Таким образом они частично спасают от уничтожения то, что может еще
послужить, и уменьшают общую массу всего, что предназначено в отвал или на
сжигание.
Чаще всего из соображений безопасности там исключаются какие-либо розыскные
работы, но нередки кражи, особенно по ночам. Ночные старатели взламывают
решетки и ищут, чем поживиться. Высокая стоимость металлов побуждает к актам
вандализма. Нередко между конкурирующими бандами охотников за металлом
вспыхивают драки. Взбудораженные ими муниципальные власти пытаются навести
порядок, электрифицируя ограду или заводя сторожевых собак.
Некоторые ответственные лица проявляют определенную уступчивость, разрешая
частные операции с мусором, принесенным в те часы, когда площадки открыты для
посещения. В это время организации и частные лица могут бесплатно выносить
материалы и предметы: дерево, годное для обогрева, механизмы и мебель,
которые еще можно починить, детские игрушки, садовый инвентарь и т. п. На
временном складе габаритного мусора собранное остается на несколько дней в распоря-
жении посетителей, оно лежит в специальных контейнерах и ожидает отправления
в цеха дальнейшей переработки. Так поступают на площадках коммуны Морнан, в
департаменте Рона, в ассоциации «То да сё» (Autres choses), ведающей решением
проблем реутилизации отходов на местном уровне; эта последняя специально
занимается отбором предметов, годных к починке и перепродаже. Этот тип
деятельности часто приобретает формы социальной поддержки нуждающихся. Так дело
поставлено в Великобритании, где организации обществ милосердия заключают
договоры с муниципальными властями, чтобы отбирать наиболее подходящее из вещей,
поддающихся починке без сложной аппаратуры. Во всех случаях добротная
сортировка , если выбрасывающие ее обеспечивают, создает наилучшие условия для
дальнейшего восстановления, реутилизации, починки и перепродажи разного рода
предметов.
В Японии жителей даже поощряют подыскивать себе нужные вещи на подобных
площадках, давая им возможность прямо на месте чинить то, что они намерены
взять себе. В некоторых городах, скажем в Осаке, жителей даже обучают этому,
помогая получить первоначальные навыки ручного труда для выполнения таких
работ . Во временных складах каждый может бесплатно воспользоваться неисправной
техникой: велосипедами, электропроводкой, деревянной мебелью - либо унести их
без починки, либо на месте починить и навести некоторый лоск, используя
предложенный инвентарь.
ПОИСК ПУТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МНОГОЛИКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
И ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Ныне муниципальные власти, ранее сталкивавшиеся только с привычными
бытовыми отходами, вынуждены учитывать последствия переменившихся обстоятельств. К
последним относится обработка использованных холодильников, телевизоров,
пылесосов , электроники и прочих высокотехнологичных приборов, заполонивших все
пространство повседневности. Повышение скорости технологического обновления
быстро приводит их к состоянию морального износа. Так, ожидаемая средняя
продолжительность жизни мобильных телефонов и компьютеров упала до трех лет.
Теперь производители признаются ответственными за посмертную историю того,
что они выпустили в свет; особенно это касается электрооборудования и
электроники. До последних лет расходы на их утилизацию ложились на бюджеты
коммун. Но теперь принимаются некие меры, чтобы обеспечить экологически терпимый
конец такой аппаратуры, реутипизировать некоторые ее компоненты, а другие
пустить на извлечение полезных материалов или энергии. Рассмотрены
многочисленные технологические приемы для сокращения количества самих устройств и
складируемых остатков от них. Либо в их цену включены дальнейшие выплаты на
их уничтожение, либо какая-то такса вводится при их выбрасывании.
Японское правительство в 2001 году дало ход закону, запрещающему банальный
выброс электрических устройств, применяемых в домашнем хозяйстве. Потребитель
выплачивает довольно высокую таксу, к примеру 50 евро, За холодильник. Эти
деньги пойдут на оплату его демонтажа, реутилизацию компонентов или их
обработку в качестве вторсырья. Производителей энергично побуждают использовать
детали, легко подвергаемые демонтажу. Особая ассоциация - Центр по надлежащей
обработке бытовых электроотходов - помогает мелким муниципальным образованиям
избавляться от них. Это объединение промышленников, созданное в 1994 году,
играет ключевую роль в использовании пришедшего в негодность
электрооборудования. Его цели - повышение безопасности при использовании, рациональное
энергопотребление и вторичная переработка товаров. Центр организует прием
продавцами отслуживших свой срок изделий. Участвующие в этом процессе
магазины, называемые «объединение магазинов полноценного обслуживания», принимают
старые приборы и передают их специализированным предприятиям.
В Европе с 2003 года тоже принимаются законодательные меры для ограничения
потерь, связанных с выбрасываемой техникой, что надо признать
расточительством. Особая директива обязывает производителей избегать при изготовлении
оборудования опасных материалов, другая требует организовать сбор, переработку,
использование или уничтожение всех вышедших из употребления приборов. Во
Франции эта директива начала применяться с ноября 2006 года. Потребители
вносят денежную компенсацию за «экосотрудничество», предполагающую оплату
обработки и утилизации изделия тогда, когда наступит срок его выбрасывать. Сумма
варьируется от одного евроцента за мобильный телефон до 13 евро за
холодильник или морозильную камеру. Производители обычно присоединяются к одной из
четырех экологических ассоциаций, занимающихся финальной утилизацией их
изделий. Одно из этих объединений, «Экосистемы», наладило партнерские отношения с
французским волонтерским обществом «Эммаус» и с линейкой магазинов,
объединенных лейблом «Envie» («Хорошо на зависть»), которые торгуют
электроприборами и к тому же принимают у населения в починку те из них, что еще возможно
исправить (см. об этом главу «Как не дать набитым мусорным корзинам лопнуть
от натуги»).
Объем отходов электромеханического и электронного свойства все
увеличивается. Каждый час в мире выбрасывают до четырех миллионов тонн такого рода
мусора . Удаление этих остаточных материалов оставляет на поверхности
канцерогенные и оказывающие крайне вредоносное воздействие на нервную систему металлы
(кадмий, хром, свинец, ртуть) и диоксины. Обработать стеклянную бутылку,
газету или металлическую консервную упаковку не так трудно, здесь применяются
те же технологии, что и в традиционных производствах. А вот остатки от
микросхем, напичканные самыми невообразимыми и часто токсичными включениями,
представляют задачу гораздо более сложную.
Конструкторы и предприниматели встретили эту неподатливую проблему во
всеоружии, стремясь очистить от примесей и как можно полнее выделить компоненты
выброшенных устройств. На заводах, где применяются высокотехнологичные линии,
детали, предварительно прошедшие ручную обработку, подвергаются весьма
хитроумным манипуляциям. Одно из подобных предприятий было открыто вблизи города
Анжера в 2008 году. Первые операции там - вакуумное отсасывание фреона из
компрессоров и удаление из каркаса полиуретановых пеноматериалов. Для
разделения смазочных масел применяются ультразвук, обработка в атмосфере инертного
газа (азота) и, наконец, расплавление. Затем рефрижераторы попадают в большой
вертикально стоящий цилиндр, там они цепляются к массивной цепи, поднимаются
в воздух и от столкновения друг с другом гнутся и ломаются на части; в
результате такой операции полиуретановые пеноматериалы лучше выкрашиваются и
отделяются от металла.
Телевизоры, компьютеры и небольшие бытовые устройства типа инструментов и
игрушек с чипами (РАМ) сначала разбирались вручную. Стоя у конвейера,
рабочие, обычно с ментальными расстройствами, удаляли нежелательные элементы и
отделяли некоторые детали, такие, как катодные трубки телевизоров или
электронные карты компьютеров. Затем аппараты отправлялись к другого рода
вертикальному цилиндру, в котором разрушались вибрацией. После такой дезинтеграции
сырье подвергалось дроблению, магнитной сортировке, денсиметрической,
химической, оптической селекции с целью отделить железо, алюминий, медь и различные
полимеры, которые будут обработаны плавлением или в сети пластической
обработки полимерных соединений.
Такой завод получает ежемесячно 1600 тонн «D3E» («Dechets d'equipements
electriques et electroniques»: отходов электрического и электронного
производства) , поступающих со всего запада континентальной Франции. Там удается
переработать на вторсырье до 65% изделий типа РАМ и до 90% компьютерных мони-
торов и холодильников. Результат, без сомнения, заслуживает внимания, но он
касается лишь мелкого ручейка в шумных потоках отходов электрической и
электронной промышленности. Заводы для их переработки существуют и в других
развитых странах, в том числе в Японии и в США, где такие штаты, как Массачусетс
и Калифорния, уже не отправляют эту категорию отходов в отвалы.
КАК СОГЛАСУЮТСЯ ДРУГ
С ДРУГОМ МИЛОСЕРДИЕ,
ОТВЕРЖЕННЫЕ И ОТБРОСЫ
Уже давно благотворительные организации церковного или светского характера
поручают своим волонтерам обход квартир и домохозяйств с целью эвакуации
домашних отходов. Уже в конце XIX века в Риме действовал благотворительный
кружок, собиравший у жителей кости, бумагу, тряпье и сигарные окурки. И во
Франции благотворительные организации составляли некоторую конкуренцию
тряпичникам.
В августе 1883 года при раздаче премий, имевшей место в одной из школ,
аббат Марбо произнес речь, в которой отметил, что «государство стремится к
экономии, отказываясь от всех неподобающих ассигнований», и объявил, что для
пополнения ресурсов его братство основало «Лигу сбора старой бумаги» и стало
уделять внимание тряпичничеству. «Ведь иной тряпичник - это человек
обреченного на гибель ремесла, без денег и опоры ищущий на этой стезе кусок хлеба,
ибо нигде более ему не выпал случай его заработать, а другой - желает укрыть
свое имя от чужих ушей, поскольку недавно разорился и не хотел бы, чтобы
кто-либо из бывших знакомых узнал, каким ремеслом отныне его наградила
судьба, а третий занимается этим, так как имеет необъяснимую склонность к такому
образу жизни, и, наконец, четвертый унаследовал подобный удел от своих
родителей и дедов, он родился среди тряпья и готов умереть там же, не ища ни
славы, ни перемены участи [... ] . Именно в такую интересную корпорацию мы возжелали
войти, однако избрав для себя самую благородную из разновидностей
тряпичничества - сбор старой бумаги!»
Сбор предметов и полезных материалов организуется группами добровольцев,
призывающих жителей содействовать в изыскании нужных для дела компонентов их
отходов. Выручка от продажи идет на благотворительность в сфере школьного
образования, на проекты технологической помощи странам третьего мира или
социальной реинтеграции маргиналов. В Шаранте к 1980 году селективный сбор
макулатуры, предпринятый по Заказу бумажной фабрики «Ла Вёз» (в Маньяке) Ангулем-
ским католическим обществом вспомоществования и несколькими группами
подростков, организованными их приходским священником, имел целью финансирование
гуманитарный акций в африканских селениях. В те времена единственное местное
предприятие, перерабатывающее картон и бумагу, существовало только благодаря
этим добровольным обществам верующих и учеников, наставляемых священниками,
регулярно сообщавшими во время мессы о датах ближайшего сбора макулатуры.
После Второй мировой войны французское волонтерское общество «Эммаус» стало
активно заниматься торговлей разного рода подержанными вещами для
финансирования сходных проектов. Изначально этим занялся расположенный в Нейи-Плезанс
клуб, осуществлявший благотворительные акции в стране и за ее рубежами. Он
был основан в 194 6 году Анри Груз, получившим известность под именем «аббата
Пьера». Этот клуб-общежитие давал приют обделенным судьбой одиночкам и целым
семействам. В те времена, отмеченные жестоким жилищным кризисом, под его
крышей ютилось немало тех, кто остался без крова. Вскоре приют оказался тесным,
и аббат Пьер, в те времена депутат, арендовал еще один участок, на котором
новая ассоциация (она-то и получила название «Эммаус») незаконно построила
ряд домиков, чтобы приютить там несколько семейств.
Административные и финансовые сложности сгустились тогда, когда аббат Пьер,
не будучи переизбран, перестал получать денежное довольствие, положенное
депутату. Тут, когда все, казалось, пошло прахом, один из его подшефных, бывший
«клюкарь», подсказал, как община сможет поддерживать себя: надо заняться
тряпичничеством. Он поведал святому отцу о тонкостях ремесла, с которыми связаны
два главных занятия: клюкарство и торговля подержанным скарбом. По его
словам, «клюкарство приносит доход, только если без дураков заниматься им одним
[...], надо освоить его приемы, взять себя в руки, не суетиться, но на всех его
ступенях заниматься главным, да вдобавок научиться хранить собранное,
обходиться без посредников и не размениваться на мелочи. [... ] А при сбыте старья
надлежит обыскивать брошенные подвалы, чердаки, сараи, самые укромные уголки
в оставленных жилищах, как богатых, так и самых бедных, уметь заниматься
починкой и продавать починенное на блошиных рынках или старьевщикам-оптовикам».
Старатели из «Эммауса» решились клюкарстововать, сбор от этого промысла был
призван пополнить их коллективную мошну. Однако исследование чужих мусорных
корзин долго не продлилось. Прошло немного дней, и случилось неотвратимое:
один из тех мусорщиков, кому традиционно полагалось собирать дань с отбросов
этого квартала, возмутился, ибо «отныне на его территории процветает
браконьерство !». Чтобы избежать конфликтов, аббат Пьер предложил заниматься
исключительно починкой и сбытом подержанных вещей. Отныне основные поступления
обеспечивали «Эммаусу» обходы жилищ в поисках старья. Количество подобных
объединений увеличивалось. Обходя грады и веси, их члены бесплатно избавляли
жителей от забот о старой мебели, предметах быта, старой одежде и о металлическом
ломе.
«Эммаус» превратился в хорошо структурированную организацию, охватывающую
во Франции 4000 членов. Туда входят более сотни локальных объединений. Каждое
из них представляет вполне обжитое место со своими жилищами, магазинами и
складами, столярными, швейными, окантовочными мастерскими, где ведутся
переборка , обработка и починка пожертвованных предметов. Материя, упакованная в
тюки, передается оптовым перекупщикам, а прочие предметы, мебель и игрушки
продаются желающим. Автономные самоуправляемые коммуны сами оплачивают свое
содержание. С применением новых техник сортировки стеклянных товаров,
картона , изделий из металла и ткани их структура должна была эволюционировать,
чтобы справляться с наплывом разнородной добычи. Благодаря всему этому
аналогичные «Эммаусу» сообщества появились в четырех десятках стран.
От тех, кто освобождает подвалы и чердаки от старья или производит
сортировку найденного у ленты транспортера, не требуется никаких особых
профессиональных навыков. Но некоторые занятия все же требуют специального обучения.
Например, обработчики утиля должны различать, к какой категории отнести тот
или иной образчик, уметь объяснить его назначение тем, кого он может
заинтересовать, и управляться с оборудованием, необходимым для такого рода работ.
Особые навыки могут понадобиться и при создании помостов для компостирования,
подготовки и доводки тех или иных предметов, к примеру, для обработки старых
бачков с краской, разукомплектования, починки изделий и ремонта аппаратуры.
Совокупность акций по рекрутированию и обучению добровольцев, помогающих
сбору утиля, чаще всего затрагивает тех, кто находится в ситуации изгоев.
Так, к началу 1980-х в Германии (в частности, в Гейдельберге) безработным
иногда позволяли объяснять жителям, зачем нужны так называемые «зеленые
корзины» , предназначенные для подготовки компоста, что следует в них отправлять
и какого рода отбросы помещать туда нельзя (например, подстилки для младенцев
с прокладками из пластика или ткань со следами содержащей цинк помады, ибо он
вредоносен для растений и гумуса).
Расширение номенклатуры собираемого создает множество новых рабочих мест.
Конечно, зачастую эти занятия скудно оплачиваются, предприятия по переработке
утиля или администрация коммун предлагают их тем, кого отнесло на социальную
обочину, чтобы помочь им снова встать на ноги и найти в будущем более
привлекательный и долговременный источник существования. Маргиналам подчас удается
снова поверить в свои силы, делая нужным и полезным то, что ранее сочли бы
никуда не годным. Таким образом, издавна прослеживается некая связь между
судьбой отбросов, благотворительностью и уделом вечных маргиналов, а также
тех, кто невольно оказался на социальной обочине. В суровые времена это
подчас помогает людям выстоять и найти выход.
ПЕРЕРАБОТКА КАК
ЗОЛОТОНОСНАЯ ЖИЛА
До вторжения в наше бытие упаковок переработка бытовых отходов оставалась
традиционной практикой, особенно вне городов. Очистки помогали кормить
скотину или удобрять почву. Бумага и картон служили растопкой и топливом. Предметы
одежды переходили от старших детей к младшим, а затем, после долгой жизни,
продленной с помощью нитки и иголки, отправлялись в тряпки. Как пишет Ален
Корбен, посвятивший несколько работ этому предмету, «щербатая крынка,
сковорода без ручки, треснутая тарелка находили какое-то применение при хранении
провизии или приготовлении корма для скотины. Иногда они несли последнюю
службу, как вазоны для цветов вдоль бордюра из зелени, окаймлявшего фасад
жилища . Старое дедовское пальтецо, тщательно перелицованное и подшитое во время
вечерних бдений, становилось праздничной одеждой для внуков. А когда те
подрастут, из его толстой ткани выкроят не одну пару мягких туфель».
Выбрасывалось же только то, для чего уже невозможно было найти применения.
Стулья из переработанных пластиковых пакетов.
После ужесточения санитарных требований и мер по охране среды вторичная
переработка отходов не могла не возродиться, чему в немалой мере способствовало
повышение стоимости складирования мусора в отвалах и его сжигания, а затем и
удорожание сырья как такового. С начала 1980-х страны, познавшие изобилие,
рьяно принялись за операции с утилем. Как из старого сотворить новое? Как
вернуть в производство материалы, поддающиеся переработке, такие, как стекло,
бумага или металлы, как частично или полностью заменить ими первично
добываемое сырье, то есть из стеклянного боя делать бутылки, хотя и вовсе не похожие
на те, что до того вернулись в виде осколков? Как пластмассовую тару
превратить в садовые столики? Мы теперь, не ведая того, потребляем гораздо больше
изделий, в частности в форме тары: металла (57%), бумаги и картона (58%),
стекла (36%) , изделий из пластмассы (19%), добытых из «переработанного
вторсырья» .
Облик перерабатываемых изделий улучшается, они все реже воспринимаются как
изделия низкого качества. А иногда их сопровождает аура некоего нововведения
или «тенденции». Маститые кутюрье и молодые дизайнеры подчас черпают
вдохновение и даже сырье для своих изделий в мусорных корзинах. Они предлагают гла-
мурные сумочки и изящные пустячки из старого пластика, стулья из пивных
упаковок, кресла из набитых тряпьем джинсов и множество всякого рода дорогих
декоративных материалов из вторсырья. У искусства переработки остатков
жизнедеятельности, похоже, намечается прекрасное будущее.
В бедных или развивающихся странах переработка вторичного сырья оказывается
первостепенной составляющей национальной экономики, поскольку дороговизна
добычи новых природных компонентов, энергии, а часто - высокие пошлины на
импорт побуждают ремесленников и промышленников заниматься сырьем из отходов.
Эта замена способствует сохранению среды обитания. Ведь, в сущности, добыча
громадных объемов руды, нефти, кремнезема для выплавки металла, получения
стекла, пластмассы разрушает окрестности, отравляет воду и воздух и очень
усугубляет парниковый эффект.
Усиление внимания к проблемам загрязнения окружающей среды и повышения
стоимости работ, связанных с уничтожением отбросов, побуждает правительства
развитых стран способствовать более полной реутилизации хозяйственных
остатков и поощрению переработки в этих целях не только их, но также и того, что
уже некогда было погребено в отвалах. Власти призывают вернуть все это в
хозяйственное использование. С 1975 года во Франции бытовые отбросы официально
переведены в ранг новых ресурсов. В сравнении с сожжением и складированием на
свалках повторное использование утиля предпочтительнее, поскольку производит
меньше зловредных отходов. К тому же оно менее энергоемко, чем производство
из свежедобытого сырья, и не так благоприятствует выделению газов, ведущему к
усилению парникового эффекта.
В связи с сокращением объемов добычи некоторых видов ископаемых и
увеличением спроса на них, что способствует безмерному повышению цен, интерес к
«вторсырью» неуклонно растет. Многие из видов отходов, вывезенных из богатых
стран и сохранившиеся в отвалах в тех развивающихся государствах, куда их
привезли, рассматриваются там теперь как ценные залежи, поскольку извлечение
их обходится недорого из-за дешевизны рабочих рук. Теперь же благодаря
глобализации рынок вторсырья раздвинул свои границы. Первым в повторную разработку
пошло то, что легче всего добыть: железо, цветные металлы, бумага. Затем
настал черед и более сложных для обработки категорий: пластмасс и электроники.
В странах Юга эти ресурсы очень ценятся, хотя приходят они исключительно с
Севера.
ПОСЛЕ ДОЛГОГО И
ПРЕЗРИТЕЛЬНОГО ЗАБВЕНИЯ
СТАРЬЕ ПОЛУЧАЕТ ПРАВА
ГРАЖДАНСТВА В МОДНЫХ ДЕФИЛЕ
Добыча и обработка тряпья и тканей были уделом наших предков. Они штопали,
зашивали, латали, перешивали и перелицовывали вышедшую из моды одежду и
белье, продлевая им жизнь. Подшивали вещи взрослых, чтобы те еще послужили
детям, распускали продранные пуловеры и вязали из них свитера, делали из
шерстяных обрезков лоскутные одеяла. Когда-то новые одежды были совсем не
дешевы, и люди довольствовались тем, что попадало им по случаю; часто после
нескольких прошлых владельцев вещи донашивали до полной ветхости, тогда те ста-
новились добычей тряпичников и превращались в массу для изготовления бумаги.
В начале новой эры весьма процветавшая в Европе торговля поношенной одеждой
часто была уделом женщин. Матери продавали одежду своих малышей, горничные
принимали то, что уже не желали носить их наниматели, и продавали это либо
меняли, наследники загоняли гардероб усопших, чтобы пополнить кошелек либо
купить себе что-либо поновей. Круговорот одежды через посредство старьевщиков
затрагивал интересы очень разных людей на многих ступенях общественной
лестницы. В ту пору словцо «ношеное» еще не произносилось с оттенком
пренебрежения.
В Париже так называемый «Квадратный рынок» у крепости Тампль, насчитывавший
в 1835 году 1550 торговцев, был весьма примечательным местечком, привлекавшим
разнообразную клиентуру со всех концов столицы. Он позволял людям в нужде и
бедным семействам приобретать одежду по средствам, модникам обновить
гардероб, а тем, кому начало везти в жизни, приобрести редингот черного сукна или
шаль из дорогой шерсти. Филипп Перро в своей книге «Буржуазия с лица и с
изнанки» (Париж, 1981) так описывает процветавшую там торговлю: «Этот обширный
вещевой рынок пополнялся, прежде всего, трудами продавцов подержанных вещей и
торговцев, обслуживавших любителей принарядиться, которые прочесывали весь
город, заглядывали во все двери и под любую лестницу, чтобы купить что-нибудь
дельное. Вещи, чиненные, перекрашенные, подправленные, снова обретали
привлекательность, и какой-нибудь работник или горничная могли похвастаться
обновкой, переходящей, по мере износа и умножения латок, от более обеспеченных к
тем, кому меньше повезло». На этом рынке все цены были договорные и шел
отчаянный торг.
Прочие торговые балаганы и лавчонки, в частности те, что находились
недалеко от Нотр-Дам и от медицинского училища, чаще всего предлагали одежду вполне
определенного свойства вроде одеяний покойников из городских больниц или
военной амуниции оттуда же, но все это - перешитое и перекрашенное в кучерские
сюртуки, рабочие куртки, церемониальные или театральные облачения.
Портные-перекупщики специализировались в «перелицовке и подновлении».
Начиная с 1860-х годов, такая торговля пошла на убыль. Уличным торговцам
Запретили «чинить препятствия гуляющим и приставать к ним». Их вынудили
отступить в более отдаленные кварталы: в Бельвиль, Менильмонтан, в Ла-Виллетг и
еще дальше к окраинам. Лавки приходили в упадок, чему способствовала перебор-
чивость новой клиентуры, переставшей ценить торговлю старьем, уже
соблазненной магазинами с твердыми ценами да вдобавок опасающейся подхватить
«вредоносные зачатки», о коих трубила пресса. Покупатель охладел к «одежде из
вторых рук», которую теперь считал опасной для здоровья. И торговцы старьем
стали исчезать из городского пейзажа.
Сегодня в большинстве западных стран многие благотворительные учреждения
остановили свой выбор на реализации оставленных на их попечение ношеных
вещей. К их числу можно отнести «Эммаус», «Католическую помощь» и Красный
Крест, основанный в 1863 году Анри Дюнаном, швейцарским предпринимателем,
которого ужаснули масштаб смертоубийства во время битвы при Сольферино,
множество брошенных на произвол судьбы умирающих. Эти общества милосердия получают
мешки с собранной окрестными жителями одеждой, прежде всего той, что
оставлена после смерти близких или сочтена вышедшей из моды. Кроме того, гладильни и
сапожные мастерские жертвуют им одежду и обувь, забытую клиентами. Магазины и
модные лавки тоже посылают им то, что остается после распродаж. А кое-где
желающие пристроить ненужную одежду отправляют ее в специальные емкости,
которые устанавливают предприятия по обработке вторсырья, функционирующие при
содействии муниципальных властей. Но обретают вторую жизнь не более 20%
испорченных или вышедших из моды вещей. Большая их часть снова возвращается в
мусорные корзины.
В мастерских эти одежды сортируют, иногда чинят, стирают, гладят (чаше
всего этим занимаются те, кому необходимо преодолеть трудности в процессе
социальной адаптации; во Франции примерно две трети занятых на работах по
утилизации изделий из ткани работают в структурах, связанных с социальными
службами) . Одежда в хорошей сохранности поступает в магазины «секонд-хенд». Часть
ее отправляется на склады или в магазины «уцененки», снабжающие одеждой тех,
кто попал в лагерь «перемещенных лиц», должен выйти из мест заключения, юных
беспризорников и прочих нуждающихся, обычно выходящих из-под опеки социальных
либо благотворительных ведомств.
Красный Крест распределяет часть своих запасов в те периоды, когда срочно
требуется его вмешательство: после пожаров, природных катаклизмов или военных
действий. Иногда он предоставляет одежду. Так, группы приезжих с Антильских
островов, попадающие зимой при транзитных перелетах на территорию
континентальной Франции, частенько прямо из аэропорта направлялись в магазины
«уцененки» и на склады раздачи бесплатных вещей, одевались там потеплее, а на
обратом пути возвращали взятое ранее, чтобы налегке отбыть на свою жаркую
родину. Желая перейти от стратегии вспомоществования к той, что предполагает
деятельное участие в судьбе подопечных, некоторые ассоциации открыли
магазины-склады «уцененки» для помощи представителям самых разных народностей,
причем вещи продаются там по совершенно символическим ценам.
Женщины охотно принимают участие в модных дефиле, проходящих под девизом
«взаимопомощь и утилизация», призванных дать новый толчок сбыту вещей не
первой молодости. Инициатива здесь исходила от перпиньянской ассоциации «Карит
Сток» (Carit Stock: «склады благотворительных пожертвований») и сетевого
объединения взаимопомощи «Tissons la solidarite» (буквально: «Сплетем узы
взаимопомощи») , являющегося одним из филиалов уже упомянутого общества
«Католическая помощь». На основе пожертвованных предметов одежды безработные портнихи
и стилисты создали коллекцию, объединенную определенной направленностью.
Газета «Монд» определила тенденцию так: «Блестки с тенниски в стиле "диско"
теперь неплохо смотрятся на дамской сумочке, цветы со шляпки - на платье
новобрачной, а из подкладки блейзера вышла недурная летняя рубашка». Модное
дефиле такого рода, организованное в Париже в марте 2007 года, удостоилось
присутствия некоторых видных политических деятелей, газетчиков и промышленных
воротил. Они рукоплескали этим женщинам, в поисках выхода из стесненных
обстоятельств сделавшимся «манекенщицами на час» и демонстрировавшим образцы
уровня высокой моды, выполненные из оставленной за ненадобностью одежды.
Однако, разумеется, отнюдь не все, что шито и кроено, удостаивается столь
гламурной реутилизации. Лишь около трети вещей подлежит повторному
использованию, остальное перепродается на вес оптовикам и проходит вторичную
сортировку. Что получше, подчас попадает в лавки либо на рынок, некоторые наряды
где-нибудь пополняют театральный гардероб. Часть старья отправляется на
африканские базары (по данным 2005 года 85% африканцев регулярно либо время от
времени пополняют запасы своей одежды и обуви в лавках старьевщиков). Ткани
типа шерстяных часто распускаются на отдельные нити, из них вяжутся новые
вещи - так поступают, например, в Индии. Нередко тряпье используется в
автомобильной промышленности или в строительстве как изоляционный материал или как
сырье для набивки.
Однако подобный сбыт текстиля дает все меньше прибыли. Здесь попахивает
кризисом со всеми вытекающими невзгодами - главным образом из-за ухудшения
качества тканей. Доля одежды, сбывавшаяся как «секонд-хенд» (самая
рентабельная) , снизилась примерно с 60 до 30%. Вдобавок одежда не выдерживает
конкуренции новых, более броских, но менее долговечных вещей, приходящих, прежде
всего, из Китая, Индии и Пакистана и заваливших мировой рынок. Их нашествие
угрожает не только сектору обработки утильсырья в Европе, но и не жестко ор-
ганизованному сектору повторного использования такого рода сырья в Африке. По
типу потребления одежда вступила в «эру клинекса», каждый сезон или по мере
выхода из моды ее выбрасывают.
После исчезновения многочисленных предприятий социальной направленности
европейские благотворители сосредоточили усилия на спасении рабочих мест,
необходимых тысячам нуждающихся в социальной адаптации. Во Франции «Эммаус»
добился от парламента налога (ноябрь 2006), взимаемого с фабрикантов и
импортеров одежды, нательного и столового белья, а также обуви. Его мотивация
выглядит , как «повышенная ответственность производителя». Сторонники этой меры
считают, что непростительным упущением было бы не воспользоваться
возможностью дать вторую жизнь ношеной одежде и одновременно - достойное занятие
множеству людей, выброшенных на социальную обочину, поскольку они лишились места
в мастерских по обработке текстиля. Деньги от этого «экологического» налога
позволят финансировать сеть пунктов сбора ношеных вещей и волонтерских групп,
которые в это вовлечены.
СТЕКЛО, БЕЗОТКАЗНО
ГОДНОЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
Выплавка открытого еще в Месопотамии стекла, шедшего на производство
разнообразных емкостей, велась уже в пятом веке до нашей эры. Повторное применение
бутылок и пузырьков началось с тех же давних времен. Наши предки пускали в
дело и осколки. Некогда по градам и весям бродили перекупщики битого стекла,
возвещая о себе особым кличем. Собранный ими товар затем дробился, огромные
жернова превращали его в муку, шедшую на производство других бутылок,
шлифовальных шкурок и оконных стекол.
В XIX веке работницы фабрик бросали куски стекла в котлы с кипящим щелоком
и размешивали это варево железными лопатами. После такой отмывки стекло
разбиралось по цветовым оттенкам, дробилось и шло на производство новых изделий.
Подровненные пробки относили к продавцам чернил или виноторговцам, которые
давали за них одну-две полные бутылки вина или чернил. А пробочные обрезки
находили применение в изготовлении подметок или ковров.
Повторное использование очищенного от грязи стеклянного боя получило
сильный толчок после нефтяных кризисов; промышленники, пуская в ход вторичное
сырье, экономили на затратах энергии. Европейская программа такого рода была
запущена в 1976 году. Ее выполнение в большой мере зависело от населения,
поскольку основную часть боя составляло то, что приходило из бытового мусора, а
более скромную долю - стекло из баров, ресторанов и столовых.
Стекло производится путем нагревания в печи при температуре более 1500°С
смеси двуокиси кремния, окиси кальция и оксида натрия или калия. На выходе
расплав формуется. Заменяя первичное сырье боем, избегают трат природного
сырья, прежде всего песка. Вдобавок уменьшают температуру плавления,
следовательно, и энергозатраты. Так, каждая тонна боя позволяет сберечь до 700
килограммов песка, 10 килограммов мазута и предотвращает выделение 300 граммов
углекислого газа, одного из основных виновников парникового эффекта. Конечно,
чистый выигрыш не столь велик: сказываются энергозатраты на транспортировку и
измельчение вторсырья. Второй выигрыш - уменьшение объема бионеразложимых
остатков бытового мусора, вдобавок очень затрудняющих процесс его сжигания и
захоронения.
Чтобы побудить власти к этому крестовому походу против расточительства и к
доставке этих «мертвых грузов» в специальных контейнерах, местные объединения
жителей предлагали свое партнерство Национальной противораковой лиге (что
делалось во времена, когда охрана окружающей среды пользовалась не таким
высоким авторитетом в обществе, как борьба с трагическими последствиями этого за-
болевания). Первые сборы бытовых отходов из стекла были предприняты в одной
из деревень Верхней Марны в ответ на горячий призыв директора стекольной
фабрики, объявившего чиновнику из департаментского отделения этой лиги: «Несите
мне стекло, я дам за него деньги, которые пойдут на борьбу с раком». Лига
обратилась к поселянам с просьбой внести пустыми бутылками свою лепту в
медицинские исследования. И в дальнейшем французские муниципалитеты подхватили
это начинание.
Чаше всего с этой целью организуется добровольное участие в сборе. По
территории, охваченной данной кампанией, расставляют несколько
специализированных контейнеров. Если в емкости попадают хоть немногим более шести бутылок и
банок из десяти, минимум вторичной утилизации стекла, требуемый европейскими
постановлениями, считается достигнутым. Однако же подобный результат не
кажется высоким в сравнении с тем, что возможен в других европейских странах,
например в Германии, Дании, Нидерландах, Швеции или Швейцарии, где уровень
сбора достигает не требуемых 60, а целых 90%.
Между тем стекло представляет в континентальной Франции 10% веса бытовых
отходов. Однако его выпускают все меньше, поскольку растет объем производства
его пластиковых заменителей. При всем том стекло - один из наиболее пригодных
к безотходной реутилизации материалов, притом надежно циркулирующих в
хозяйственном круговороте. Сортировка стекла на цвет либо «у истоков» сбора, либо
уже в цехах по переработке (с применением оптических систем распознания)
скоро, видимо, войдет в обиход и во Франции, поскольку она уже развивается в
других европейских странах. Ведь бесцветное стекло не может изготовляться из
цветного боя. В заводских условиях сортировка производится при посредстве
хроматических датчиков, автоматически отделяющих бесцветное сырье от
окрашенного. Кроме изготовления бутылок и бокалов, стеклянный бой применяется в
производстве абразивов и изолирующего наполнителя из стекловолокна, в мощении
дорог, реконструкции фасадов зданий и спортплощадок.
Одна из главных задач при переработке стеклянного боя - это удаление
нежелательных включений, в частности осколков хрусталя, керамики, жаростойкого
стекла и электрических ламп и оконного стекла, которые не позволяют получить
качественные расплав и конечный продукт. Применение в процессе сортировки
гигантских аспираторов, оптических и магнитных датчиков не всегда достаточно
для извлечения подобных включений. Теоретически стекло неограниченно
поддается вторичной переработке и способно при этом удовлетворять технологическим
запросам производителей. Однако они все с меньшей терпимостью относятся к
таким загрязнителям, поскольку, чем больший процент боя входит в конечный
продукт , тем труднее предотвращать микроизъяны. А высокий процент боя теперь
обязателен (подчас это 50% от состава бесцветного и 80% - цветного стекла).
БРАК ПО РАСЧЕТУ
МЕЖДУ СТАРОЙ БУМАГОЙ
И СВЕЖЕЙ ЦЕЛЛЮЛОЗОЙ
Когда-то передача знаний и сведений осуществлялась только устно. Однако уже
на заре истории люди стремились передавать свои соображения и конкретные
знания , высекая или рисуя их на камне, кости, металле, дереве или глине. Затем
египтяне открыли более удобный и не такой громоздкий способ передачи
информации : письмо на папирусе, производимом из нильского тростника. Позже писцы
стали использовать пергаменты, изготовлявшиеся из бараньих, телячьих или
козлиных шкур. Наконец, к третьему веку до нашей эры китайцы научились
изготовлять бумагу из бамбука, коры тутового дерева, льна и пеньки. Они долго
хранили тайну производства бумаги. Та стала предметом роскоши, годным для
многообразного применения. Величайшей скорбью для историков было то, что писцы часто
выскребали старые пергаменты, чтобы пустить их в ход для новых записей.
Именно такая практика стала причиной утраты больших фрагментов трактата Цицерона
«О государстве».
В наши дни мусорные корзины обществ, потребляющих много бумаги, полны
упаковочного картона, газет, журналов, проспектов и тому подобного. Картон и
бумага составляют до четверти наших отходов. Их потребление варьируется по
странам и общественным стратам. Во Франции на человека приходится 180
килограммов бумаги в год, в США - более 300 килограммов, а в Африке - всего по
два кило. Маргерит Юрсенар, например, очень скорбела об этом безжалостном
расточительстве: «Мне больно от мысли, что мои книги сделаны из погубленной
древесины!»
Между тем источником материала, обычно идущего на изготовление бумаги,
служат отходы производства пиломатериалов и субпродукты при использовании
санитарных порубок в лесах. Лесник выбраковывает искривленные, больные, не
набирающие должной массы деревья, чтобы остальные набирались сил и мощи. Во
Франции высаживают больше леса, чем рубят, и прирост леса с 1945-го по 2008 год
составил 11-15 миллионов гектаров. С 1850 года площадь лесов удвоилась, и от
года к году леса прирастает все больше.
При всем том аргументов для повторной утилизации этих отходов достаточно.
Подобный процесс позволяет экономить природные ресурсы: для производства
тонны бумаги или 7000 экземпляров газеты идет такое количество древесины,
которое эквивалентно 10-17 деревьям. С другой стороны, переработка старой бумаги
позволяет сберечь массу воды и энергии. Кроме того, сокращается приток
отходов на свалки и мусоросжигательные заводы. Да вдобавок использование
макулатуры позволяет сократить давление производителей бумажной массы на тех, кто
ведает лесоразработками. Правда, ранее считалось, что развитие новых способов
производства и хранения информации сократит потребление бумаги, но так не
случилось. Потребление целлюлозы свежесрубленных деревьев для приготовления
бумажной массы ежегодно возрастает на 1-2%. Для того чтобы удовлетворить
растущие потребности, ныне часто сводят лесные посадки, малоперспективные для
иного использования. По крайней мере, сплошные вырубки делянок для этих
целей, еще несколько лет назад довольно частые, теперь в развитых странах почти
не производятся, хотя в странах развивающихся подобная пагубная практика
подчас еще имеет место.
С начала 1880-х первые ассоциации добровольцев, в частности такие локальные
общины, как Ла-Рошельская, взялись за сбор бумажной макулатуры. В 1983 году
ассоциация «Кленовый лист» из Ренна организовала в этих целях обход жилищ и
предприятий. Эта ассоциация продавала собранную бумагу и проводила в школах
кампании, призывавшие учеников ее собирать. Сделавшись организацией по
трудоустройству, «Кленовый лист» - при поддержке города - продолжил сбор бумаги и
картона, прибегая для этого к содействию коммерсантов, госслужащих и
работников частных фирм.
Старая бумага может служить и иным целям, таким, как изготовление
переборок, упаковок для яиц или других хрупких продуктов и изделий. В 1986 году
находящаяся в Бресте Ассоциация по материально-техническому обеспечению кинула
клич: «Все вместе за бумагой!», имея в виду обеспечение работой части
безработных. На одном из соответствующих заводов они сортировали и измельчали
старую бумагу, потом прессовали ее в брикеты, служившие топливом для фабричных
котлов и для домашних печей. В США один издатель из Мичигана занялся
превращением телефонных справочников в подстилку для животных в стойлах. Для того
чтобы избежать раздражающего воздействия типографской краски, он печатал эти
справочники, употребляя нетоксичные красители на базе соевого масла и
растворимого в воде клея.
Мелкие японские предприятия занимались поквартирным сбором ненужных газет,
журналов, картона, предлагая в обмен рулоны туалетной бумаги. В Нидерландах
главными действующими лицами в Ассоциации по сбору макулатуры были школьники.
Они побуждали своих родителей принять в этом участие и подвозили собранную
бумагу и картон к местам сбора на велосипедах и ручных тележках. У голландцев
отделение бумаги от прочего мусора вошло из-за такой практики в привычку,
поскольку этим занимались учащиеся большинства школ. Выручка от продажи
макулатуры шла на покупку школьных принадлежностей. Учителя принимали участие в
этой работе, приобщая своих подопечных к проблемам экологии и сообщая им
нужные сведения, касающиеся производства бумаги.
В последние годы ручная обработка бумажного утиля замещается
индустриальной. Бумажное волокно добывается из сырья, поступающего путем
«принудительного возврата»: обработки фабричных обрезков и упаковочного картона от
транспортируемых товаров. Однако развивается и сбор макулатуры у населения. Многие
местные ассоциации организуют сбор каталогов, журналов и газет. Подчас дает
обильный урожай сбор в учреждениях; некоторые фирмы ставят рядом с привычными
мусорными корзинками те, что предназначены для бумаги: черновиков, конвертов
и тому подобного. После сортировки и упаковки в тюки собирающие отправляют
эти тюки на переработку.
Чаще всего старая бумага перерабатывается в бумажную массу. Принцип
довольно прост. При этом, если производство новой бумаги происходит путем
склеивания волокон целлюлозы и высушивания их под прессом, старая бумага сначала
размачивается для получения волокон. Ее перетирают в пульпере, он путем резки
и трения превращает ее в кашицу, из которой удаляют частицы пластмассы,
металлической проволоки, скрепок, застывшего клея и т. п. Удаление чернил
производится путем «флотации», иногда с добавлением моющих средств, детергентов,
перекиси водорода, чтобы получилась масса более или менее белого цвета,
годная для выпуска газетной и журнальной бумаги.
Однако до бесконечности повторно использовать бумагу невозможно, поскольку
в результате таких операций волокна целлюлозы деградируют, становятся все
короче, и после трех-четырех циклов очередной такой процесс уже невозможен.
Поэтому нельзя производить всю новую бумагу из старой. Тем не менее, добавка
новых волокон позволяет продлить жизнь старой бумаге, и она возрождается уже
не в виде газетной или журнальной, но часто в виде упаковочного картона и
бумаги для санитарного либо домашнего использования. К тому же некоторые
слишком загрязненные изделия нельзя вторично пускать в дело, как, например,
детские пеленки, бумажные обои или содержимое старых архивов. По оценке
специалистов только 60% бумаги и картона можно утилизовать вновь.
В мире все больше бумаги вновь пускается в дело: в 2007 году ее доля
составила 50%. Это в два раза больше, чем в 1990-м. Во Франции процент повторного
употребления целлюлозы варьируется по видам продукции: чуть более 80% для
упаковочного картона, 50% для газетной бумаги, но только 15% для писчей и
канцелярской - белые воротнички не горят желанием работать с изделиями из
бывшей макулатуры. Конечно, новые технологии ее обработки ныне иногда
позволяют получить бумагу, мало чем отличающуюся от выделанной впервые. Многие
фирмы теперь именно на такой бумаге печатают телефонные справочники и
правительственные газеты.
Рынок целлюлозных волокон «второй свежести» сделался мировым, причем первое
место здесь отводится зверски изголодавшемуся по бумаге Китаю - первому
импортеру и потребителю. В Шанхай и другие порты доставляются контейнеры,
набитые непроданными книгами, газетами, картоном из Австралии, Европы, США и
Японии (а назад те же контейнеры отбывают с грузом одежды, игрушек, электроники
и всего прочего, что несет на себе ярлык «made in China»). В Гонконге эта
макулатура вместе с той, что собрана поблизости, поступает на тысячи
прожорливых заводиков, превращаясь в бумажную массу, упаковки, бумажные полотенца,
платки или изделия медицинского профиля, и все это вновь отправляется в самые
разные уголки земного шара.
О ВЕСЬМА
ЦЕНИМЫХ
ЖЕЛЕЗЯКАХ
Объем применяющейся в современном хозяйстве стали превышает долю любого
иного металла: в среднем по 170 килограммов на человека в 2005 году, хотя по
странам этот показатель очень варьируется. Алюминий, который начали плавить
только в XIX веке, занимает гораздо более скромное место. Его ценят в
основном за легкость, что весьма важно при производстве велосипедов, самолетов и
автомобилей, поскольку количество топлива, приходящегося на километр пробега,
зависит от веса того, что служит средством передвижения. Перед лицом этого
соперника, превосходящего его легкостью и пластичностью, сталь должна была
приобрести новые свойства, стать более тонкой и гибкой.
Но при работе с бокситами, главным сырьем для получения алюминия, остается
много ядовитой красной грязи, которая просачивается в грунт и достигает
водоносных слоев. От этого пострадало немало людей, особенно на Ямайке, в
Бразилии и в Австралии. Вдобавок производство алюминия очень энергоемко. На него
приходится до 3% мировой выработки электроэнергии, то есть примерно столько,
сколько производит вся Африка. В Бразилии предприниматели оказывают сильный
политический нажим на власти, побуждая строить гидроэлектростанции на
притоках Амазонки, вовсе не заботясь о судьбе народностей, живущих вдоль их
берегов , и об исчезновении целых биологических видов, пагубном для мировой
экосистемы. Впрочем, и в других частях планеты экология нередко чрезвычайно
страдает от развития производства алюминия.
Издавна ведущаяся переплавка лома черных и цветных металлов ныне
развивается бурно и динамично. Минеральные запасы год от года дорожают, стоимость их
разработки (а отсюда - и самих металлов) растет, тем более что их потребление
в развивающихся странах (прежде всего в Китае и Турции) увеличивается, а
вместе с тем возрастает интерес к повторной переработке металлолома. В Китае
пускают в дело половину идущей на экспорт мировой руды и производят треть
мировой стали: 35% за последние пять лет. Появившаяся в 1980-х дуговая
электропечь способствовала этому, поскольку облегчила процесс получения стали из
железного лома.
Более трех четвертей стали, содержащейся в окружающем нас оборудовании
(автомобилях, бытовых приборах), возвращаются в производство. Примерно 80%
собираемых консервных банок также участвуют в выплавке новой стали. Дробленые,
просеянные, очищенные от олова и загрязнений, а затем добавленные в расплав,
они превращаются вновь в «первозданную сталь». После очистки она
переплавляется в листовые слитки, похожие на толстые ленты, затем в луженый металл,
пригодный к разнообразной формовке и новой жизни в форме стержней, деталей
машин, штанг или элементов упаковки.
Сталь, полученная из железного лома, требует в четыре раза меньше энергии
для переработки, чем при выплавке из руды. При этом меньше портятся воздух и
вода, меньше страдают ландшафты. В сталелитейном производстве лом, отобранный
и собранный жителями, а также тот, что поступает из шлака после сжигания
отходов, служит дополнением к руде или заменой ее. Ведь возможно выпускать
новую сталь исключительно из железного лома.
В бытовых отходах алюминий добывается из лотков, коробок, кухонных
принадлежностей, но прежде всего из пивных банок, дающих основной объем и массу
сбора. Алюминиевые консервные банки стали очень привлекательной тарой после
изобретения легко открывающейся крышки. Из 670 банок получается один велоси-
пед. Но невзирая на неоспоримые экологические и экономические преимущества
переплавки, не более трети мирового алюминия получается таким путем. Между
тем, зарытый на свалке, этот металл разлагается очень медленно. На это уходят
100-150 лет. Бразильцы и японцы - чемпионы по переработке банок из этого
металла (больше 90%), благодаря высокой стоимости принимаемой тары.
Напротив, США, потребляющие гораздо больше таких банок (более 100
миллиардов ежегодно), отправляют на переплавку едва ли половину. По данным
расположенного в Вашингтоне Института переработки упаковки (Container Recycling
Institute), если бы все банки были бы реутипизованы, сэкономленного
электричества хватило бы для обслуживания 1,3 миллиона американских квартир. К тому
же это бы сократило на 4-5 единиц количество открываемых рудников. Европейцы
тоже в 2007 году пускали в повторную плавку только 40% алюминиевых упаковок
(в большинстве - пивных банок). Что до Франции, она тут плетется в хвосте,
доведя сбор этого металла всего до четверти его объемов в отвалах.
РЕГЕНЕРАЦИЯ
ПЛАСТМАССЫ
Самый молодой из используемых материалов, пластмасса, выглядит символом
обновления и отречения от старины. Распространение его по всему свету
ознаменовало расцвет культуры выбрасывания отходов. Пластмасса проникает везде и
всюду, сопровождая современника от колыбели до могилы, от соски до савана. Ее
разновидности проникли во все щели, вытесняя традиционные материалы: дерево в
производстве мебели, игрушек или в строительстве, стекло и металлы в
упаковках и выпуске труб, хлопок, шелк и лен в выделке тканей, каучук в
изготовлении обуви, хрусталь в производстве посуды, пух и перо в выпуске перин и
подушек. Наша Вселенная пластифицируется.
Легкие, податливые, водонепроницаемые, не подверженные гниению,
ударопрочные, удобные в использовании, полимеры привлекательны для человека, легко
поддаются изменению условий их применения и модификации, принимают
разнообразнейшие формы и очертания. Но при всем том пластик все сильнее загромождает
наши мусорные баки: в развитых странах 40-50% упаковок выполнены из
синтетических смол. Оказавшись на свалке, они не поддаются воздействию
микроорганизмов, их разложение может продолжаться от двухсот до тысячи лет. Зато они
хорошо горят, выделяя много тепла, но вместе с тем и токсичных газов (см. главу
«Отходы как источник энергии»).
Промышленность вынуждена была организовать процесс сбора и переработки
пластмассы. Ее сортируют, дробят, очищают, моют, сушат, гранулируют, а затем
трансформируют в регенерированные смолы. Сейчас опробуются многочисленные
методики использования полученных материалов при изготовлении новых изделий от
труб до канистр, не говоря уже о каблуках для обуви, обшивке детских колясок,
упаковках, панелях и перегородках в ванных, противошумных панелях, садовой
мебели, стойках для виноградных лоз, резервуарах и тентах, лопастях,
изолирующих перегородках, а также о набивке матрасов, одеял и спальных мешков.
Некоторые бутылки из пластика становятся сырьем для получения подобных же
бутылок, годных для хранения пищевых продуктов. Однако не всегда можно давать им
вторую жизнь в этом качестве: все зависит от количества загрязнений,
красителей и прочих нежелательных примесей.
Пластик теперь входит в моду. Изделия из него дробятся, плавятся, из них
вытягиваются нити, их превращают в пряжу. В состав последней входит
вычесанная шерсть, иногда шелк. После прядения и повторного вычесывания из нее ткут
полотно на фабричных или ручных станках. Подобная нить применяется также для
изготовления ковров, свитеров, платьев, спортивных костюмов, теплого нижнего
белья. Наконец, после недолгой службы в качестве бутылок изделия из РТТ (по-
литриметилен терефталата) получают вторую жизнь в так называемых «полярных»
тканях. 27 двухлитровых бутылок достаточно для большого пуловера или блузы, а
36 - для квадратного метра ковра. Но все эти способы переработки охватывают
лишь малую толику доступной для реутилизации пластмассы. Во Франции ей
подвергается только одна упаковка из пяти. В Германии же, напротив, процент
повторного использования пластмассы гораздо выше, ибо там идут в дело не только
бутылки и флаконы, но еще и коробочки от йогурта, поддоны и фотокинопленка.
В Индии тоже активно занялись пластмассой как сырьем. Промышленность
уделяет этому все больше внимания. В Мундке, близ Дели, обрабатывают 200
разновидностей полимеров, доставленных со всей страны или импортированных из
Великобритании и прочих мест; там сотня оптовиков их сортирует, чтобы продавать
фабрикам. Кусочки одинакового цвета моются в растворе каустической соды,
затем их высушивают. Впоследствии все это становится зубными щетками,
автомобильными фарами и прочими предметами.
Каждая тонна обновленного пластика экономит от 700 до 800 килограммов сырой
нефти. Но переработка остается сложным процессом, имеющим дело с очень
неоднородным сырьем, состоящим из смол, наделенных очень разнородными и трудно
совместимыми механическими свойствами. И действительно, полученные из нефти и
газа, пластмассы принадлежат к разным семействам, имеющим экзотические
названия: поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен высокого давления (ПВД), поли-
этилентерефталат (называющийся еще полиэстером, когда выпускается как
текстильная нить). Последние два материала легче прочих поддаются переработке.
К тому же пластмассы после каждой переплавки частично теряют пластичность,
а смешение с другими типами смол неминуемо приближает их к неиспользуемым
отходам. Вот почему они обычно поддаются регенерации лишь однократно, получая
совершенно иной статус существования, чем раньше. Когда дело идет об
упаковках, промышленники предпочитают евежеполученные смолы, не такие
дорогостоящие, притом имеющие гарантированное качество и легко поддающуюся контролю
цветность. Поэтому упаковки и прочие изделия из пластика отправляются в
страны третьего мира, с чем связано то, что в деле переработки пластмасс
существует географическое перераспределение профилей. В Индии, например, это мощное
вторжение создает конкуренцию с отечественными производителями и сбивает
цены, что разоряет местных тряпичников. Тем не менее, удорожание ископаемых
источников энергии, а следовательно, и пластмасс сильно повышает их
экономическую привлекательность в качестве вторсырья.
О НЕКОТОРЫХ ОГРАНИЧЕНИЯХ
И НЕУДОБСТВАХ,
СВЯЗАННЫХ С ПЕРЕРАБОТКОЙ
Европейский союз принял в 1994 году директиву, требующую от каждого
государства-члена к 2001 году переработать от 50 до 65% упаковок, в том числе
дать вторую жизнь 25-45% этого рода продукции. При этом в каждой из категорий
требуется добиться не менее 15% вторичной переработки. Способы равно
допустимой переработки: вторичное употребление, реутилизация составляющего изделие
материала и сжигание для получения тепла. Этот последний пункт очень опечалил
немцев и голландцев, которые первыми особо преуспели в получении полезных
материалов из подобных отходов. Вот так, сообразуясь с местными условиями,
отдельные ассоциации могут выбирать между компостированием, реутилизацией,
сжиганием с последующим использованием получаемого тепла или вторичной
переработкой таких материалов, как стекло, сталь, бумага, картон или пластмасса.
Требуемый процент повторной обработки, навязанный этой европейской
директивой, продолжает повышаться. К концу 2008 года вся совокупность упаковок
должна перерабатываться на 60% от их совокупного веса и уж никак не меньше, чем
на 55%. Тут требования варьируются в зависимости от материалов: 60% для
стекла, бумаги и картона, 50% для металлов, 22,5% для пластмасс.
За этой директивой, вызвавшей весьма бурную полемику, стоят мощные
коммерческие интересы. В некоторых странах политики, очень ревностно пекущиеся о
вторичной переработке отходов, были заподозрены в намерении притормозить
свободную конкуренцию. Так, в Дании пожелали запретить на своей территории не
поддающиеся реутилизации емкости, а в германских пивных, подчинявшихся
требованию сбора и повторной обработки пустых бутылок, попытались дать
преимущество отечественным упаковкам, изготовленным в согласии с этими требованиями,
перед упаковками иностранными.
Страны или регионы, поднимающие выше планку притязаний, добиваясь
превышающего 50% уровня вторичной переработки (такие, как Австрия, Германия и
особенно Фландрия), порицают практику сжигания и складирования без дальнейшей
обработки всего, что возможно использовать вторично, превратить в новое сырье или
компостировать. В нацеленные на это программы и технологии они вкладывают
большие инвестиции. Во Фландрии, например, пользуются немалым вниманием все
инициативы, побуждающие к селекции и раздельной обработке отходов, и все
способы склонить к этой практике нерадивых. А вот Франция среди развитых стран
еще не заняла в этой области подобающего ей места. К 2008 году только 13%
бытовых отходов получают здесь вторую жизнь и только 6% компостируется.
Чтобы доказать, что усилия, направленные на это, оправданны, вторичная
обработка должна продемонстрировать достаточную экономическую и экологическую
эффективность. Сбор, сортировка и преобразование отходов оказываются подчас
операциями более трудоемкими, да и связаны с загрязнением среды больше, чем
способы более традиционные. Они требуют значительных затрат, множества
рабочих рук и какой-то инфраструктуры. Некоторые из этих операций пока слишком
затратны, если иметь в виду требуемые технологические ухищрения и довольно
низкие цены новых изделий, конкурирующих с теми, что получатся из утиля.
Конечно, продажа переработанных материалов должна окупать стоимость их
получения, но возможность их сбыта слишком зависит от внешнего вида, цены и
стоимости того сырья, которое они призваны заместить.
Экономическая конъюнктура решает все. Если во времена кризиса промышленники
строят умильные глазки, взирая на мусорные баки, внезапно ставшие для них
привлекательными, все меняется в эпохи благоденствия, когда вволю дешевой
энергии и недорогого сырья. Переработанное вторично сырье вынуждено
конкурировать со свежеполученным. Так, регенерированная пластмасса не всегда
выдерживает сравнение с той, что получена непосредственно из нефти. Приходится
мириться с очевидным: с какой бы симпатией мы ни относились ко вторичной
переработке, законы рынка неумолимы. Цены обваливаются и взмывают вверх, следуя
капризам мирового спроса. Будь это в развитых странах или в государствах
третьего мира, утилизация не выглядит простым делом из-за чересполосицы
биржевых курсов и стоимости сырья. Чтобы обезопасить себя от колебаний цен,
покупатели и продавцы нередко заключают между собой договоры по гарантированным
ценам.
Подчас переработка утиля, нерентабельная экономически, оказывается
невыгодна еще и экологически, поскольку обнаруживаются иные пути избавления от
отходов . Селективный сбор и обработка собранного требуют немалых затрат энергии и
воды и сами способствуют загрязнению среды, прежде всего из-за промывки
сырья. Если вредоносность процесса довольно очевидна, а усилий затрачивается
больше, чем сберегается, природа, в общем и целом, страдает не меньше, чем от
мусорных отвалов.
Планы экологических мероприятий, базирующиеся на анализе круговорота сырья
«от рожденья до смерти», стремятся представить количественные показатели и
оценить свойства сырьевых компонентов или технологических подходов с точки
зрения их влияния на среду (включая усилия по транспортировке и обработке).
Тем не менее, все методики планирования сталкиваются с ограничениями: они не
всегда могут учитывать влияние всего этого на здоровье, промышленные риски и
эстетическую привлекательность: не пострадают ли, например, ландшафты и
почвы. Кроме того, в вопросах экологии трудно установить жесткие приоритеты.
Что, скажем, лучше сохранять от загрязнений, воду или воздух?
При более глобальном подходе, нацеленном на «долгосрочное развитие»,
стремятся интегрировать все социальные и экологические вызовы, такие, как,
например, создание новых рабочих мест или стоимость загрязнения среды. Тут уже
некоторая категория отходов не идет в сравнение с обычными продуктами или
изделиями, и рыночных критериев недостаточно, чтобы определить уместность ее
переработки. Государства и ассоциации часто навязывают свою помощь и
покровительство, нередко путем выработки списка требований, расценок, предложения
дотаций и навязывания производителям и дистрибуторам обязанности по сбору и
обработке отходов, возникающих по их почину. Теперь в цену товара все упорнее
входят и планируемые процедуры по охране окружающей среды.
Реутилизация материалов из отходов наталкивается на серьезные технические
ограничения, так как некоторые материалы деградируют в процессе их
воспроизводства. Изыскания, направленные на производство высококачественных
«вторичных сырьевых компонентов», могли бы способствовать их утилизации. Для этого
было бы желательно предвидеть будущее тех приборов и других изделий, которые
ныне производятся так, чтобы облегчить их разукомплектование на отдельные
компоненты. То есть уже при рождении думать о том, какова будет их кончина и
будущая жизнь в ином качестве. При этом особо подозрительно стали относиться
к материалам сложного и, что еще хуже, разнородного состава, ибо это сделает
потом затруднительным извлечение из них простых соединений.
Маловероятность переработки некоторых компонентов бросает вызов нынешним
ученым. Его принимает американский Центр по трудно поддающимся повторному
использованию материалам (CHARM: Center for Hard to Recycle Material),
созданный одной из ведущих в данной области ассоциаций «Экопереработкой»
(Ecocycle). Он стремится найти соответствующие технологии и заинтересовать в
их внедрении предпринимателей, таких, как калифорнийская фирма, целиком
разбирающая компьютеры и экспортирующая мобильные телефоны (по доллару за штуку)
в Бразилию и Таиланд, как фабрикант, выпускающий спортивную обувь, преобразуя
выброшенные ботинки в материал для покрытия спортивных залов. Однако эти
соблазнительные эксперименты не могут решить глобальных экологических проблем,
связанных с отходами, в частности обойти запреты транспортировать их на
дальние расстояния.
Итак, повторная переработка наталкивается на финансовые, экономические и
экологические ограничения. Не все можно повторно восстановить и поставить на
службу. Хотя многие развитые страны эволюционируют в направлении все более
масштабных преобразований на этом пути. Однако количество отходов растет
слишком быстро, большинство упаковочных материалов, к примеру, проходят лишь
один цикл перед уничтожением, и поэтому можно почти все упаковки считать
«отсроченным мусором». И даже то, что прошло тщательную сортировку, часто не
идет в переработку за неимением рынка сбыта.
Предприниматели подчиняются требованиям момента, диктующего «расширение
зоны ответственности». Взимание «экологической контрибуции» осуществляется в
разных секторах производства и касается упаковок, электротехнического и
электронного мусора, невостребованных почтовых отправлений и т. п. Часто
повторное использование восстановленного сырья оказывается здесь меньшим злом,
нежели уменьшение объема продукции или продление сроков ее использования. Все
это не влияет ни на увеличение спроса на сами товары, ни, следовательно, на
рост их выпуска. Напротив, подчас занятие реутилизацией сырья может способст-
вовать улучшению экологической репутации предприятия и благоприятно
воздействовать на рост его престижа.
В общественном сознании переработка для вторичного использования материалов
и компонентов способна представляться чудодейственным средством. Публика
очень клюет на такую наживку, ибо это оправдывает ее склонность много
выбрасывать . Однако это повод не менять тактику покупок. То, что человек
выбрасывает ненужные упаковки в специальные контейнеры, частично извиняет его
расточительство, ибо теперь поведение производителя оправдывает производство и
продажу именно данного продукта. Утилизация упаковок, таким образом, служит
уверткой, ширмой, делая остальные груды отходов словно бы невидимыми,
укрытыми от глаз. Не желая оправдывать целесообразностью подобную коммерциализацию
выкидываемой пластмассы, «Экологический центр» в Беркли, уже успешно
Запустивший одну программу селективного сбора отходов, отказывается включать туда
отходы пластмассы, называя их «сатанинскими смолами».
РЕСУРСЫ ДЛЯ ОБЩЕСТВ,
ИЩУЩИХ ВЫХОД ИЗ БЕДНОСТИ
Если в зажиточных странах все рьяно предаются расточительству, в бедных,
напротив, сбор и переработка отходов позволяют бороться с безработицей и
нищетой. На выброшенных вещах и материалах строят свое благосостояние десятки
местных ремесленников, вкладывая туда всю свою ловкость, сметливость и
изобретательность. Мелкие, часто семейные предприятия колдуют над этим сором,
совершенно его преображая. Они изготовляют массу вещичек приятного цвета,
ласкающих глаз, иногда хранящих следы их предыдущей службы. В руках
какого-нибудь умельца наклеенная на пивную бутылку этикетка или пробка может
превратиться в немой укор тому неразумному европейцу, кто их выбросил. Новые
недорогие поделки охотно раскупаются бедной клиентурой.
Большие жестяные банки и коробки из-под сардин либо сгущенки, сплющенные и
разглаженные молотком, обретают новую жизнь как лейки, кастрюльки,
чемоданчики, барабаны, бигуди, жаровни, керосиновые лампы, сосуды для хранения воды,
терки, воронки, сита, мерки для муки, а то и силуэты изящных птичек, годных,
чтобы повесить их на стенку для украшения. Из головок цилиндров автомобильных
двигателей получаются кастрюли, из деревянных лопастей делают мебельные
филенки, камеры из колес грузовиков, автомобилей и велосипедов превращаются в
большие корзины, эластичные спинки для сидений, в бурдюки для вычерпывания и
хранения воды, в тесемки и подошвы сандалий, в веревки, ведерки, мусорные
бачки или горшочки для цветов. В Калькутте кости кипятят, чтобы извлечь из
них жир, а потом перемалываются в муку для удобрения земли.
Выброшенные изделия из пластмасс возрождаются к жизни в виде игрушек,
канистр, автомобильных ветровых стекол. Куски ткани сшиваются в простыни, или
из них плетутся циновки. В Африке из нескольких сшитых вместе мешков для риса
делаются покрышки тюфяков для домов в бедных кварталах, потом их набивают
соломой и полосками бумаги. Из мешков, предназначавшихся ранее для рыбной муки,
камбоджийские женщины вырезают большие и малые столовые салфетки, продающиеся
в местных сувенирных лавчонках и в больших европейских магазинах.
Индийская неправительственная организация «Сбережение» (Conserve) выпускает
дамские сумки из полиэтиленовых пакетов, собираемых и разбираемых по
расцветкам тряпичниками из Нью-Дели. Эти пакеты моются, скрепляются друг с другом и
с помощью горячего прессования превращаются в толстые полосы, из которых
затем специально обученные работники делают сумки ярких цветов без добавления
красителей по моделям, созданным дизайнером Нандитой Шауник. Об успешности
этого предприятия свидетельствует специальный экспедиционный зал с
мастерской, где представлены образцы продукции и технология их изготовления. Такие
сумки, выполненные из мусора, собранного в Нью-Дели, экспортируются в Европу,
где ими торгуют весьма дорогие бутики. Данное предприятие расширяет
номенклатуру своих изделий, в нее теперь входят пояски, сандалии, абажуры и множество
мелких домашних аксессуаров. Для руководителей фирмы «Сбережение» главное -
чтобы осуществляющиеся там проекты отвечали запросам рынка, чтобы она
сохраняла жизнеспособность и не зависела от колебаний спроса.
Дорожные сундучки «Кот-Кот», также изготовленные из отходов, стали
знамениты после того, как французский министр Жан-Пьер Кот явился на совет министров
с новым атташе-кейсом, созданным в Сенегале. Арматурой там служат деревянные
брусочки, а верхнее покрытие - пивные и консервные банки. Внутренность
оклеена газетами, листами из каталогов и комиксов. Такие портфельчики пользуются
неоспоримым успехом у туристов или выходцев из развитых стран.
«Ремесленники-наставники» обучают молодых учеников приемам, с помощью
которых можно извлечь прибыль из разжалованных в мусор вещей. Данный
экономический сектор, который принято называть «неформальным», изобретает пути
включения в общественный обиход тех, кто оттуда был исключен: безработных,
инвалидов, престарелых, коим сложно выбраться на социальную поверхность
классическим способом - путем развития способностей и умений. Он дает ответ на
проблему нехватки всего и вся, давая выход доступным человеческим и материальным
ресурсам. Ведь, несмотря на бедность содержимого отвалов, цена вещей и
материалов , которым дана вторая жизнь, довольно высока.
Для местных ремесленников свободные собиратели представляют собой дешевую
рабочую силу, а материалы из отбросов не так дороги, как то, что
импортируется . Поэтому «неформальный сектор», чья активность может представляться уделом
маргиналов, играет основополагающую экономическую роль. К тому же это
способствует сокращению потока отходов.
То, что необычайно множатся предметы декоративного, утилитарного либо
игрового назначения, получаемые из отбросов, свидетельствует о богатом
воображении их создателей из бедных стран. Все, что может иметь некоторую ценность
для использования или продажи, там подбирается и перерабатывается. При этом
ремесленные умения компенсируют нехватку дешевых материалов и приспособлений
и стимулируют креативные возможности нищего хозяйства. Народная сметка
позволяет находить применение спасенным отбросам в местной экономике, что
позволяет ремесленникам продержаться и сохранить самоуважение. Так удается латать
дыры в экономике страны. Новые умения часто оказываются последним бастионом
противостояния вопиющей бедности и социальной разобщенности.
По большому счету на сегодняшний день страны, продвигающиеся к уровню
терпимого благосостояния (как, например, Китай), с неутолимым аппетитом
поглощают не только собственные отбросы, но и мусор из богатых государств. Они в
огромных количествах привозят его из США и Европы, преобразуя доставленное в
готовые изделия и упаковки. Таким образом «империя золотой середины» упрочила
свое место в новом «экономическом круговороте». Гонконг и еще несколько
подобных портов стали сосредоточием всех отходов планеты, которые здесь
рассматривают не иначе как ресурсы. На гигантских контейнеровозах утиль
пересекает океаны, направляясь именно сюда.
Продажа американского «первичного вторсырья» Китаю поражает размахом. Между
1994 и 2006 годом экспорт использованной бумаги возрос с 0,35 до 9,1 миллиона
тонн. Железного лома (прежде всего искореженных автомобилей) - с 0,17 до 2
миллионов тонн. Увеличение объемов использованного пластика, электропроводки,
деталей электроники еще сильнее поражает воображение. Экономист Пол Крэйг
Роберте, некогда работавший в администрации Рейгана, так выражает свою тревогу
по этому поводу: «Если это будет продолжаться, американская экономика станет
рынком третьего мира, экспортирующим сырье и ввозящим готовую продукцию».
Однако же в США не остались глухи к таким упрекам: там теперь организуются соб-
ственные цеха по переработке утиля и брошенное сырье порой доставляется туда
прямо со свалок, где оно лежало десятилетиями. Неужели древние отбросы -
золотая жила для будущих изыскателей?
КАК НЕ ДАТЬ НАБИТЫМ
МУСОРНЫМ КОРЗИНАМ
ЛОПНУТЬ ОТ НАТУГИ
Мы располагаем в пятнадцать раз большим количеством предметов, чем наши
деды, в частности электрической и электронной аппаратурой, чья
продолжительность жизни неуклонно сокращается. Индустриальное общество порождает все
более эфемерные объекты. Испорченная или сломанная вещь отправляется в мусор,
даже если ее еще можно починить. «Гаджетизация», страсть к курьезным
новинкам, наложила свой отпечаток на наше потребление и наполняет устаревшими
изделиями все мусорные корзины. К этому изобилию, норовящему перекрыть все
входы и выходы, прибавляется еще и уйма упаковок.
После бездумной эйфории осознание того, что мы портим все вокруг себя,
побудило искать иные пути, позволяющие укротить неумолимый прилив отходов и
даже способствовать какому-то отливу. Речь идет об участии в судьбе отходов от
тех товаров, которые мы выпускаем, что позволяет предугадать пути избавления
от мусорных излишков. Придя с очевидностью к убеждению, что Земля не является
неиссякаемым источником ресурсов, приходится искать экономичные способы ими
пользоваться. Это уже не надо доказывать. Промышленность делает более легкими
упаковки. Сходные устремления движут законодателями, пытающимися приспособить
существующие установления и находить новые пути экономического принуждения к
экономии. Потребители меняют привычные ухватки при покупке товара и при
выбрасывании отходов.
Лучше предупреждать, нежели излечивать ожирение своих мусорных корзин.
Многие уже гордятся, что в наших булимических сообществах ведут себя собраннее и
скромнее, чем раньше, руководствуясь (в целях экономии, разумеется) выбором
более долговечной продукции, к тому же поддающейся починке, а подчас
предпочитая покупке аренду или совместное пользование уже приобретенным.
Экоконцепция производства, выбор долговременных изделий, продление времени
их жизни, нововведения, облегчающие переработку упаковок, компостирование в
саду органических остатков, починка предметов для продления срока их службы,
двустороннее использование листов писчей бумаги, отказ принимать рекламную
продукцию в личный почтовый ящик - вот лишь некоторые пути сокращения объема
отбросов. Более радикальным выходом было бы снижение уровня потребления
зажиточных слоев в рамках стратегии «усыхания» промышленной и торговой
активности.
Сегодня в развитых странах профилактика назревающих осложнений - ведущая
область общественных приоритетов в тех политических процессах, что
затрагивают проблему отбросов. Усилия самых энергичных вознаграждаются полнее, это
относится прежде всего к Японии, где годичный объем отходов на душу населения
на 100 килограммов ниже, чем во Франции. Притом наряду с уменьшением объема
упор делается и на снижение токсичности.
ОХОТА ЗА ИЗЛИШНИМИ
ИЛИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИМИ
СРЕДУ УПАКОВКАМИ
Производители и дистрибуторы прекращают выпуск некоторых ненужных упаковок,
а также оптимизируют и облегчают другие, повышая коэффициент их
«реутилизации» . Так, производители стекла постепенно уменьшают толщину своих изделий,
сохраняя прежнюю форму и вместимость: стеклянные бутылки полегчали
наполовину. Бутылки из пластмассы, баночки для йогурта и лотки для продуктов тоже
сильно потеряли в весе (на четверть за десять лет). А вес консервных банок за
это время уменьшился на треть. Но тут учитывается, что новые упаковки не
должны становиться чересчур хрупкими или изготовляться из материалов слишком
сложного состава, не допускающего повторной утилизации.
Дистрибуторы предлагают молоко в тонких пакетиках, из которых его легко
перелить в кувшинчики или бутылку, стиральные порошки большей концентрации,
детергенты в экологичных упаковках, позволяющих сэкономить до 75% отходов в
сравнении с твердыми вместилищами. Тубы с зубной пастой продаются без
картонных коробок. Продажа продуктов навалом и россыпью тоже позволяет избавиться
от лишней тары. Наши предки покупали гвозди на счет или на вес, а не порциями
в прозрачных блистерных упаковках, плотно облегающих предмет и не поддающихся
переработке. На сегодняшний день пищевые товары, продающиеся навалом,
вытесняют расфасованные на поддонах из полиэстра или эластичной пленки.
Потребители выбирают на витрине овощи и фрукты или в мясном и рыбном отделе куски
мяса, или сыра в молочном и заворачивают их в листы пергаментной бумаги либо
опускают в бумажные пакеты. Крупы, сахар, сухофрукты тоже предлагаются без
фасовки, особенно в кооперативах, специализирующихся на продаже экологически
безопасных продуктов. Ко всему прочему такой способ продажи способствует
тому, чтобы покупатель не платил лишнего, а ровно за столько, сколько ему
необходимо , и сокращает избыточное потребление.
Бутылки из РТТ особенно загромождают мусорные хранилища. Половина из 8,5
миллиона опорожняемых каждый год во Франции бутылок из РТТ в финале
погребается в отвалах или сжигается. В 2007 году французы заняли первое место в
Европе по потреблению воды из бутылок (135 литров в год). Воде из крана не
могут простить привкуса хлора, предполагаемого высокого содержания нитратов и
пестицидов. Однако европейские нормы предписывают верхний предел в 50
миллиграммов нитратов и 0,5 микрограмма пестицидов на литр. Этот уровень нигде не
превышается, кроме разве что некоторых зон интенсивного животноводства, где
это порой возможно в связи с засорением подземных водоносных слоев и гумуса.
Мировой фонд зашиты природы опубликовал в 2001 году исследование,
адресованное непосредственно потребителям бутилированной воды; в нем
подчеркивается, что она не надежнее и не здоровее той, что течет из крана. Хотя в Европе
и Северной Америке качество водопроводной воды строго регламентировано,
ловкая маркетинговая стратегия внушила многочисленным потребителям, что вода в
бутылках более безопасна. Санитарные инстанции мечут громы и молнии против
кампаний в СМИ, затеянных продавцами воды в бутылках и направленных против
водопроводной воды с целью вызвать сомнение в ее пригодности для питья.
Власти уверяют, что вода никогда еще не была такого высокого качества: ее берут
из подземных водоносных слоев или из рек, обрабатывают на заводских
установках и тщательно контролируют. Санитары добавляют обычно, что вода в бутылках
сплошь и рядом перенасыщена минералами и микроэлементами, а потому для питья
вообще-то мало пригодна.
Для того чтобы выдохся запах хлора, добавляемого с целью гарантировать
бактериологическую безопасность воды во время ее путешествия по трубам до
водопроводного крана, рекомендуется дать воде отстояться в незакупоренном
графине . Что до возможного попадания в стакан следов свинца, особенно когда воду
не брали несколько часов, следует дать воде немного потечь, а уж потом
наполнять ею посуду. Существуют также специальные аппараты, которые крепятся на
кранах, они фильтруют воду и придают ей те же органолептические свойства, что
и у бутылочной. Но к несчастью, они довольно дороги и громоздки.
Недалеко от Сан-Франциско один из ресторанов, пользующихся в Калифорнии
самой почтенной репутацией, отказался подавать клиентам воду в бутылках, хотя
это снижало выручку, поскольку бутылка минеральной воды обходилась клиенту
подчас в четыре раза дороже ее закупочной стоимости. Официанты подавали в
графинах водопроводную воду, дополнительно отфильтрованную и насыщенную
газом. Экологические организации этого американского штата провели активную
кампанию, выявляя пагубность чрезмерных затрат на 31 миллиард пластиковых
бутылок, перевозимых на миллионы километров и производящих невероятный объем
отбросов. По оценке вашингтонского Института политики в отношении Земли
(Earth Policy Institute), на производство этих бутылок (без учета горючего,
что тратится на их транспортировку) требуется полтора миллиарда баррелей
нефти.
Мэры 17 крупных городов США в 2008 году решили не выставлять бесплатно
бутылки с водой работникам государственных служб, хотя этому очень противилось
торговое лобби. По сути, борьба против воды в бутылках стала частью более
масштабных планов по противодействию стремлениям торгового сектора наложить
руку на отечественные ресурсы пресной воды.
Французы тоже стали воротить нос от бутылочной воды, в частности из-за ее
неэкономичности и обилия пластиковых отходов. Водопроводная вода стоит
примерно 0,003 евро за литр, а минеральная - в сто раз дороже, причем 80%
дополнительных денег платится именно за упаковку. Теперь «входит в моду» пузатая
бутыль, наполненная прямо из крана.
Американским экологам и потребителям удалось обуздать массированный выпуск
фастфуда в коробках из полистирола. Они стали инициаторами национальной
кампании «Отошли назад» (Sent it back), цель которой - отсылать почтой на адрес
одной их ресторанных сетей баркетки и другие пластиковые емкости. Через три
года фастфудный гигант отказался от употребления подобных упаковок, к тому же
сработал «эффект домино»: остальные рестораны подобного типа последовали его
примеру.
ВЫБОР В ПОЛЬЗУ МНОГОКРАТНО
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МЕШКОВ,
ПАКЕТОВ И БУТЫЛОК
Пластиковый пакет, верный компаньон человека, путешествует вместе с ним,
выполняя самые неблагодарные функции, например, храня в себе его отбросы.
Непреклонно защищаемый своими верными поклонниками благодаря таким неоспоримым
достоинствам, как легкость, прочность и непромокаемость, он страдает от
суровых нареканий, ибо сильно способствует загрязнению окружающей среды. Его
легко подхватывает ветер, забрасывая на деревья, и вообще он портит вид
окрестностей. Он очень медленно рвется на куски, а затем еще медленнее превращается
в бионеразложимую пыль, снижая плодородие почвы и нередко нанося серьезный
урон. Конечно, часть полиэтиленовых пакетиков, выдаваемых кассиром в
магазине, превращается в мешки для мусора, что нередко уменьшает угрызения совести
пользователей. Но нельзя не констатировать, что число таких пакетиков,
которое скапливается на кухне, превышает то их количество, что нужно для
опорожнения мусорных корзин.
Постепенно гипермаркеты и другие торговые площадки перестают использовать
пакеты и продают у касс плоские плетеные корзинки многоразового
использования. Они также предоставляют своим клиентам картонные ящички, уже послужившие
для перевозки товара. Ирландия, которая первой пошла по этому пути, оценила
каждый пластиковый пакетик, выдаваемый в магазине, в 0,15 евро. Их
использование тотчас понизилось на 90%. Несколько позже Корсика положила конец
бесплатным раздачам пакетиков у касс больших продуктовых магазинов. В Китае
такой пакет, прозванный «белой грязью», изгнан оттуда с 2008 года. Торговым
заведениям теперь не предписывается бесплатно снабжать ими клиентов. Некоторые
правительства предприняли схожие меры.
В странах, где не налажена система сбора и обработки отбросов, пластиковые
упаковки валяются в полях, на улицах городов и селений. Пузырьки, бутылки,
тюбики и мешки усеивают берега рек, морские и озерные излучины, морское дно.
В толще Тихого океана сейчас больше пластика, чем зоопланктона.
Повсюду в Африке полиэтилен, попадающий в желудки жвачных, нарушает их
пищеварение, способствует запорам, вызывая потерю веса и припадки
агрессивности. В Индии от него дохнут священные коровы. От тропиков до полюсов от этого
страдают желудком и задыхаются птицы, дельфины, прочие морские млекопитающие,
принимающие пакеты за медуз и погибающие десятками тысяч ежегодно. Именно
пакеты являются главными виновниками исчезновения морских черепах.
Ко всему прочему эти пакеты иногда забивают дождевые стоки и дренажные
системы, вызывая подчас катастрофические последствия. В Мали они блокировали
циркуляцию дождевых потоков, способствовали появлению множества луж, где
гнездились личинки мух и комаров, переносчиков таких заболеваний, как
малярия. В Бангладеш они забили и испортили устройства регулирования уровня воды,
что послужило причиной многих наводнений и в 2002 году заставило
правительство объявить вне закона фирму, пустившую эти пакеты в продажу.
А в центре Индии, в штате Сикким, во время муссона, обрушившегося в 1997
году, оползень убил двух детей. Главной его причиной оказались те же пакеты,
так как они запрудили канавы, мешая стоку дождевой воды. Местные жители
объединились для коллективных протестов и добились запрета подобных пакетов,
учредив комитет надзора, требующий, в частности, и от полицейских следить за
соблюдением принятых указов. Теперь торговец рискует заплатить большой штраф,
если даст клиенту тонкий пластиковый мешочек. Отныне отбросы, подчас
завернутые в газетный лист, отправляются в короба многократного использования,
сплетенные из джутовой ткани или из плотного пластика.
Иногда разгораются целые сражения в связи с попытками остановить лавину
полиэтиленовых пакетов, несмотря на сопротивление их производителей и
потребителей. Некоторые носятся с мыслью о биоразложимых пластмассах, но это решение
не кажется универсальным. По крайней мере, на их исчезновение уходит
несколько месяцев. В конце концов они, как и все прочие, оказываются зарытыми на
свалке или сожженными.
Выбрасываемые бутылки и пивные банки тоже переполняют свалку. Сделанные из
пластика, стекла, стали или алюминия, они почти везде вытеснили старую добрую
стеклянную бутылку, которую можно было сдать в пункт сбора и получить за нее
или за ту или иную ей подобную емкость какую-то плату, что побуждало
потребителя возвращать опустевшую тару. До 1970 года напитки продавались в
отмываемых бутылках, которые использовались два десятка раз. Правила и средства
обработки бутылок и стаканов стали многофункциональными, а потом канули в
небытие.
Когда стеклодувные фабрики стали менять по своему усмотрению форму и
размеры бутылок, они, в полном согласии с представителями пищевой промышленности и
общественного питания, установили для их обозначения термин «бросовое стекло»
(verre perdu), утверждая, что он удобен для всех, в том числе и для
потребителей. Бутылка для одноразового использования появилась в США в 1930-х, но
особое распространение получила позже, когда увеличилось количество марок
вин. Наряду с разрастанием питейных заведений и предприятий, производящих
спиртное, разнообразие типов бутылок усложнило устройства для их обработки и
подготовки к новому использованию. Это требовало как минимум некоей
стандартизации и близости мест потребления от цехов, где спиртное разливалось в свою
тару. Упаковки, которые можно было просто выбрасывать, упростили поглощение
местных маленьких предприятий большими фирмами.
Занимающиеся розливом в бутылки и транспортировкой напитков сопротивляются,
когда их принуждают забирать пустую тару, поскольку это предполагает
технологические и логистические новации, связанные с ее очищением, а также
увеличение объемов складирования. Они приводят доводы, связанные с низкой
рентабельностью и санитарными рисками. Однако экологи и экономисты сокрушаются, что
системы предписаний и запретов в этой области исчезли, и с нетерпением ждут
их возможного возврата.
Некоторые страны никогда не отказывались от повторной утилизации бутылок,
подчас запрещая употребление одноразовой тары для пива и прочих напитков. В
Дании и Финляндии большинство бутылок из стекла и часть - из пластмассы
предписано использовать повторно. Сегодня некоторые поклонники новшеств из
Германии, Голландии и Скандинавских стран выпускают серии бутылок для
многократного использования, в частности из высокопрочного РТТ - потребители приносят их
назад в магазин и помещают в специальный автомат. Одиннадцать американских
штатов, применяющих бутылки, признаваемые годными в повторное употребление,
добиваются более чем 70%-ной их реутилизации, что в два раза выше, нежели в
прочих регионах США.
Повторное применение тары связано с уменьшением энергозатрат на ее
изготовление (около 300 килограммов нефти на тонну бутылок). Конечно, на деле
экономится несколько меньше: часть энергии тратится на транспортировку, отмывку и
стерилизацию. Но по оценке знаменитого Института всемирной вахты (World Watch
Institute), общий выигрыш выглядит весьма значительным, если принимать во
внимание процесс изготовления новых стеклянных бутылок или металлических
банок, причем сюда следует включать и расходы на транспортировку упаковок в
центры по их сортировке и на заводы по переработке, а затем стоимость
перевозки обновленных бутылок в разливочные цеха. В сравнении с сосудами
одноразового использования повторное применение тары дает тройную выгоду: экономия
сырья и энергии, сокращение потока отбросов и уменьшение загрязнений воздуха
и почвы.
КАК ЧИНИТЬ И
ПРИСПОСАБЛИВАТЬ
К ДЕЛУ ТО, ЧТО
ВЫШЛО ИЗ СТРОЯ
Наши предки заботились о своем имуществе, аккуратно с ним обходились,
чинили , штопали, подправляли мелкие поломки, чтобы продлить его жизнь. Детей и
внуков учили беречь свои игрушки. Чем более труднодостижимыми и редко
приобретаемыми были вещи, тем уважительнее к ним относились. Уже редко кто решит
чинить свою мебель, стиральную машину, часы или ботинки. Никто теперь не
накладывает латку на дыру в маленьком пластиковом садовом бассейне или на
велосипедную камеру - все это выбрасывается, потому что низкие цены новых вещей
не побуждают к починкам.
До середины XX века все оборудование изготовлялось для длительной службы.
Затем, начиная с 1960-х, производители склонились к стратегии
«программированного морального износа», движимые стремлением ускорять сменяемость
поставляемых образцов и этим подстегивать их сбыт. В США к этому решению были
склонны предприниматели, пекущиеся о крупной прибыли. Позже им пришлось
защищаться от критики, ссылаясь на пользу быстрого обновления, основанного на
инновациях, стремлении к комфорту, усилению безопасности, экономии воды и
электроэнергии. Между тем всегда возможен выбор более крепкого и долговечного
имущества, которое в случае чего можно и починить.
Культура починки пришла в упадок с расцветом культа потребления и связанным
с ним появлением на рынке хрупких изделий невысокого качества, часто не
поддающихся мелкому ремонту. Необходимость где-то подыскать деталь на смену не-
годной, при том, что они изменяются от марки к марке, лишает куражу самых
решительных, тем паче, что это обычно люди в возрасте. Большой ассортимент
дешевых устройств, произведенных в бедных и развивающихся странах, часто делает
починку дороже, чем замену сломанного изделия на новое. Вдобавок при
обращении к сотрудникам фирмы-продавца клиента принимаются уверять, что прибор
устарел и следует не чинить его, а поменять на более совершенный. Меркантильная
ненасытность и жесткая кампания СМИ подбивают клиентов покупать самоновейшие
вещи, имеющие репутацию «гвоздя сезона».
Постоянно выпускаемые технические новинки обладают неотразимой
притягательностью. В этом отношении характерна шумиха, сопровождавшая рекламу телевизора
с плоским экраном. Производителям брошен вызов: как обновлять парк
действующих катодных телевизоров при 99%-ной насыщенности рынка? Они создают так
называемый «новый страстно желаемый притягательный объект» (NODEC: Nouvel Objet
de Desir et de Convoitise), названный «плоскоэкранным», на который клюнули
все телеманы. Но производство этого прибора весьма энергоемко и требует много
такого редкого металла, как индий. А потому производит огромное количество
отходов, в то время как способы их переработки еще не освоены.
Мусорные корзины наполнены вещами, которыми еще можно пользоваться,
подправив мелкую поломку, чтобы помедлить с выбрасыванием. Этому препятствует
только притягательность новых соблазнительно отрекламированных потенциальных
приобретений. Тяга к ним - вот что мешает лишний раз сходить к сапожнику или в
ателье ремонта одежды, починить настенные часы у часовщика, подкрутить патрон
в мигающей настольной лампе, купить в комиссионке подержанный холодильник,
джинсы - в лавке «секонд-хенд», присмотреть столик у антиквара или на
распродаже.
При поддержке муниципалитета Вены австрийская сеть, занимающаяся починкой и
ремонтом и состоящая из шести десятков техников и ремесленников, реставрирует
приносимые клиентами сломанные веши. Эта организация сопротивляется
неразумному выкидыванию всего и вся, а сверх того предоставляет работу тем, кто ее
лишился, став клиентом биржи труда. Она также позволяет своим членам повышать
квалификацию и получать информационное обеспечение. Она доводит до жителей
сведения, побуждающие каждого чинить свое добро. В 2005 году в эту венскую
сеть обращались 50 000 раз для ремонта велосипедов, компьютеров, кухонных
агрегатов и других предметов, что уменьшило городские отходы на 600 тонн.
Поскольку этот пример кое-кому показался вдохновляющим, в окрестных городах
возникли начинания сходного типа.
Искусство пускания в дело пищевых остатков ныне тоже поощряется. Мусорные
корзины богатых стран содержат впечатляющее количество вполне съедобных
компонентов. Так, в Великобритании подсчитали, что треть пищи отправляется
именно туда. Житель Лондона каждый год выбрасывает около 140 килограммов пищевых
продуктов, подчас даже не распакованных. Те же прискорбные данные получили в
Австрии, где население столицы выбрасывает каждый день столько хлеба, сколько
поглощают 250 000 обитателей Граца. Шокированные этим скверным открытием,
венцы предприняли целую кампанию под девизом: «умнее покупать, лучше
готовить, меньше выбрасывать». Основываясь на воспоминаниях тех бабушек, что
доживают дни в домах для престарелых, координатор этой кампании Микаэла Книли
составила целую книжку практических советов под заглавием: «Готовьте из
остатков - и ничего не останется!» В Брюсселе, где неиспользованные продукты
тоже составляют немалый процент содержимого корзин (8%) , Наблюдательный
комитет по проблемам надежного потребления (1'Observatoire de la consommation
durable), основанный в 1999 году, рассылает схожие рекомендации и рецепты
вроде того, как приготовить «испанскую тортилью» или «элитные хлебцы из
сухарей» .
МОЮЩИЕСЯ ПЕЛЕНКИ ДЛЯ
МАЛЫШЕЙ, ЧЬИ МАМЫ
РАДЕЮТ ОБ ЭКОЛОГИИ
Взаимодействие западного младенца с природой начинается довольно скверно,
хоть он в том и неповинен. До трех лет дитя снашивает пять-шесть тысяч
сменных пеленок и подгузников. Таким образом, оно потребляет древесину примерно
пяти-шести деревьев и выдает до тонны отходов - и все это относится только к
деятельности его мочевого пузыря и кишечного тракта. Выброшенные на рынок в
конце 1960-х, одноразовые бумажные пеленки и подгузники пользовались большим
успехом и обогатили своих производителей.
Производство этих изделий, служащих от нескольких часов до нескольких минут
и пожирающих не только тонны леса, но сверх того массу энергии и воды, дало
6% в объеме отходов в западных мусорных корзинах. На свалках их пластмассовый
компонент разлагается очень медленно, за несколько десятков лет. Все попытки
вторичного использования остаются пока в эмбриональной стадии. В Северной
Америке предприятия пытаются использовать заключенную в пеленках органику в
форме компоста и биогаза.
Альтернативный выход - моющийся подгузник. Он теперь стал удобным и легко
крепится. Ничего общего с былыми пеленками из ткани. Как и одноразовые
изделия, с которыми ему приходится конкурировать, он крепится эластичными
тесемками с липучками или кнопками на талии и ляжках. Непромокаемая накладка под
биоразложимым слоем позволяет собрать все испражнения ребенка и выбросить их
прямо в туалет. Это предотвращает застаивание подобных отходов в корзинах, на
свалках, и, как следствие, распространение вирусных и бактериальных
заболеваний.
Такой подгузник можно стирать вместе с остальным бельем или сдавать в
профессиональную прачечную, если таковая находится поблизости. Некоторые
предприятия предлагают услуги по прокату, стирке и доставке на дом таких изделий.
Они собирают грязные подгузники и возвращают чистые. Моющиеся подгузники и
специальные фирмы, занимающиеся их выработкой, уже завоевали немалую
клиентуру в некоторых европейских странах, таких, как Германия, Нидерланды,
Великобритания, Бельгия. Во Франции несколько магазинов предлагают подобные услуги,
в частности по Интернету.
Этот тип подгузников требует гораздо меньше сырья и энергии, чем
одноразовые . Чтобы сравнить данные о влиянии использования тех и других на окружающую
среду, принимали во внимание количество использованной воды, энергии и
детергентов для мытья. Однако экоисследования в данном случае осуществлять сложно,
и они дают различные противоречивые результаты. Это дало повод производителям
одноразовых подгузников утверждать, что их продукция менее вредоносна для
природы! Однако многие экологические организации и некоторые муниципалитеты
настойчиво предлагают многоразовые изделия. Так, администрация многих
бельгийских городов побуждает граждан к их применению, вводя дотированное
снижение розничной цены при покупке.
Законодатели города Милтон-Кейнс с 200 000 жителей, расположенного к югу от
Лондона, решили в 1999 году сократить на 6% объем выбрасываемого мусора за
счет подгузников, каковых накапливалось за год до 25 миллионов. Чтобы помочь
родителям инвестировать организацию складов многоразовых подгузников и
примкнуть к тем, кто пользуется услугами по их отмывке, муниципалитет
посодействовал этому начинанию финансовыми вливаниями и советами. Специальная служба раз
в неделю собирала грязные подгузники и выдавала чистые взамен. В
Великобритании более 20% младенцев пользуются сменными подгузниками дюжины марок.
Содержать в чистоте попку ребенка в течение примерно двух с половиной лет -
очень недешевое удовольствие: в 2007 году оно составляло от 1000 до 2200 евро
(в зависимости от стоимости подгузников), не беря в расчет те деньги, что
выделяются городскими властями для обработки отбросов, связанных с этим
процессом. Что до моющихся подгузников, их общая стоимость, включая затраты воды,
электричества и детергентов, в два-три раза меньше, чем у одноразовых.
ДАДИМ ШАНС ТОМУ,
ЧТО ВЫБРОШЕНО
ЗА НЕНАДОБНОСТЬЮ
Чтобы освободиться от устаревших вещей, их иногда отдают благотворительным
организациям или тем, что занимаются «починкой и переделкой» выброшенных за
ненадобностью предметов и умудряются найти им новое применение. Вслед за
обществом «Эммаус» эти мелкие предприятия принимают все «лишнее в хозяйстве» и
в последнюю минуту спасенное от окончательного выброса. После сортировки
каждый предмет осматривается, проверяется, а затем направляется на починку или
продажу. Чаще всего вещи выполняют те же функции, что и прежде, но тщательная
инспекция готовит их к дополнительным приключениям. Так старый холодильник
превращается в шкафчик для предметов, связанных с уборкой квартиры, а
радиатор преображается в лампу.
Все началось с экспериментов в мастерских «Бержерет», расположенных в Бове
(департамент Уаза), но теперь у этой затеи уже есть и продолжатели. Некоторые
берут себе за образец мастерские, появившиеся в Квебеке в 1980-х под
названием «Новые возможности». Большинство из них (около трех десятков) объединились
в сеть. Чтобы не доламывать по пути поступающие вещи, они принимают их
непосредственно у приходящих к ним жителей или сами являются за ними. Под одной
крышей там обычно объединены центр сбора предметов, ремонтная мастерская и
магазин восстановленных вещей.
Подобные заведения пытаются добиться, чтобы продажа обновленных предметов
была признана действенным средством уменьшения основных отходов бытового
назначения и того, что сочли ненужным на складах фабрик и магазинов: мебели,
светильников, велосипедов, одежды, строительных материалов... Подобные лавки и
ателье уже несколько лет процветают в развитых странах, в частности в
Нидерландах, где они - непременная достопримечательность каждого города.
Магазинчики перекупленных вещей прочно укоренились на улочках во многих кварталах.
Невзирая на многочисленные попытки, традиционное вторичное использование
текстиля и мебели в сильном упадке с тех пор, как рынок завален недорогими
изделиями, имеющими, однако, такой короткий срок годности, что невозможно и
помыслить о повторном их использовании. При этом пробуждаются ностальгические
воспоминания об одежде и деревянной мебели минувших лет, сопротивлявшихся
старости и переживших несколько поколений своих владельцев.
Иногда мы избавляемся от вещей, кладя их у двери подъезда. В немецких
городах жители выносят старье из дома в объявленные заранее дни сбора, и
городская администрация увозит все это с улиц. Ночь дается прохожим, чтобы они
могли унести из этих мелких свалок все, что им нужно, с перепродажи налог не
взимается. Можно пополнить нехватку чего-то из мебели. Студенты так меблируют
съемные комнаты, занося туда шаткие торшеры, круглые зеркальца для ванной,
продавленные кресла или потертые ковры.
Движение, поощряющее подобные акции, распространяется по всему миру.
Интернет позволяет предлагать свои вещи в режиме «онлайн». Теперь есть даже
социальная сеть «Freecycle», которая определяет себя как «средство свободного
обмена в рамках сообщества». Она основана в 2003 году экологом из Таксона
(Аризона) ; в 2007-м в ней уже принимало участие около четырех миллионов человек,
распределенных по сотням локальных групп. В пределах своего региона люди
бесплатно предлагали и забирали предметы, которые были им нужны. Под лозунгом:
«не выбрасывать, но вывешивать в онлайне» группы, связанные сетью
«Freecycle», налаживали связи между теми, кто освобождался от лишних вещей, и
людьми, которые в них нуждались. Если хотите избавиться от старой двери,
диванчика, телефакса или журнальной подшивки о гладкошерстных таксах,
достаточно послать сообщение о своем предложении и назначить место и время свидания с
получателем. Все операции через «Freecycle» бесплатны. Целью сети остается
более полная и комфортная утилизация всего уже существующего ради обуздания
галопирующего потребления.
Отдельные ассоциации специализируются на сборе электрических и электронных
устройств. Множатся шаги, предпринимаемые для спасения их от перспективы
очутиться на свалке. Первый центр сети «Хорошо на зависть» (Envie) увидел свет в
Страсбурге в 1984 году, он поставил себе задачу выручить молодых людей из
отчаянного положения, заняв их починкой электробытовых приборов (которые еще
можно оживить), чтобы дать им и работу, и профессиональную квалификацию.
Вскоре у этого центра появились подражатели: к 2006 году в его сети уже были
Заняты 45 предприятий с 750 работниками.
Рабочие собирают, разбирают на составляющие, а иногда чинят или обновляют
приборы, продаваемые за недорогую цену, притом с гарантией на несколько
месяцев. В мастерских они выбирают лучшие детали, вычищают их, тестируют на
безопасность. Разборка аппаратуры, извлечение полезных элементов и сортировка
требуют многих рабочих рук. Полученные от демонтажа детали нередко идут на
замену при ремонте других приборов, предназначенных для удешевленных
распродаж, например на магрибских рынках. А специалисты по железному лому собирают
не пошедшие в дело металлические фрагменты, прессуют их и отправляют на
переплавку .
В иных местах предпринимались подобные эксперименты, подчас сопровождаемые
требованиями к ремонтникам и техникам соблюдать те же требования, что
действуют на Заводах таких фирм, как бельгийская «Electrorev». При всем том
починки нередко оказываются экологически менее значимыми, чем приобретение нового
материала. Прежде всего, это касается таких изделий, как стиральные машины,
очень прожорливые в потреблении энергии и воды. В этом случае оптимальные
условия функционирования значат гораздо больше, нежели продление жизни
устаревших образцов.
Здесь количество выбрасываемого подчас зависит от времени года, поскольку
это совпадает с флуктуациями в сбыте новых устройств: летом возрастает
продажа холодильников, а зимой - моечных аппаратов и приборов для подогрева пищи.
Напротив, продажи в лавках подержанных товаров не зависят от сезона,
поскольку клиентура заходит туда не после сезонных всплесков рекламной активности, а
по мере возникновения нужды в чем-то конкретном.
Так, «Эммаус» неоднократно предпринимал сбор мобильных телефонов. В
некоторых магазинах ставились специальные урны для выбрасываемых аппаратов. Рабочие
из ремонтных мастерских «Ателье дю Бокаж» приводили их в порядок или
разбирали для получения исходных компонентов. Повторное применение изделий из сферы
информатики вызывает повышенный интерес у тех, кто готов затратить на их
приобретение небольшие суммы, поскольку нуждается в выполнении простых операций
(например, в обработке текста или в произведении несложных расчетов).
Продление жизни предметов обихода осуществляется разными способами: в лавке
антиквара реставрируют траченую мебель, покупают по случаю, но с гарантией
холодильник или компьютер, подыскивают одежду в магазинчике «секонд-хенд», на
блошином рынке присматривают посуду, утварь, книги и оборудование, разного
рода распродажи вещей и одежды тоже не остаются без внимания, не говоря уже о
рекламных страничках местной прессы и специальных сайтах в сети.
Во Франции, если не считать знаменитой толкучки в Лилле, известной еще с XV
века, обмен и покупка вещей непосредственно частными лицами развились лишь с
1970 года и особенно расширились десятью годами позже. Праздный люд копошился
в скоплениях самых невероятных предметов, выставленных на временных
прилавках , нередко туда приходили целые семьи в полном составе. Такие воскресные
толкучки притягивали коллекционеров и антикваров, ищущих, чем бы поживиться.
Используя вещь, видимо прошедшую починку или доводку, вы снижаете объем
выбрасываемого в отвалы и потребность в новом сырье. Кроме прочего, это
способствует поддержке некоторых ремесел, ремонтных и реставрационных мастерских и
промыслов.
СОПРОТИВЛЕНИЕ НАЖИМУ
РЕКЛАМЫ И ПРИЗЫВАМ К
ИЗЛИШЕСТВАМ В ПОТРЕБЛЕНИИ
Очень многие из наших современников терзаются, выбирая, следует ли
«потреблять, чтобы жить», или «жить, чтобы потреблять». Реклама вбивает в сознание
эмоционально насыщенные настоятельные призывы, которые трансформируются в
потребности, мечты и почти рефлекторную тягу к покупкам. Такое свойство
теперешнего западного образа жизни, неразрывно спаявшего счастье с потреблением,
диктует свои требования. Некоторые, отказываясь им подчиняться, выбирают
более простой стиль существования под девизом «меньше работать, меньше тратить,
меньше потреблять», и выступают противниками накопительства, противопоставляя
ему более разностороннее и полноценное развитие связей между людьми.
Сопротивление рекламе и культу потребления проявило себя в Америке в
1960-х, когда пришло понимание того, какой вред наносится экологии.
Публикация знаменитой книги Рэйчел Карсон «Молчаливая весна» подействовала, как удар
током. Там прослеживалось, насколько губительны пестициды для птиц, рыб и
насекомых. В эти годы адепты контркультуры уходили от нового потребительского
стиля жизни, считая его поверхностным и полным условностей. Они нередко
пускали в повторный оборот то, что выбрасывали зажиточные общественные слои.
На сегодняшний день ассоциации пытаются выйти из-под контроля рекламы и
навязываемых ею искусственных потребностей. Они предпочитают «умеренность как
залог счастья», к которой призывал еще Эпиктет, и провозглашенные немецким
философом-экзистенциалистом Францем Йонасом постулаты строгой этики,
проповедующей воздержанность и уважение к естественной простоте жизни. Так они
пытаются понизить зависимость человека от скоростей, денег и от ископаемых
ресурсов планеты. Сторонники «снижения темпов» борются с господствующими
идеологическими установками, связывающими воедино рост производства, прогресс и
преуспеяние. Такие движения обычно зарождаются в США. Они призывают людей искать
независимые ниши, в которых можно уберечься от системы, враждебной всем
проявлениям креативности.
Другое решение - паузы в покупках, препятствующие возникновению излишков.
Международное движение «День без потребления» призывает делать паузы в
безостановочном приобретательстве. Перед наступлением нового 2006 года несколько
домохозяев с побережья залива Сан-Франциско выразили намерение не приобретать
ничего нового в течение целого года. Они решились обмениваться вещами,
перекупать их друг у друга, заглядывать только в магазины «секонд-хенд», делая
исключение лишь для покупок нижнего белья, продуктов и того, что связано с
поддержанием здоровья. Объединившись в ассоциацию, названную «Спаянные» (The
Compact), ее члены заявляли, что отрицают общество неумеренного потребления,
которое скорее разрушает, нежели укрепляет жизнь на земле. И вот они вновь
открыли для себя преимущества ремонта предметов и починки одежды. Они
выступали против такого порядка вещей, когда «иметь» значит больше, чем «быть»,
когда второстепенное заслоняет собою главное, а эфемерное и обреченное на
выброс занимает место долговечного. Инициатива этой американской группы ярким
пятном выделяется на общем фоне. Самые ярые экстремисты оспаривают даже
покупку чрезмерного количества «естественной продукции», считая, что это хотя и
менее вредоносно, но тоже не вполне нейтрально для окружающей среды.
Не доходя до такого самоограничения, прочие противники сверхпотребления
советуют предварительно составлять список покупок, особенно перед входом в
новейшие храмы торговли, проще говоря, гипермаркеты, чтобы избежать
приобретений по мимолетной прихоти (точнее бы сказать: «похоти»). Они настаивают на
том, что рекламные списки и бесплатные каталоги следует вынимать из почтового
ящика и выбрасывать, не читая, или отказываться от их получения, дабы не
задыхаться в ворохах ненужной бумаги и избавить себя от искушения покупки
лишних бытовых мелочей.
Каждая французская семья получает по почте в среднем по 40 килограммов
рекламных проспектов и бесплатных газет, выпускаемых, как правило, крупными
фирмами. Все ящики переполнены нежелательными отправлениями. Существует
возможность остановить эту лавину, заявив, что не желаешь их получать. В 2006 году
40% почтовых ящиков Швейцарии были снабжены бирками, запрещающими поступление
рекламы. А вот во Франции только 5% жителей не допускают в свои ящики весь
этот бумажный поток. Если бы половина семейств отказалась от их получения,
такое противодействие экономило бы несколько десятков тысяч тонн бумаги в
год.
А ведь в почтовые ящики запихивают вдобавок и массу проспектов в конвертах.
Американцы ежегодно получают до двух миллионов тонн подобного чтива, причем
40% таких поступлений даже не раскрываются. А для их производства тратится
столько электричества, сколько понадобилось бы для освещения 250 000 жилищ.
Некоторые отсылают эти конверты назад с отметкой «не принято». В Дании жители
имеют право официально отказаться от такого рода корреспонденции и
потребовать от почты ее возвращения непосредственно пославшим фирмам. Подчас
возможно даже добиться, чтобы ваше имя было вычеркнуто из списка рекламной
рассылки.
Между тем изменение привычного обихода часто тормозится тем доминирующим в
умах постулатом, что увеличение занятости прямо связано с экономическим
ростом и покупками новых товаров. Всемогущая доктрина потребления изо всех сил
поддерживается СМИ, производителями и продавцами. Отказ от консюмеризма
признается неполиткорректным. Уже в 1930-х главный редактор пользующегося
большим спросом англоязычного журнала «Дом и сад» писал: «Хороший гражданин своей
страны не ремонтирует старья - он покупает все новое». Верный этой идее
президент Джордж Буш-младший после катастрофы 11 сентября 2001 года призывал
всех жителей страны выходить из дома и покупать, покупать, покупать...
ПРОКАТ ОБОРУДОВАНИЯ И
ОСНАСТКИ, СУЛЯЩИЙ ДАРЫ
«НЕМАТЕРИАЛЬНОГО СВОЙСТВА»
Другая стратегия, направленная на уменьшение объема покупок того, что
приходится впоследствии выбрасывать, - обращение в разнообразные бюро проката.
Тогда продажу предметов и устройств заменяет обеспечение клиента теми
функциями , которые они выполняют в хозяйстве. Услуги замещают материальные блага.
Скажем, одна компания предложила прокат электронных приборов, взяв на себя их
профилактику, ремонт, эвакуацию и вторичное использование отдельных деталей и
материалов. Там вторсырье входит в состав 90% веса сдаваемых внаем приборов.
А промышленники, которые берут их в аренду, заранее дополнительно
заинтересованы продлевать сроки их службы.
Можно сделать утилизацию оборудования и материалов более полной, если
использовать их по отдельности. Прокат машин и инструментов для ручных поделок
или для работ в саду, которыми пользуются далеко не каждый день, подчас
оказывается выигрышным во многих отношениях. Соответствующие фирмы предлагают
широкий выбор современных устройств в хорошем состоянии; среди них -
газонокосилки, дробилки, мини-экскаваторы, триммеры, обрубщики сучьев, шлифовальные
машины, электропилы, скреперы, моющие пылесосы для ковровых покрытий, машинки
для отпаривания старых обоев, устройства для очистки под давлением. Можно
также брать внаем мебель, белье, посуду для домашних празднеств и т. п. Можно
стирать белье в прачечных самообслуживания. Все это позволяет избежать
большого количества одноразовых стаканов, тарелок и скатертей из картона и
пластика .
В прачечных самообслуживания машины используются совместно. Эти прачечные
часто становятся местом встреч, как раньше места на берегах рек и озер, где
стирали белье большие группы селянок. Начиная с 2002 года, в одном из
кварталов Анжера ассоциация под названием «Связующая нить» преобразовала
прачечную-автомат в место встреч и совместных мероприятий для лиц с ограниченными
возможностями, часто страдающих от одиночества. В прачечной установлены
стиральные машины и сушилки с различными наборами функций и операций. Члены
ассоциации заранее резервируют себе временные промежутки в их расписании для
обработки своего белья или ковров, притом за умеренную плату. Раз в неделю на
несколько часов заведение превращается в пошивочную мастерскую. Группа
добровольцев проводит там собрания, во время которых обсуждаются планы
коллективных действий: подготовка к местным праздникам, совместные трапезы, групповые
походы с целью покупки овощей у местных земледельцев.
Медиатеки, библиотеки, игротеки, клубы просмотра видеопродукции также
позволяют заменить прокатом покупку книг, игровых приставок, компакт-дисков,
часто нужных лишь для кратковременного использования. В игротеках, например,
предоставляется возможность опробовать игру до ее покупки; игры всякого рода
предлагают во Франции уже более 8090 игротек. Развитию подобной же стратегии,
заменяющей большие траты более мелкими, обеспечивающими временное
пользование, способствуют и пункты проката велосипедов. Особенно велопрокат
процветает в Париже.
Объем отходов возрастает, и существенно, также вследствие роста
производства игрушек. Особенно не следует ждать добра от тех, что предназначены
развлекать нас весьма непродолжительное время: их обычно продают на выходе из
кинотеатров или с модных просмотров, культивируя у подростков тягу к бездумному
потреблению и погоню за всяческими новинками. Ушли в прошлое способные
служить подольше крепкие вещицы, поддающиеся починке, отмыванию, переодеванию и
т. п. А кроме того, сами дети уже не мастерят для себя игрушек из подобранных
ненужных вещей или из того, что они нашли в лесу или в поле, а ведь это
развивало их творческие способности. Игры дают на время, их одалживают, ими
меняются. Перед Новым годом дети перебирают свои запасы, находя то, что можно
передать благотворительным фондам. Всяческие лотереи игрушек, куда они
передают то, что им уже надоело, дают возможность обрадовать неожиданными
приобретениями и других детей, и их самих. Другие удачные способы облегчить
поклажу Дедов Морозов - «нематериальные» дары: поход в ресторан, в театр, подписка
на журнал или абонемент в концертный зал либо музей, прокат фильмов, кружки
рисования или спортивные секции, воскресные прогулки на природу или, что
предпочтительнее, экскурсии на поезде по интересным маршрутам. В декабре 2005
года на стенах финской столицы, в радио- и телепередачах красовался и звучал
новый слоган: «Дарите то, что дает больше радости, чем отбросов!» Специальный
веб-сайт давал каждому возможность сформулировать свои предложения
«нематериальных даров»: билеты в театр, сеансы релаксирующего массажа, фотосессии с
участием всех членов семьи, уроки ныряния и плавания, чтение сказок вслух...
Были и шуточные пожелания вроде: «Одолжите мужа или бой-френда одинокой под-
ружке!» Финская столица бросила этот клич не без финансовой поддержки
Европейского союза, стремясь несколько замедлить поток отбросов после Нового
года.
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ
ПРОДУКТЫ, ОСТАВЛЯЮЩИЕ
ПОСЛЕ СЕБЯ МЕНЬШЕ ОТХОДОВ
Взгляд на проблему с точки зрения экологии призван сводить к минимуму
безмерные траты и вредные воздействия на окружающую среду промышленных изделий в
период их производства и во время их функционирования. Речь идет об экономии
сырьевых, энергетических и водных ресурсов и, в частности, об ограничении
вредоносности отходов на каждом этапе изготовления и утилизации продукции.
Исследования показали, что современная экономика могла бы обходиться в три
или четыре раза меньшим количеством сырья. В самых разных секторах
предприятия начинают прибегать к стратегиям «дематериализации», сокращая исходные
объемы компонентов и энергии для получения изделий и тары для них, отнюдь не
уменьшая функциональных характеристик товара. Один из нетрадиционных подходов
состоит в переосмыслении экономических решений, чтобы они полнее
согласовывались с охраной окружающей среды. Это требует создания материалов, легче
поддающихся реутилизации или переработке, и вынуждает совершенствовать
технологию производства, искать менее энергоемких операций и снижения объема
отходов.
Технологи значительно уменьшают количество сырья, необходимого для
производства и конечной доводки изделий. Новые изделия выходят у них более
легкими, компактными, целенаправленно функциональными, оставаясь удобными в
пользовании, эффективными и устойчивыми к внешним воздействиям. В процессе поиска
не столь громоздких и вредоносных для среды упаковок предприятия нередко
находят способ выпускать продукцию, экологически более полноценную.
Производство изделий из материалов повышенной резистентности порождает меньше отходов.
Пример тому - садовые рукавицы из более прочных тканей или не столь
прожорливые, зато более долговечные светодиодные лампы.
Некоторые экологически благонадежные изделия легче разбираются на
составляющие, ремонтируются, включают в себя детали из переработанного утильсырья,
сами поддаются переработке и притом малотоксичны. Дизайнеры современной
мебели и аксессуаров отказываются от гвоздей и шурупов. А скажем, для
изготовления одеял и носков они останавливают свой выбор на волокнах из бамбука и иных
растений, окрашенных безвредными для здоровья красителями.
Разукомплектование и ремонт электробытовых товаров способствуют уменьшению
разнообразия и многосоставности употребляемых материалов. Инновации в этой
области весьма многообещающи: например, легкий пылесос, в котором на 30%
меньше деталей, или телевизор, в два раза быстрее разбирающийся на части,
стиральная машина с барабаном из нержавеющей стали, более удобным для
реутилизации, чем пластмассовый, при том, что его крепежное гнездо, полностью
перерабатываемое, теперь замещает три десятка деталей из металла, резины и
других материалов.
Однако подчас слишком высокая стоимость экологически терпимых изделий
действует обескураживающе, тем более что потребитель не считает защиту
окружающей среды одним из критериев, влияющих на его выбор. Он с большим вниманием
относится к цене, к пользе или вреду для здоровья, к функциональным свойствам
или марке. Сверх того обилие лейблов путает и смущает покупателей. Самые
причудливые пояснения, фигурирующие на этикетке, и заверения в отличных
свойствах предлагаемого товара, делают малозаметными официальные ярлычки,
свидетельствующие об экологической пригодности. (Такими ярлычками добровольно об-
заводятся производители; «эколейблы» говорят о гарантированном качестве и
минимизированном воздействии на окружающую среду. Подобных ярлычков
удостаиваются товары, чье бытование прослежено на всем протяжении их «жизненного
цикла», от рождения до смерти, то есть от выбора компонентов сырья до
переработки отходов или свалки. Присуждаемый в Германии «Голубой ангел» стал первым из
«эколейблов». Французский товарный знак «NF Environnement» («Охрана
окружающей среды. Французский стандарт») или логотип европейского экостандрта,
представляющий собой маленький цветок, теперь украшают мешки для мусора, кофейные
фильтры, кухонные приборы, детергенты, упаковки с красителями, обувь, рулоны
туалетной бумаги.) Для поощрения тех деловых людей и потребителей, кого
заботит экология, существует много успешно действующих информационных источников
и советов, а точнее - инструментов финансового понуждения, подобных экопошли-
нам и повышению либо понижению размера страховых взносов. Высокие налоги на
товары одноразового использования и налоговые льготы тем производителям, что
выпускают товары с «эколейблами», способны повлиять на выбор потребителей.
Анализ охватывает не только свойство товара, но и технологии, а также
состояние мест производства (о планах экологического развития отрасли см. главу
«Переработка как золотоносная жила»).
СКОЛЬКО ВЫБРАСЫВАЕТЕ,
СТОЛЬКО И БУДЕТЕ ПЛАТИТЬ!
Стоимость работы с отходами растет и отягощает финансовые отчеты
муниципальных служб. Большинство французских коммун объединяют усилия по сбору и
дальнейшей обработке отбросов. Частенько к этому привлекаются и частные
фирмы. «Мусороводство» стало масштабной промышленной отраслью и сферой рыночной
деятельности конкурирующих мультинациональных компаний. Обычно оно
финансируется из двух источников: налога на удаление хозотбросов, включенного в общий
список сборов за жилье (их выплачивают до 90% французов), и персонального
подушного налога на отбросы. Но эти способы оплаты, увы, совершенно не
побуждают население сокращать объем выбрасываемого или сортировать содержимое
корзин.
Поощрительным системам исчисления налога оказывают предпочтение отдельные
муниципии в городах, пригородах и сельской местности. Цель этих инициатив -
сокращение потока отбросов, оставляемых на тротуаре для мусоросборщиков.
Жители там платят за объем или вес отходов. Идет в счет количество либо мешков,
либо опорожненных баков. Если выкидывающие находят применение части отбросов
своего хозяйства, а также если они их сортируют либо перерабатывают (целиком
или частично, тем или иным образом), им снижают выплаты за оставшийся
вывозимый мусор.
Методики пересчетов варьируются. Иногда домохозяева помещают на мусорные
баки наклейки или приобретают специальные мешки, которые убирают сборщики,
целенаправленно заинтересованные их содержимым. Таким образом, уборка этого
рода отходов оплачивается вперед, исходя из их объема. Иногда общины выбирают
для использования баки с электронной сигнализацией. Вмонтированный чип
позволяет определить, что там внутри, еще до их опоражнивания в мусоросборник. Их
номера запоминает компьютер, находящийся в кабине водителя. Жители выставляют
такие баки на шоссе не раньше, чем они заполняются. Таким образом, взимаемая
плата пропорциональна весу собранных отбросов. Все данные хранятся
централизованно вплоть до завершающего выписывания счетов.
Опрокидывающий былые привычки лозунг «Pay as you throw» (Платите только За
то, что выбросили) был выдвинут еще в 1916 году в Ричмонде (Калифорния). Его
подхватили далеко не сразу. С 1993 года к этой стратегии стало склоняться ЕРА
(«US Environmental Protection Agency»: американское Агентство защиты окружаю-
щей среды), а в 2006 году ее взяли на вооружение уже 7000 муниципальных
объединений, среди которых такие крупные города, как Сан-Франциско и Миннеаполис.
Налоговые таксы, склоняющие к подобным действиям жителей, получили хождение в
Канаде, в Скандинавии, а в немецкоязычной Швейцарии и во Фландрии сделались
основным средством оплаты за мусор. Во Франции же к 2007 году только 400
коммун решились действовать сходным образом.
Большинство французских муниципий выступают против подобной практики. Они
ссылаются на риск появления массы «путешествующих отбросов», ибо, желая
платить меньше, уклоняющиеся тайком будут оставлять свои отбросы невесть где: в
лесу, в паркинге, на обочине дороги, в мусорном баке соседей, в контейнерах
для складывания бутылок или бумаги. А кто-то будет сжигать отходы в саду или
в очаге, загрязняя атмосферу. Между тем нарушители, что играют в прятки со
своими отбросами ради мелочной экономии, явно не в большинстве. Еще один
приводимый довод: дополнительные финансовые тяготы, которые могут лечь на
беднейшую часть общества в силу этих персонализированных начислений. Но
существует и другое, главное объяснение нежелания городских и сельских властей
принять новый порядок оплаты: обычную плату за отбросы получает казначейство, а
разбираться в персональных счетах и взыскивать недоимки придется именно
местным чиновникам.
Между тем введение целевой персональной оплаты за оказанные услуги, воду и
газ способствует тому, чтобы граждане сознательнее относились к
выбрасываемому ими, селекционировали то, что подлежит вторичной переработке, по
возможности компостировали органику в собственных садах. Такой принцип оплаты сильно
уменьшает приток отходов. Остаточные отбросы сокращаются на 15-50%,
перерабатываемые возрастают на 10-100%, а их общий объем стабилизируется,
следовательно, уменьшается по сравнению с его ростом там, где все остается
по-старому. Об этом свидетельствуют многочисленные эксперименты, проведенные
как в Европе, так и в США. В Порт-д'Альзас (департамент Верхний Рейн),
например, вес остаточных отходов снизился от 275 килограммов в 1990-м до менее 100
килограммов в 2007 году.
Чтобы побудить население к предварительной сортировке отбросов и прочим уже
описанным действиям, немаловажно информировать его и принимать меры,
призванные пробудить заинтересованность, но если к этому добавить еще и финансовую
компенсацию усилий, такая стратегия даст более весомые результаты.
Выписывание счетов за конкретные объемы и характеристики мусора рождает
иную мотивацию действий. Мусорные баки уже не так раздуваются от переизбытка
содержимого.
СТРАТЕГИЯ
НУЛЕВЫХ ОТХОДОВ:
ПОДХОДЫ И ПЛАНЫ
Глобальные мероприятия по сокращению отходов часто оказываются
многоэтапными. В операциях по предварительной обработке выбрасываемого нередко
задействованы большие торговые центры, как, например, в Ватерлоо, где предпринята
целая широковещательная кампания под девизом: «Покупаешь с умом - меньше
выбрасываешь» . В ее рамках специальные дополнительные этикетки сообщают о
наличии деталей для замены, об изделиях, изготовленных с учетом их будущей
реутилизации, о товарах в облегченных упаковках или продающихся на вес незапако-
ванными. Клиентам сообщается, сколько весят продукты, уже лежащие в их ручных
тележках. Покупателей призывают оказывать больше внимания тому, что оставляет
мало отходов, поощряя особо сознательных отметками в клубных картах, со
временем превращающимися в такие «долговременные приобретения», как, скажем,
хозяйственные сумки из вторсырья или садовые компостеры.
Дилбек во Фландрии и еще несколько валлонских коммун были первыми, кто с
1990 года стал осуществлять особый «муниципальный план по предупреждению». В
его рамках предпринимается целый ряд мероприятий, в частности вводятся разные
тарифы на сбор отходов, о чем говорилось выше, пропагандируется
компостирование в личных садах и оказывается содействие переменам в выборе покупок. В
Фужере (Иль-э-Вилен) в 2005 году прошла акция под девизом: «Буду выбрасывать
меньше». Тридцать домохозяев вызвались добровольно покупать продукты без
излишних упаковок, компостировать органические остатки и снабдить почтовые
ящики наклейками: «Никакой рекламы!» Результат оказался весьма обнадеживающим: у
них выбрасывалось заметно меньше отходов, чем у среднестатистического жителя
их городка.
Глобальные проекты сокращения отходов постепенно вырабатываются на уровне
территориальных объединений, как тот, что возник в 2004 году в департаменте
Дё-Севр. В нем задействованы предприятия-производители, торговые комплексы,
ремесленные мастерские, ассоциации, муниципальные службы, объединения жителей
и отдельные граждане. Все мотивированы на поиск средств уменьшения отбросов и
на выявление того, что еще способно пойти в дело. Их девиз: «Спроектировать,
изготовить, продать, купить, использовать, а выбрасывать лучше, меньше и
по-иному». Здесь действия весьма различны: пропаганда экологических
представлений о природе и хозяйстве, определение малоотходных продуктов и изделий,
пособия по починке и мелкому ремонту, побуждение жителей к компостированию на
своем участке, отказ от рекламы в почтовых ящиках, бонусы, поощряющие к
покупкам и услугам, сопряженным с меньшим замусориванием. Территориальные
ассоциации вместе подготавливают планы по предотвращению замусоривания и
обмениваются накопленным опытом. В 2005 году был разработан межнациональный проект
«Сократим!» («Reduce»), его участники - Бельгия, Франция и Великобритания -
объединились для выработки эффективных стратегий борьбы с мусором.
Некоторые сообщества идут дальше и берут на вооружение лозунг «Нулевые
отходы» . Это что, сладкая утопия? Нет, энтузиасты объясняют, что речь идет о
замысле глобального подхода к минимизации потоков, идущих на свалки и мусоро-
сжигатели. К решению вопроса приглашаются все граждане: промышленники,
земледельцы, коммерсанты и прочие - каждый, кто готов вновь рассмотреть проблему
отходов, напрячь воображение и волю, пробуя приблизиться к точке «Ноль
отходов» .
Австралийская столица Канберра первой в 1996 году нацелилась на решение
этой задачи. За шесть лет там умудрились наполовину уменьшить приток
отбросов. Более восьмидесяти канадских городов (прежде всего Галифакс и Торонто) и
примкнувшие к ним города из Калифорнии и с Филиппин последовали по ее стопам.
Была разработана стратегия, призванная минимизировать отходы перед их
выбрасыванием, а затем трансформировать наибольшую их часть в новое сырье. Прежде
всего, надлежало превратить большинство цепочек в замкнутые циклы, реинтегри-
руя извлеченное из отбросов в производство.
Средства, используемые для достижения «ноля отходов», весьма разнообразны.
Все они, так или иначе, соотносятся с древней стратегией кнута и пряника:
информирование, создание необходимого оборудования, законодательное
принуждение, финансовые поощрения и штрафы. Экономическое равновесие проектов
реутилизации и переработки отходов смещается в сторону большей жизнеспособности:
растут субвенции, налоговые послабления, надбавки и компенсации. Между тем
главные усилия в основном направляются на повторное применение и переработку
отходов, а не на сокращение их объемов уже на первых этапах процесса. Еще
предстоят большие задачи в области отходов производственного цикла, сулит
новые сложности и рассмотрение всей проблемы под экологическим углом зрения.
Наши предки не торопились выбрасывать, стараясь продлить жизнь вещей и
распоряжаться ими с должной осторожностью. Ныне же эта стратегия не в чести,
против нее сложилось множество предубеждений. Здесь требуются серьезные
перемены, чтобы однажды не утонуть бесповоротно в нахлынувшем мусоре.
ОТБРОСЫ И ИХ МЕСТО В
ИСКУССТВЕ, В ПРАЗДНЕСТВАХ,
В ИГРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
История современного пластического искусства отмечена вторжением предметов
и веществ, конкурирующих с традиционными материалами. Здесь немалая роль
отведена мусору как элементу художественного оформления. В начале XX века
художники-авангардисты часто вызывали всеобщее возмущение, включая в свои
творения самые невообразимые элементы, заимствованные с помойки. Современные
творцы продолжили свои искания в том же направлении. Однако немногие
используют для этого один только мусор. Большинство прибегает лишь к включению в
традиционно выполненный артефакт отдельных элементов отбросов (подчас
извлеченных прямо из мусорной корзины), потребовавшихся для решения конкретной
художественной задачи.
Знаменитые и малоизвестные творцы обращались к отвергнутым предметам и
сущностям, руководствуясь велениями вкуса или необходимости. Художники и
скульпторы, в обществе производителей принадлежащие к касте отверженных,
реабилитируют отходы, предотвращая небрежение к ним. Они преобразуют обыденное и
презираемое, пускают в ход то, что давно сочтено бесполезным, оживляют
умерщвленное . Порождая непривычные живописные и архитектурные формы и поверхности
или внедряя мусор в игровое пространство, они ничего не скрывают, а,
напротив , придают всему новую значимость.
Украшение из пластиковой бутылки.
Кое-кто избирает в качестве излюбленного один какой-нибудь материал или род
предметов, например пластик, осколки тарелок, столовые приборы, старые
инструменты, сбитые башмаки, сломанные птичьи клетки, отслужившие электрические
лампочки или фотоаппараты. Другие подбирают всякую рвань самых разных цветов
и оттенков в мусорных баках на улицах и пляжах. Иные специально подыскивают
что-то конкретное, необходимое для воплощения их замысла, но большинство
действует более спонтанно, просто подбирая то, что приглянется более прочего. И
вот однажды в некоем порыве вдохновения самые несовместимые вещи внезапно
преображаются.
ч
Люстры из бутылок.
Подобранные остатки чужой жизнедеятельности выворачиваются, собираются в
своеобразные панно, их мнут, рвут, топчут, размягчают, склеивают, растирают,
красят, разбирают на части или собирают воедино, короче, ими подчас дерзко,
иронично или насмешливо манипулируют, рождая в зрителе гаммы самых
разнообразных чувств от возмущения до ностальгии. Разновидности этой «мусорной»
стилистики множатся. О чем здесь, собственно, идет речь - об искусстве,
сосланном на свалку, или о помойке, претворенной в художественный объект? Есть ли
во всем этом очарованность обществом неразумного потребления или приговор
ему?
Желание творить и играть глубоко укоренено в человеческой психике. Невзирая
на свои страхи, напасти и тревоги или, напротив, не в силах противиться им,
человек изобретает воображаемые миры. В ситуациях, когда жизненный уровень
падает, обращение к некогда выброшенным предметам и материалам пробуждает
творческую активность. «Отбросы - это мироздание тех, кто лишен почти
всего», - утверждает мастер художественных инсталляций Луи Понс. Так, перестав
служить людям в обыденной жизни, предметы со свалки претерпевают подлинное
возрождение, обретая новый смысл в искусстве или игровой деятельности. При
этом намерения тех, кто изменяет судьбу мусора, находя ему применение в игре,
творчестве или ремеслах, весьма разнородны. Но характерно, что люди,
сопричастные творчеству, позволяют нам по-иному взглянуть на отбросы и даже в упадке
различать следы возвышенных устремлений.
ИГРА С МУСОРОМ
Дети мечтают повзрослеть и строят воображаемые миры, в которых подражают
профессиям взрослых, их занятиям во времена мира и войны. Если малышам не
хватает фабричных игрушек, они весьма изобретательно копируют окружающие их
предметы, используя простейшие материалы и приемы. Многие игры, в которых
участвуют остатки и обломки повседневных вещей, не претерпели изменений за
многие века. Трудно представить, из какой древности пришли к нам тележки из
деревянных плашек и колесиков или тряпичные куколки.
Игра в бабки уже была народным развлечением в древней Греции. Упоминание о
ней можно обнаружить даже в «Илиаде» Гомера: во сне к Ахиллу приходит его
друг Патрокл и напоминает, как некогда во время игры в бабки случайно убил
человека («В день злополучный, когда, маломысленный, я ненарочно // Амфидама-
сова сына убил, За лодыги поссорясь». - «Илиада», Песнь 23, ст. 87-88) . Во
время игры следовало как можно сильнее подбросить свою бабку вверх и, пока
она не упала, делая предписанные движения, собрать с земли максимальное число
лежащих на ней чужих бабок.
В прежние годы в деревне дети обнаруживали на чердаках и в подвалах
множество совершенно неожиданных вещей: узлы старой или вышедшей из моды одежды,
ломаную кухонную и хозяйственную утварь... Они делали все это объектами своих
развлечений. Мастерили себе игрушки. Известный бретонский писатель Элиас
Пьер-Жакез вспоминает, что в юные годы колдовал над старой ломаной швейной
машинкой, заставляя ее вращать сверло, и над консервными банками, которые он
и его сверстники прилаживали к обуви, чтобы двигаться, как на котурнах. В
начале XX века малыши могли разжиться массой дешевых безделушек, вагончиков,
тележек, грузовичков, которые местные умельцы делали из подобранных бросовых
кусочков дерева и жести. Ремесленники покупали у тряпичников металлические
коробки, отжигали их, выплавляя и собирая припой, затем делали из них плоские
листы, годные для дальнейшего использования в собственном промысле.
Ныне этим видом творчества занимаются только дети и ремесленники в бедных
странах, с необычайной точностью копируя формы грузовиков, гоночных машин или
поездов-кукушек, составленных из подручных материалов. Постепенно промышленно
изготовленные предметы заменяют изделия природного происхождения.
Излюбленными поделочными материалами сделались проволока, пластиковая бутылка, железная
либо алюминиевая коробка. Иногда кое-что из этих компонентов заменяется
стерженьками из бамбука, сушеной тыквой или волокнами пальмы.
В Африке, в Южной Америке, на островах Зеленого Мыса путники подмечают
игрушечные машинки и тележки из консервных банок или железных емкостей, где
ранее хранились инсектициды. Они поблескивают игривой расцветкой, их колесики
вырезаны из старых подошв. Путешественники наблюдают, как пытаются взлететь
самолетики с пропеллерами из пластиковых бутылок или бабочки с крылышками из
фольги. Над бронемашинками торчат пружинки из шариковых авторучек в качестве
антенн. Гремящие всеми сочленениями поезда и грузовики с прицепами
составляются из нескольких металлических коробочек. С помощью подобных машинок,
прицепленных за веревочку или железный прутик, дети играют «в гараж», «в гонки»,
«в ралли», «в аварию», «в сдачу на водительские права».
После уроков дети собираются и вместе мастерят себе игрушки. Самые
способные из них делают это ремесло полезным для своей будущей профессии,
приобретая некоторые технические навыки при выборе материалов с точки зрения их
долговечности, гибкости или твердости, чтобы позже трансформировать их в
амортизационные прокладки, ветровые стекла, кожухи, оси, коленчатые валы, рулевые
колеса или рычаги переключения скорости. Они учатся распрямлять проволоку,
плющить и резать железные коробки, нарезать ремни из старых камер от
велосипедных и автомобильных колес для ремонта новых.
А еще они изготовляют барабаны, бубны, цитры и более примитивные струнные
музыкальные инструменты. Африканские дети от природы - одаренные перкуссиони-
сты. Они отбивают песенный и танцевальный ритм, похлопывая по самодельным
тамтамам: бидонам и тыквам. Девочки часто укачивают или носят на спине
игрушечных младенцев из тряпок, кукурузной соломы, бутылок, деревянных ложек, ку-
риных или бараньих костей. Этих кукол таскают в плетеных заплечных корзинах
или просто прихватив за набедренные повязки, укрепленные у них на талии.
Подручные в торговых лавках плющат бутылочные крышки, делая из них разменную
монету. В Бразилии или в Китае дети и взрослые склеивают воздушных змеев из
папиросной бумаги, газет, конфетных фантиков и кусочков пластика. Бразильские
разноцветные змеи-попугаи участвуют в состязаниях и конкурсах, выделывая
хитроумные фигуры над головами восхищенных зрителей.
Одна из самых знаменитых историй игровой трансформации отходов связана с
«фризби»: летающим диском. Все началось более века назад в Бриджпорте (штат
Коннектикут), где «Фризби пай компани» производила круглые пироги. По желанию
Уильяма Фризби, патрона фирмы, пироги продавались в тех круглых
поддонах-формочках, в которых и выпекались. Этот товар пошел нарасхват в Иельском
университете, когда один из студентов открыл, что такой поддон, будучи
запущен сильным и резким движением запястья, плавно планирует, чуть подрагивая в
воздухе. Весь университетский кампус увлекся запусканием этих поддонов. А
чтобы никого ненароком не поранить, бросающий обычно предупреждал прохожих,
громко выкрикивая: «Фризби!» Много позже, уже после Второй мировой войны,
Фредерик Мориссон на волне всеобщего интереса к космосу и летающим тарелкам
возобновил подобную забаву, но уже с дисками из пластика. Он вовлек в свой
проект промышленных производителей и выпустил изделие, названное «Тарелка с
Плутона», но особого успеха не добился, пока не вернул своей игрушке ее
первоначальное наименование. С тех пор тарелка «фризби» (или «фрисби») завоевала
почти весь мир.
А вот в зажиточных странах дети, заваленные красивыми и нередко хитроумно
устроенными игрушками, попользовавшись ими, зачастую просто-напросто их
выбрасывают ради новых, более завлекательных, каковые тоже им вскорости
наскучат. Но иногда и им, подобно их маленьким собратьям из третьего мира,
случается испытать счастье самостоятельного изобретательства, терпеливого
прилаживания и гордости от того, как ожила брошенная кем-то вещь.
ПРИТЯГАТЕЛЬНОСТЬ ОТБРОСОВ
ДЛЯ БОГАТЫХ ИЛИ ТЕХ,
КТО ПРАКТИКУЕТ НИЩЕТУ
КАК АРТИСТИЧЕСКУЮ ПРИХОТЬ
Не имея стабильных денежных источников выживания, некоторые маргинализиро-
ванные сообщества в западных странах, такие, как пенсионеры, заключенные
тюрем или пациенты психиатрических лечебниц, частенько используют доступные
отходы. Поделки из них служат лекарством от одиночества, скуки или принуждения.
Эти люди тайком подбирают все, что могут раздобыть, чтобы изготовлять резные
фигурки, картины, предметы мебели или настенные украшения.
Некоторые заключенные, спасаясь от своего вынужденного безделья, увлекаются
ваянием и используют для этого все, что предоставляет им удачный (или
несчастный) случай. Осужденный в 1928 году на шесть лет тюрьмы за убийство
женщины, которой домогался, Жозеф Джоварини, прозванный «Базельским узником»,
лепил из хлебного мякиша фигурки, затем раскрашивал их и покрывал вместо лака
клеем. В Кайенне в XVIII веке каторжники изготавливали настоящие миниатюры на
фруктовых косточках и скорлупе кокосовых орехов, с неимоверным терпением
ножом либо бритвой вырезая на них изображения.
Чудеса творят и пенсионеры, прибегая к совершенно неожиданным компонентам и
извлекая дополнительное удовольствие от того, что сподобились сделать ценным
то, чего никто не ценит. Так, в начале своей карьеры на новом поприще Гастон
Шессак делал маски из плетей засохшей виноградной лозы и обрезков кожи -
того, что оставалось от его прошлого (а работал он до пенсии сапожником). Аль-
бер Сабле из Ментона, автобусный билетер, надумал под музыкальную шкатулку
строить живые картины, изображающие уличные сценки. Для этого он пускал в
дело пробки от бутылок, подтяжки, бельевые резинки, спички, полоски бумаги с
золотым обрезом. Симона Лекаре, пасечница, сделавшаяся хозяйкой парижского
бистро, стала строить очень пышные композиции из ломаных игрушек, пластиковых
разноцветных вставок, из вороха которых выступали головы кукол с резко
подведенными глазами (что придавало им странное выражение).
Бедность порой побуждает художников искать полной независимости от принятых
способов материальной поддержки. Так, художник из Ганновера Курт Швиттерс
после Первой мировой войны вполне выразил себя в абстрактных коллажах из самых
разнородных уже ненужных остатков жизнедеятельности, названных собирательным
определением «мерц» («Merz» - в его трактовке это слово отчасти тяготеет к
«коммерции», а отчасти - к глаголу «merzen»: браковать). Он рассказывал так:
«Когда война кончилась, я почувствовал себя свободным и не унимал своего
желания вопить на всю округу от счастья. Но, радея об экономии, я брал, что
находил , поскольку моя страна обеднела. Можно творить посредством отбросов, я
так и поступил, склеивая их воедино. Внедренные в картину, они, оставаясь
узнаваемыми , теряют собственный норов и не так брызжут отравой». И вот, смотря
себе под ноги во время блужданий по городу, Швиттерс искал незавидной поживы,
подбирая незначительные или ненужные вещи, на которые другие и не взглянули
бы: трамвайные билетики, гвозди и винтики, этикетки, рекламные проспекты,
матрасную набивку, тряпки, раздавленные коробки и битую посуду. Так он
утверждал свою симпатию к грубому, бытовому наполнению человеческого
существования, к незавершенности форм и смыслов, сочетая все это в сложных композициях,
где масляные краски превращались в одну их разновидностей связующей основы.
Ибо, согласно его представлениям, красота должна всплыть из руин, как Венера
- из морской пены.
Курт Швиттерс «Конструкция для благородных дам» 1919 г.
В то время как для художника Альберто Маньелли дороговизна холста стала
одной из причин, вынуждавших его в 1939-1944 годах часто обращаться к коллажу и
делать работы из бумаги, упаковочного картона, веревок и скребков, для такого
мастера, как Виссьер, во время войны характерны, как свидетельствует статья о
нем в энциклопедическом словаре, «сильная предрасположенность к показу власти
сырой материи над творцом» и «внимание к необработанному материалу»,
пронизывающие его скульптуры и гобелены, на изготовление коих пошли ветхие ткани и
ношеная одежда.
Нужда, однако - далеко не единственный мотив, побуждающий художников
реабилитировать все, что предназначено на свалку. Не только сознательные и
бессознательные мотивации, связанные с ними, обостряют их восприятие. Ведь
действительно нередко кажется, что художники наделяют эти вещества и предметы тайной
символикой и ускользающим смыслом. Пикассо рылся в мусорных корзинах, чтобы
не позволить мелочам жизни кануть в небытие. Чтобы избавить его от подобных
неприятных изысканий, какой-то благодетель предложил ему набор великолепных
образцов ткани. Художник отказался: ему были милее поэзия реальных следов
обыденной жизни и магическое очарование, которым переполнены в его глазах эти
покрытые пятнами куски материи. Пикассо, «король тряпичников», как называл
его Кокто, проникался живейшим сочувствием к прожившим долгие сроки
предметам, покрытым патиной времени, несущим в своем облике печать вложенного труда
и ценным в немалой степени именно своей изношенностью. Во всяком случае, в
сознании творца они хранили в себе отзвук истории, след памяти, которых
совершенно лишены новые вещи.
Скульптор Сезар писал, что ему приходилось иметь дело с положением, когда
производство падало, и мысль поневоле снова обращалась ко всяческим отходам.
При этом он пел хвалу «изношенным остаткам былого», которым хранишь верность
и после того, как фортуна тебя облагодетельствует. Он признавался: «Все
отжившее в моих глазах таковым не является, оно напоминает, что только от меня
зависит, чтобы оно заявило о себе с новой силой». Он считал, что это область
поэзии: необходимость отыскивать таящиеся везде зерна прекрасного и
выставлять их на людское обозрение. Ибо во власти творящего - делать видимым
сокрытое от глаз. Ведь и от тех вещей, что называют уродливыми и даже чудовищными,
можно порой ожидать больше ума, любви и поэзии, нежели от тех, что
представляются нам утонченными и прекрасными. Сезар, как об этом пишут исследователи,
признавался, что ощущал в косной материи живую душу и даже особо
интересовался отбросами, испытывая некоторую радость от их осмотра: там были вещи,
когда-то хорошо продуманные и исполненные, прожившие долго, имевшие собственную
историю, а потому и наделенные своеобразной красотой.
Эмоциональная нагрузка, сопряженная с отбросами, представляется особенно
насыщенной, если они исходят от того, к кому художник испытывает дружеские
или любовные чувства. Швиттерс продемонстрировал это в своей «Ганноверской
Мерц-постройке», где хранились воспоминания о его семействе: отрезанные
волосы, сломанные карандаши, шнурки от ботинок, недокуренные сигареты, осколки
искусственной челюсти, обрезки покрытых красным лаком ногтей подружки... Вышла
такая необъятная конструкция, что он удалил часть потолка своего
ганноверского дома, желая получить нужное пространство для обзора. «Ганноверская
Мерц-постройка» - гибридная инсталляция, сложенная из разнородных
компонентов, в которой ее создатель выразил нежную привязанность ко всем мелочам,
находящимся по другую сторону оголтелого нацистского стремления к чистоте и
порядку. Идеологи рейха отнесли ее к образчикам «дегенеративного искусства».
Само произведение было разрушено, а Швиттерса вынудили эмигрировать.
Для Кристиана Болтянского в его «холокостных инсталляциях» ношеная, ветхая
одежда живых и мертвых, их лохмотья, опорки - все это «лоскутья живой души».
Болтянский использует много разной одежды в таких своих произведениях, как
«Канада» или «Рассеянье», созданных в Гарлеме под прямым воздействием идей о
восстановлении национальной целостности. По словам художественного критика,
то, что брошено людьми в отчаянном положении, обретает в этих работах новую
жизнь, а искусство находит еще один путь борьбы со смертью и наступлением
беспамятства.
ТО, ЧТО ПРЕЖДЕ
ВЫЗЫВАЛО ЛИШЬ СМЕХ,
СПОСОБНО НАВЕВАТЬ ГРЕЗЫ
С давних пор люди, страдающие психическими расстройствами, использовали
отбросы в качестве материала для творчества не только потому, что настоящие
краски и холсты были дороги, но и в силу того, что совершенно иначе, нежели
окружающие, представляли себе реальный мир. Мало заботясь о впечатлении,
которое производят их творения, они нисколько не стеснялись черпать
выразительность там, где ее можно было почерпнуть. Отбросы служили им посредниками,
призванными придать наглядность их бредовым видениям и мечтам. Как писал Карл
Шетгель, один из специалистов по примитивизму в искусстве, «они создают свой
язык, манипулируя элементами оформления как магическими субстанциями,
обладающими непредсказуемыми свойствами». Они не обращают внимания на условности
нашего восприятия и нередко создают странные произведения, отличающиеся
совершенно нетрадиционной стилистикой.
С начала XX века некоторые психиатры начали сохранять художественные
работы, созданные их пациентами. Так, в клинике Вальдау (Берн) можно найти
выполненные очень примитивно фигурки, напоминающие кинжалы, револьверы, ключи,
самолетики, парашюты и другое символическое оружие или аксессуары, говорящие о
побеге. Люди, пораженные умственными расстройствами, чрезвычайно активны и
спонтанны в творчестве. Например, сын сельских жителей Огюст Форестье,
родившийся в 1887 году в Лозере и более сорока лет содержавшийся в психиатрической
лечебнице, составил некий «клад» из обрезков, заимствованных в пошивочной и
кожевенной мастерских. В моменты, когда его охватывало вдохновение, он
изготовлял из них домики, стулья, игрушки, нисколько не стараясь скрыть жалкое
происхождение своих находок. Другой пациент, Жан Маар, использовал для своих
картин обрывки ниток и листья, которые он соединял с помощью хлебного мякиша.
Женщины-психопатки с особенным удовольствием возятся с обрезками ткани.
Так, Элиза, находившаяся с 1935 года в клинике Мезон-Бланш, составляла целые
картины из кусочков шерстяной ткани, толстых нитей разного происхождения и
обрезков набивного текстиля. Стежки ее вышивок направлены в разные стороны,
наползая друг на друга совершенно немыслимыми зигзагами и петлями. Ее
произведения похожи на гобелены с таинственными символическими изображениями. Она
давала им названия: «Курица», «Лошадь, упавшая на колени», «Старый дом на
Монмартре». Маргарита Сир, дочь поселян из департамента Лозер, страдавшая от
сильного шизофренического расстройства, вышивала с помощью тряпичных
лоскутов . Она соорудила пышное кружевное платье, пользуясь только нитками от
вышедшего из употребления постельного белья.
Известный художник Жан Дюбюффе придумал определение стиля ар-брют:
«грубого» искусства, не желающего быть профессиональным. В промежутке между двумя
войнами он собрал в Париже произведения пациентов с психическими
заболеваниями и работы «ненормальных» художников и выставил их в «Фойе ар-брют»,
разместившемся в галерее Друэн на парижской площади Вандом. В 1948 году «Фойе» было
переименовано в «Компанию ар-брют», в работе которой принимали участие Андре
Бретон и Жан Полан. Но, раздраженный равнодушием парижан, не пожелавших
проникнуться его устремлениями, Дюбюффе доверил коллекции примитивистского
искусства своему приятелю Оссорио, и тот разместил их в принадлежащем ему об-
ширном доме под Нью-Йорком. Они вернулись во Францию в 1962 году, затем в
1971-м вновь покинули страну: им нашлось долговременное убежище в Лозанне;
там они выставлены на обозрение в особом музее. Почти половина коллекции
происходит из психиатрических клиник. Для самого Дюбюффе «искусство сумасшедших»
- такой же невразумительный термин, как «искусство больных артритом коленного
сустава». Он утверждает: «Больные психическими заболеваниями, прежде всего
шизофренией, являют нам образчики невиданно прихотливого воображения; быть
может, оно свойственно каждому человеку, но школьная дрессура,
ориентированная на строгие образцы традиционной культуры, подавляет в большинстве натур
этот дар».
Творчество «душевнобольных» зачаровывало сюрреалистов, неравнодушных ко
всему, что связано с бессознательным, с грезами и снами, с ассоциацией
неконтролируемых потоков мысли и их преображением в визуальные ряды. Андре Бретон
открыл для себя этот вид художественной деятельности в 1917 году в армейской
психиатрической лечебнице. Макс Эрнст обратил на них внимание в то же время,
посетив подобное заведение в Бонне. В 1919 году на выставке, организованной
«Художественным обществом», уже нашедшим для своего направления название «Да-
да», Эрнст поместил рядом с собственными полотнами работы пациентов
психиатрических клиник.
Некоторые композиции больных были признаны достойными всяческого уважения и
восхищения. Постепенно культурное сообщество признало и приняло людей,
работавших в стиле ар-брют, и с той поры интерес к ним не угасал. В 1976 году Жан
Дюбюффе иронически констатировал «невозмутимое доверие Запада» к тому, что
его принципы покоятся на прочных основаниях, снисходительную жалость
европейцев к другим, так называемым примитивным культурным формам, основанным на
иных ценностях, которые поэтому не могут вызывать восхищения. Или, скажем: не
могли - ибо ныне на этом безоблачном небе уже появляется легкая дымка
сомнений» .
Однако не все, кто работает в стиле ар-брют, являются пациентами
сумасшедших домов. Некоторые из этих культурных изгнанников, непризнаваемых своими
коллегами на ниве служения музам, занимаются коллажем и созданием инсталляций
из самых разнородных предметов, располагая их по прихоти собственной фантазии
и вдохновения. Кое-кто подбирает на морском берегу то, что выбрасывают волны,
включая древесные обломки. В начале 1990-х Жакотт подбирала на морбианских
пляжах гильзы, корпуса авторучек и зажигалок, пластмассовые стержни, они
напоминали ей длинноногих гейш, а также находила пробки, похожие на фуражки
кавалеристов. Из всех этих случайных предметов, брошенных на пляжах, она делала
куклы и марионетки: императриц, татаро-монголов и множество других героев,
которые некогда встречались в азиатской степи.
Архитектор Ален Бурбоне собрал работы неизвестных мастеров: каменщиков,
сельхозрабочих, почтальонов, людей «с руками, оживлявшими мечту». Как было
сказано в каталоге выставки, посвященной им, Бурбоне повстречал «одиноких
творцов, неудачников, никем не признанных умельцев, чьи творения не
представляли ни для кого, ни художественной, ни товарной ценности»; он сделался
меценатом поневоле, собирая «ненормативные шедевры» и демонстрируя их в
постоянной экспозиции.
Иногда эти неконвенционные художники не ограничиваются инсталляциями
нескольких предметов, но преображают некую поверхность в необычное
пространство, усеянное случайными вещами. Чаще всего это ушедшие на покой, но одержимые
спонтанными порывами вдохновения (и при всем том лишенные средств для
воплощения замысла) рабочие, ремесленники или торговцы, обосновавшиеся в
пригородной зоне и теперь украшающие свое существование, населяя дом, садик и округу
странными созданиями и предметами. Так на газончике или посыпанной гравием
площадочке вдруг появляется динозавр, сирена или лев. Жак Лакарьер пишет об
этом так: «Они делят жизнь между искусством и ручными поделками, между
городом и природой, между игрой и страстью. Чаще всего они используют материалы
из отходов, покупая лишь цемент для того, чтобы оживить свои мечтания,
сопряженные с чем-то феерическим, экзотическим, средневековым или зоологическим».
Реймон Изидор, кладбищенский подметальщик из Шартра, подбирал все, что
блестело или посверкивало. Он рассказывал: «Я прогуливался по полю, случайно
увидел маленькие осколки стекла и разбитой посуды и подобрал их без
определенной цели: просто потому, что они были приятного цвета и блестели. Отобрав
те, что получше, плохие снова выбросил. Остальное принес в сад. И тут мне
пришло в голову, что из них можно сложить что-то вроде мозаики и украсить
дом». В 1930 году он начал строить свое жилище. Когда он принялся красить
горшки для герани и украшать их керамической крошкой и стеклянными осколками,
найденными на помойке, он еще не представлял, как далеко ему до завершения
того невероятного замысла, на исполнение которого он себя обрек.
Мозаика покрывала пол, поднималась до печной трубы, украшала стены изнутри
и снаружи, штурмовала мебель, кухонное оборудование и захватила даже
радиоприемник и швейную машинку. Силуэты женщин, животных и цветов, выложенных из
разноцветного фаянса, фарфора и раковин, пестрели всюду. Это «пикассьетное»
производство - создатель термина «Picassiette» составил вместе созвучные
имена: «Picasso» (Пикассо) и «assiette» (что по-французски значит: «тарелка») -
действовало целых тридцать три года. Дело продвигалось так неспешно, потому
что у Изидора была парализована левая рука. И, наконец, мечта подметальщика о
рае претворилась в действительность. Лишь супругу создателя этого парадиза не
покрывал слой усыпанной стеклянными блестками штукатурки. И вот в 1983 году
жилище нашего строителя химер было объявлено историческим памятником.
Не менее странным выглядел мирок, созданный в лесу Фонтенбло скульптором
Роже Шомо - и тоже из предметов, подобранных на городской свалке. Он возвел
некую «деревню доигрового искусства» с куклами, чьи тела затеряны в кронах
деревьев, с бесчисленными незавершенными скульптурами и с таинственными
сообщениями, изложенными фонетическим письмом на металлических крышках или
деревянных досках (например: «Патребуйти пропуск на другом биригу» или «Любовь -
тюрьма, где я ажидаю тибя»). После цикла занятий в художественных училищах и
ряда выставок в галереях создатель деревни прожил в ней, как схимник, до
самой смерти, случившейся в 1999 году.
В Лизио (Бретань) Робер Кудре, «поэт железяк», также создал странное
местечко. Автоматы, канатоходцы, гимнасты, авиаконструкторы, смешные машинки - и
все это движется (нередко силою воды или ветра), наигрывая мелодии, причем
большинство деталей позаимствовано со свалок. В своем нереальном мире этот
«лунный умелец» собрал, спаял, соединил элементы из металла, дерева, ткани -
и заставил все это ожить.
ПЛАСТИЧЕСКИЕ,
ПОЭТИЧЕСКИЕ,
ЮМОРИСТИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ОТБРОСОВ
Коллаж - техника, известная издавна, но ранее считавшаяся недостойной
высокого искусства и уместной лишь для развлечения. Ее значимость возвысили
кубисты, после них она вошла в моду. Вставляя в свои картины непривычные
элементы, они освободили живопись от дотоле неумолимых условностей, связанных со
свойствами изображений и технологией их передачи на полотне, да к тому же
позволили себе экспериментировать с новыми пластическими решениями. Чтобы
придать внятность стратификации живописных планов, Брак наклеивал на некоторые
свои полотна куски газет. Пикассо тоже экспериментировал с возможностями кол-
лажа, компенсировавшими чрезмерно строгие ограничения, свойственные кубисти-
ческой практике. В 1912 году он вставил в живописное полотно кусок клеенки,
чтобы изобразить плетеное сиденье стула. А при завершении знаменитого полотна
«Гитары» он с помощью иголки и нитки прикрепил к нему старую рубашку, а затем
дополнил композицию тесемками и куском дерюги из ванной, отчего эта работа
стала пользоваться немалым спросом.
Поэт Гийом Аполлинер безоговорочно одобрил эти изменения в подходе
кубистов, объявив в 1913 году (в одной из статей, посвященных хронике
художественной жизни столицы): «А вот я не боюсь искусства и не имею никаких
предрассудков относительно того, как творят художники [...]. Можно писать чем угодно:
курительной трубкой, почтовыми марками, открытками или игральными картами,
канделябрами, кусками клеенки, накладными воротничками, обоями или газетой».
Авангардные живописцы утверждали, что художественное произведение они вольны
творить не только из обычных и, так сказать, благородных материалов, но даже
из субстанций, почитаемых самыми низменными.
Изобретя в 1914 году метод «готовых вещей» (ready made), Марсель Дюшан стал
приписывать тому или иному предмету, изъятому из обычного употребления,
совершенно непредвиденные функции, предназначение и смысл. Так, он представил в
качестве произведения искусства велосипедное колесо, лопату для чистки снега
или подставку под винные бутылки. Наделив эти предметы «эстетическими
свойствами» , он стал выставлять их в экспозициях как произведения искусства,
вызывая всеобщее недоумение, смех, а подчас и негодование. Таким способом мастер
профанировал ценности «служителей храма искусства», подчеркивая, что некий
объект может быть выставлен среди признанных произведений, если музейный
работник согласен допустить саму мысль, что данный экземпляр обладает
художественной ценностью. Подобный провокативный демарш открыл Дюшану новый путь
использования в искусстве отбросов и побудил к сходным решениям современных ему
деятелей искусства.
Как и Дюшан, Пикабиа тоже участвовал в дадаистском движении, объединившем
художников и писателей, бежавших от «траншейной грязи войны», поставившей
друг против друга Францию и Германию. Дадаисты вывертывали наизнанку и
высмеивали все ценности, все устои мира, который теперь проваливался в хаос, и
среди прочего не оставляли в покое традиционный эстетизм. Пикабиа приглашает
нас рассмотреть девушку внутри электрической лампочки. С помощью этой
электрической девушки или девической лампочки художник приобщается к
демистификации художественного творчества.
Макс Эрнст показал себя непререкаемым мэтром сюрреалистского коллажа. Он
выглядел в этом роде творчества «чудесно современным», объединяя фрагменты
гравюр, газетных вырезок, журнальных рубрик и технических каталогов.
Сопряженные друг с другом фрагменты либо выступали в собственном качестве, либо
обретали совершенно иной смысл. Неожиданное совмещение обыденных вещей
порождало у зрителя смутную тревогу, мечтательность или страх. По словам Арагона,
Макс Эрнст был «творцом иллюзий, магом, перекраивающим любую кажимость.
Всякая вещь у него лишалась предшествующих смыслов и пробуждалась ко встрече с
новой реальностью».
Бретон, Арагон и Элюар в 1920-х годах открыли для себя коллажи Макса Эрнста
с их таинственно-фантастической атмосферой. Им очень импонировала визуальная
организация разнородных элементов, представляющая живописный эквивалент их
литературных устремлений. Эту дорогу проторил Лотреамон с его предсюрреали-
стическим вынесением предмета за привычные рамки в знаменитой серии
«Прекрасный, как» (в частности, например: «Прекрасный, как случайная встреча на столе
для вивисекций швейной машинки с зонтиком»). Другие участники сюрреалистского
движения стали верными адептами коллажа и его странных соединений,
вдохновленных особой тягой к случайному выбору, к иронически обыгранной неожиданно-
сти. Хуан Миро предложил публике юмористические полотна-объекты, прежде всего
- испанских танцовщиц на загрунтованном холсте, одну из которых представляют
шляпная булавка и перо, а другую - гвоздь, кусок линолеума, пучок щетинок и
веревочка.
Со своей стороны, Пикассо подстраивал встречи со знакомыми предметами,
наделяя их новым смыслом. Наиболее мастерское из подобных творений - «Коза»:
ивовая корзинка с пальмовыми ветками, консервными коробками и глиняными
крынками . Что до его «Женщины с детской коляской», там дама, состоящая из
передней стенки от газовой плиты и труб со свалки в Валори, прогуливает в
настоящей коляске младенца с кудельками из формочек для пирожных. Во время беседы с
фотографом Брассаи Пикассо объяснил ему, как создавалась голова быка:
«Однажды я нашел множество предметов, лежащих грудой прямо перед ржавым
велосипедным рулем [...]. В мгновение ока они объединились в моем воображении - и голова
быка явилась мне сама собой [... ] . Оставалось только приварить их друг к другу
[... ] . Но если в целом видеть только голову быка, а не седло и руль, из которых
состоит скульптура, она потеряла бы всякий смысл и интерес».
В другой раз он разобрал ржавый и погнутый детский самокат и превратил его
в птицу: доска стала телом, раздвоенный, как вилы, руль превратился в голову
с клювом. Один издатель альбома с его произведениями попробовал исключить из
собрания эту птицу-самокат, решив, что тут простой предмет, а не скульптура.
Но это вызвало приступ ярости художника, Пикассо вознегодовал: «Учить меня,
что - скульптура, а что - нет, да как он смеет, наглец?! [... ] Ведь что такое
картина или скульптура? Все цепляются за дряхлые представления, протухшие
определения , словно не сам художник волен определять, что есть что!»
В 1960 году была основана группа «Новых реалистов». Ее теоретик Пьер Реста-
ни при основании сообщества провозгласил новый подход к реальности и иные
перспективы ее отражения. Формулировка вышла довольно расплывчатой, и каждый
участник получил возможность самостоятельно определить свои намерения в этих
широких рамках. Как бы то ни было, для самых ретивых новаторов (среди них
выделялись Арман, Эйн, Споэрри, Виллегле, Тренгели) сырьем и источником
вдохновения могло служить буквально все. «Они хотят, чтобы мы позабыли о довольно
привычном угле зрения, при котором помойное ведро, например, дает мало
живописных впечатлений для глаза, - писал критик. - Просто они признают иную
гигиену зрительного, слухового, да и вообще какого угодно восприятия».
Даниэль Споэрри писал «картины-ловушки», а еще «случайные натюрморты»,
изображая найденные предметы, упорядоченные либо лежащие в беспорядке, притом
намеренно утрируя их непригодность в хозяйстве. Например, он приклеил к столу
остатки пищи и грязную посуду, сделал такой стол картиной и повесил ее на
стену. Его целью было ярче проявить смешную, экспрессивную и эмоциональную
нагруженность некоторых намеренно созданных ситуаций и привлечь интерес
публики к тому, на что раньше не обращали внимания. Цель всего этого -
«остановить течение жизни, сосредоточившись на каком-то одном из ее мгновений; тогда
становится ясно, что сама изменчивость и есть та реальность, которую стоит
зафиксировать». Некоторые из его «картин-ловушек» включали органические
вкрапления. Помешенные в подвале одной итальянской галереи, они были изгрызены
крысами. Обнаружив урон, автор воспринял его стоически и скромно приписал
рядом со своей подписью: «В соавторстве с крысами». Так Споэрри побуждает нас
взглянуть по-новому на современную природу в том ее виде, когда ее уже можно
назвать только «окружающей средой», но находить и в ней зерна поэзии.
Среди применяемых в художестве материалов наиболее заметную роль играет
металл, благодаря автогенной резке и сварке, позволяющей сплавлять воедино
сталь, чугун, железо и свинец. После веков «заполненной» скульптуры
теперешние мастера интегрируют в пространство «пустые» объемы. К примеру, Александр
Кальдер создавал движущиеся фигурки зверей и «мобили» из разрезанного листо-
вого железа или из полосок от консервных коробок (таков его «Петух» 1965
года) , причем металл оставлен в них таким, чтобы угадывалось, как и чем он мог
служить раньше. Так, консервный нож, повешенный на грудь жестяной птице, не
без юмора показывает, откуда взят использованный материал.
В бедных странах небогатые художники таким же манером возятся с железками.
Скажем, на Гаити рожденный в 1899 году кузнец Жорж Лиото собирал отработанные
бензиновые канистры и баки, привозил их в свою деревню Круа-де-Буке близ
Порт-о-Пренса. Там он их обжигал, плющил, протравливал, чтобы снять старую
краску, правил молотком для получения плоских листов. Затем он мелом рисовал
контуры и по ним резал лист молотком и зубилом. Темы его произведений обычно
заимствовались из жизни природы или из фантастического бестиария вудуистского
культа. К старости Лиото обзавелся учениками и последователями. Многие из них
добились международной известности, в том числе Серж Жолимо и Габриель
Бьен-Эме, чьи черные скульптуры, удивляющие зрителей особой гармоничностью,
явились богатым вкладом в художественное достояние их острова.
ОТБРОСЫ НАХОДЯТ
ПРИМЕНЕНИЕ В
СПЕКТАКЛЯХ И
ПРАЗДНЕСТВАХ
Перед лицом новых материалов, таких, как бумага или масляные краски, многие
новички склонны впадать в растерянность, не доверяя собственным
художественным способностям. Напротив, шанс творчески использовать отходы подчас может
их приободрить: не так страшно что-либо испортить или истратить впустую.
Можно больше позволить себе, осмелеть, пуститься на несерьезные выходки, дать
волю потребности что-нибудь сломать. Когда берешь в оборот то, что, как
полагают, уже не имеет цены, такая задача стимулирует творческую активность,
пробуждает фантазию, ибо все эти разноцветные обломки чужого быта сами несут на
себе отпечаток разнообразнейших событий, имеют каждый свою историю.
Участники коллективных художественных мастерских изменяют форму и
назначение отбросов, это для них - поступки, наделенные собственным потенциалом
смелости, призыв к сотворчеству, к игре, к безудержному фантазированию.
Нагромождение касок, дырявых бидонов, леек, птичьих клеток, печных труб, расшатанных
торшеров, стиральных машин и разбитых овощерезок дает пищу их воображению.
Каждый роется в этих кучах, находит свое, спорит, сравнивает, что-то
вырезает , со смехом составляет причудливые композиции. Тут подспорьем служит что ни
попадя: железо, дерево, стекло, ткань, ковролин, всякого рода предметы,
ставшие когда-то кому-то ненужными.
Руководители мастерских предлагают свой взгляд на все это, будят у
остальных «критическую бдительность» и «ироническую сосредоточенность» при оценках
социального смысла получаемой картины. Это в их понимании - «игровое
художественное опровержение и осмеяние общественных установлений». Так пробуждаются
к жизни новые художественные практики, имеющие целью организацию иных форм
досуга и креативности. В частности, такие мастерские «помоечного искусства»
(Recup'art) в 1970 году были организованы в Страсбурге Амбруазом Моно.
В этих попытках найти употребление отходам, как поясняет Моно,
«креативность затевает юмористический флирт с тем, что обречено исчезнуть». Любая
вещь или то, что от нее осталось, вызывает цепочки ассоциаций, связанные с
ними мысли, воспоминания. «За всяким предметом таится какой-либо другой! Из
этих случайных встреч рождается целый бестиарий: от мутных брызг, вылетающих
из носика чайника, возникает целая птица-лира, каркас телеги топорщится с
наглостью парящего орла, ручки плоскогубцев, торчащие из глазниц коровьего
черепа , таращатся на вас настоящими глазами».
В это же время детские кружки-мастерские, курируемые парижским Центром
Жоржа Помпиду, предлагали своим подопечным игры, стимулирующие их воображение.
Посредством материалов и предметов, вышедших из употребления, требовалось
пробуждать способности детей фантазировать и творить новое. Так, усевшись в
кружок около разобранного автомобильного двигателя, они брали себе разные
детали и манипулировали с ними, переосмысляя и переименовывая: вот девочка
водружает на нос связанные водоупорные прокладки к радиатору и представляет,
что это очки, вот мальчик прицеливается деталью карбюратора, словно
фотоаппаратом, чтобы сделать снимок, а третий вставил себе в уши кусочки проводов и
пользуется этим воображаемым стетоскопом при осмотре невидимого пациента.
Другая игра состояла в использовании предметов для извлечения звуков. Дети
скребли, стучали, дули, свистели, добиваясь, чтобы получались звуки,
соответствующие сценкам из городского и сельского быта: галопу лошадей, ударам
топора лесоруба, шелесту свежей штукатурки под мастерком. Переборки
электрообогревателя, по которым скользил железный прутик, в зависимости от его скорости
имитировали то грохот барабана лотереи с вертящимися в нем шариками, то
шипение воздуха, выходящего из проколотой велосипедной шины; привязанная за
веревочку и раскрученная перфорированная головка от душа стрекотала, словно рой
взлетевшей мошкары. В Каване (Бретань) устроили «музыкальную дорожку»:
разместили вдоль нее разные предметы из материалов природного и искусственного
происхождения, по которым следовало ударять, скрести, дуть в них и т. д.
В актах спонтанного сотворчества, затеваемых с помощью отбросов, результат
не слишком важен. Полученное материальное воплощение затраченных усилий также
имеет недолгую жизнь. Вот почему вдохновители таких коллективных действий
чаще всего сводят их к разрушению и порче предметов и деталей, из которых
строится оформление, и пробуждают к подобной активности всех участников.
Во время этих кратковременных «репрезентативных действий», часто
сопровождаемых шумовым оформлением, разрушается все: как декорация «спектакля», так и
предметы, служащие в нем «действующими лицами». Такая активность призвана
удивлять и будоражить зрителей.
Швейцарец Жан Тенгели соорудил в Нью-Йорке гигантскую металлическую
конструкцию, названную им «Дань почтения нью-йоркцам». Туда инкорпорируются
радиодинамики, велосипеды, коляски и масса других самых разнородных предметов.
Путем дистанционно отдаваемых команд все это сначала приводится в действие, а
через полчаса уничтожается. Как писал хроникер, «Тенгели сводит счеты с
обществом потребления, растравляя свою любовь-ненависть к нему». Публику
призывают принимать во всем этом участие. Другой подобного рода аниматор, Ники де
Сент-Фэлл, устроил тир: участники стреляют из карабинов по панорамной мишени
с установленными в ней бутылками, банками и дымовыми шашками.
Если описанные акции оставляют после себя ощутимые следы, с иной формой
художественного действия, введенной в обиход американскими художниками - хеп-
пеннигом, - все обстоит иначе. Тут больший упор делается на быстро
протекающие действия, иногда с применением каких-либо предметов, в том числе и
отходов; местом их проведения избирается галерея, улица, склад, большой магазин.
Хеппенниг походит на коллаж событий, тут нет интриги в классическом смысле
термина, нет особой «истории» и никакого словесного сопровождения. Это «театр
объектов», где таковыми являются не только предметы, но и слова, не говоря
уже о самих участниках.
В «Мировом базаре II» (World'fair II), поставленном Клаэсом Ольденбургом,
одним из самых предприимчивых менеджеров, работающих в этом жанре, два
персонажа затаскивают на гигантский стол тело с мертвенно бледным лицом. Удобно
разместив покойника, они его долго осматривают, потом один из актеров
вскарабкивается на стол и начинает опустошать карманы мертвеца, раскладывая
вынутое рядом. Затем складка за складкой, шов за швом обследуется вся его одежда,
даже в уши заглядывают. А в финале появляется девица и сметает все найденное
в картонный короб.
Аллен Капров, изобретатель хеппеннига, укоренил его и во Франции, где тот
распространился под новым названием «перформанс» (термин «performance» был
введен поэтом Жан-Жаком Лебелем). Для организаторов этого рода театрального
действа реакция зрителя - момент первостепенный. Они пытаются возвратиться к
старинным формам зрелища, где толпа, как морская волна, то наступает, то
откатывается под влиянием своих бредовых видений и грез. Ведь действительно,
карнавал давал на несколько часов возможность переменить пол, возраст и
социальную роль, пренебречь правилами каждодневного поведения, выкинуть из головы
все беды и хлопоты, что занимают человека в обычное время. А маски из
папье-маше, куски картона и тряпицы на подбородке охраняли его анонимность. Во
время таких представлений сатира одерживала, пусть и кратковременно, победу
над всем устаревшим, несмотря на его мощь и богатство.
В Латинскую Америку карнавал проник при Конкисте. В Боливии (прежде всего в
Потоси и в Оруро) весьма распространилось изготовление масок из металла, а
когда эти регионы обеднели, на смену новому металлу пришла жесть из
консервных банок.
Негодные электрические лампочки с пятнами краски тут служат глазами, для
каждого танца прибегают к новым одеяниям. Одна из плясок, «Моренада»,
напоминает о страданиях африканских рабов, завезенных на замену местному населению,
почти истребленному непосильным трудом на полях коки и в рудниках.
В конце XIX века в Европе, подобно отбросам, начали изгонять из городов и
карнавалы. Гигиенисты обращали внимание на вредоносность частых контактов с
незнакомыми людьми, могущих повлечь за собой эпидемии, и на необходимость
обеззаразить празднество, подобно городской улице. «Отбросы, скапливающиеся в
домах и на улицах, - гласило правительственное распоряжение, вывешенное в
Париже, - являются основным источником опасности во время карнавала. [... ] Теперь
это уже не смешно». И власти решились «почистить» карнавал. Тут-то вместо
былых конфет и появилось конфетти.
А вот в американском штате Мэн забывали о микробных напастях на время
фестиваля отбросов, когда избиралась даже «Мисс Помойка». Претендентки на этот
титул украшали себя всякой бросовой всячиной, соответствующей объявленной
теме празднества. Например, в 1981 году их облачение должно было напоминать о
рыбной ловле, а потому конкурентки на звание кутались в рыбачьи сети,
щеголяли в набедренных повязках с нашитыми на них головами мерлана, тунца и
морского черта, а к ушам прилаживали части панциря лангустинов. Для Эда Мэйо,
инициатора этих манифестаций, главным здесь было напомнить жителям, что отбросы
следует отправлять не на улицу, а на старую добрую свалку под Кеннебункпор-
том.
КОНФРОНТАЦИЯ ЛЮДЕЙ ИСКУССТВА
С ОБЩЕСТВОМ, ВСЕ ГОТОВЫМ
ОТПРАВИТЬ НА СВАЛКУ
Людей искусства волнуют заботы настоящего дня: все то, что шокирует, вносит
смуту и заставляет помечтать. С середины XX века общество потребления
сделалось у них излюбленным объектом изображения. Копаясь в отбросах, выворачивая
там все буквально наизнанку, они пытаются демистифицировать эту напасть,
как-то объяснить себе и другим, почему она непрестанно растет и надвигается.
Среди трех десятков преуспевающих стран по обоим берегам Атлантики
потребление царит всевластно. В пластических искусствах предметы и то, что от них
остается, играют немалую роль. Так выражается, с одной стороны, тревога, страх
перед воцарившейся урбанизацией и напором новых технологий, с другой - надеж-
да, что именно благодаря им это нашествие удастся победить.
Некто Арман, занимавшийся в Париже инсталляциями, сварганил серию
«портретов», вываливая в ящики из стекла содержимое мусорных ведер, корзин для бумаг
и пепельниц своих знакомых. Он считал, что отбросы - зеркало, в котором
отражается личная жизнь выбрасывающего: «Скажи мне, что ты отправил в мусор, и я
скажу, кто ты!» Отсюда консервация отбросов, согласно Арману, эквивалентна
«портретированию». Он задумал и осуществил такие «помойные собрания». В
первых опытах еще не было компонентов, способных гнить, но с 1970-го, когда
появились специальные смолы, он стал добавлять и пищевые отбросы: теперь с
упаковками и прочими инертными остатками жизнедеятельности соседствовали
фасолевая кожура, капустные листы и прочее. Содержимое кубов росло и множилось, так
что ни о каких индивидуальных особенностях речь уже не заходила. В те же годы
нью-йоркские художники-неодадаисты тоже прониклись интересом к массовой
промышленной продукции. По их мнению, «серийное» скопление однотипных предметов
придавало им новый смысл.
Склонность Армана к нагромождениям подобного рода достигла вершины в 1960
году, когда он устроил выставку в парижской «Айрис Клерт Галери», где двумя
годами ранее Ив Клейн представил «Пустоту»: помещение, где были только
выкрашенные белым стены. Полемизируя с Клейном, Арман назвал свое творение
«Полнота». Он заполнил галерею от пола до потолка содержимым мусороперевозчика.
Подобным нагромождением Арман желал доказать, что количество демонстрируемого -
это само по себе тоже некое «высказывание», стремящееся вызвать определенную
эмоцию. Ведь в цивилизации, где приобретательство дает ощущение безопасности
(если не власти), где «иметь» давно значит больше, чем «быть», накопление
есть умножение ценностей, хотя подчас оно и приводит к приобретению массы
ненужных хитроумных безделок. И вот в 1964 году Арман провозгласил: «Я надеюсь
передать зрителям мои тревоги по поводу сокращения жизненного пространства,
замусоренного тем, что выделяет из себя индустриальное общество». Как и
другие «новые реалисты», он, прежде всего, дал повод для насмешек, а равнодушия
публики так и не преодолел. Иная реакция в мае 1960 года ожидала скульптора
Сезара, который на Парижском выставочном салоне наделал шуму, выставив
автомашины, спрессованные в виде призматических чушек, похожих на ту, что в
палате мер и весов представляет эталон весом в одну тонну. Эстетика этой
инсталляции произвела впечатление, поскольку мастер уже был довольно известен, а
тут он внес свой вклад в борьбу художников, пребывавших не в ладу с
традиционными вкусами, и направил свои усилия против условностей культурного мейнст-
рима.
Художники и скульпторы теперь наложили руку на то, что отбраковывает и
посылает в отвалы современная цивилизация. Они собирают вместе, выворачивают
наизнанку, разъединяют и объединяют выброшенные предметы и их части. В этом
направлении эволюционируют пристрастия американских деятелей поп-арта. В
частности, Раушенберг включает в свои полотна предметы из бытовой сферы:
бутылки из-под кока-колы, галстуки, обрывки бумаги. Энди Уорхол объявлял, что
обожает работать с остатками человеческой жизнедеятельности, обыгрывать то, что
все на свете считают никуда не годным. Для него в этих обломках культуры
таится много смешного: «Всегда думал, что эти штуки неизменно рады помочь мне
натянуть всем нос».
Некоторые художники - собиратели старья, быть может, просто высмеивают
общество, которому потребно столько ерунды, чтобы процветать? И право, разве мы
не сожалеем, хотя бы чуть-чуть, об утрате сельских привычек снова и снова
пускать все в ход? Такие вопросы задают себе люди искусства, видя, как
обстоят дела. Быть может, реабилитация отходов в искусстве сопряжена с болезненной
мнительностью художника перед лицом столь беззастенчивого приобретательства?
Ведь говорит же Леа Вержин в своей книге «Когда отбросы становятся искусст-
вом» (Париж, 2007): «Отбросы - всего лишь трагическая изнанка товара». Не
пытаются ли художники на свой лад высмеять излишества общества потребления,
придав больше цены тому, что оно уже потреблять не желает?
Притягательность отходов как сырья для художественного творчества, похоже,
сопряжена с сопротивлением той свирепой склонности все испортить и изгадить,
что характерна для мест, где одерживает верх дегуманизация. Люди искусства
негодуют против такого положения, когда почетом пользуется только новое, а
все пожившее (хотя и прочное) предается анафеме. Испанский художник Антонио
Тапиес замечает: «Все грязное и уже давно бывшее в ходу мне часто кажется
более благородным, чем любые предметы буржуазной гигиены».
Современные художники с радостью приспосабливают отходы для своих целей.
Они стремятся применить найденное в своих работах, скульптурах, в мебели, в
инсталляциях и декоре, внедряя туда обрывки той реальности, что уже не
пользуется почетом. Их привлекают разнообразие форм, текстур, новая цветовая
ритмика, особая контрастность... Все это часто дает повод для художественных
провокаций. Шокируя нас, они побуждают по-иному взглянуть на окружающее.
Приходит на ум знаменитое высказывание Пауля Клее: «Искусство не воспроизводит
видимость , а делает видимым».
Марк Тарди тоже занимался «выворачиванием наизнанку» всякого рода предметов
и материальных остатков: ломаных фотоаппаратов и деревянных стульев,
брошенных кожаных перчаток, консервных банок, служивших постаментами для чурбанов
со всевозможными рожами. Он так удивительно перекраивал свои стулья, что они
нередко вызывали у зрителей смех. Этот «пластический хирург» в области мусо-
роведения черпает из материального беспорядка сырье для своего вдохновения.
Стопка газет, искореженная дождем, для него уже несет в себе некий замысел и
предвещает его формальное решение. Подвергая свои находки случайным
воздействиям, прессуя или растягивая, он обрабатывает так разнообразную печатную
продукцию, добиваясь совершенно неожиданных результатов, почему его и называют
«паломником, взыскующим новых форм». Ради перемены взгляда он изменяет форму
того, на что обращен глаз.
Некоторые из тех, кто творит на материале отбросов, решаются ограничить
себя только одной их разновидностью. Так, Жан-Ив Пенек выбрал в качестве
материала легкие ящики из деревянных реек, применяющиеся для транспортировки
фруктов. Он их разбирает на части, режет рейки на квадратики, из которых
выкладывает целые мозаичные картины и барельефы. Ящичная планка из тополя
позволяет ему обыграть свою текстуру, узелки, прожилки... Его урожай - цветные
изображения, логотипы фабричных марок, фрагменты слов, с помощью которых он
творит свои фигуративные или абстрактные картины. Это его развлекает: «Работа
ориентирована у меня по двум осям: разделение сущностей и сотворение нового
порядка. Меня забавляют надписи и портреты, поскольку множатся их связи с
историей искусства и моей собственной биографией».
Создание мебели или иных предметов ежедневного обихода совершенно
преображает подобранные фрагменты. Мильвия Мальоне мастерит мебель в стиле кич,
приклеивая к поверхностям своих изделий целые наборы приспособлений, подобранных
на свалке, и покрывая все это лаковой живописью. Элен Карийон Жоржи набирает
на дешевых распродажах выжималки для лимонов, металлические скоросшиватели,
автомобильные фары, формочки для пирожных, старые хромированные пылесосы и
прежде всего велодетали, а затем трансформирует все это в лампы и торшеры на
шарнирах. Любовь некоторых современных мастеров успела заслужить и
пластмасса, воспетое многими новое сырье развивающегося мира, радующее глаз формами и
расцветками. Элен де ла Морейр делает из нее сумки, используя так называемую
«шнуровую» технологию (bilum) и привлекая для этой работы в качестве
сотрудников людей с ограниченными возможностями.
С некоторых пор официальное искусство уже не относится с былой брезгливо-
стью к произведениям, исполненным из самых странных материалов, в том числе
из отбросов. Теперь такие творения принимают в галереи и музеи. Однако
подобная снисходительность официальных инстанций, вероятно, пока лишь призвана
нейтрализовать бессовестную злобу иных производителей отходов? Частенько то,
что в искусстве начала XX века выглядело революционным, ныне выворачивается
наизнанку, сводится к простой развлекательности и фривольному заигрыванию.
Как бы то ни было, творчество на основе отходов позволяет выработать язык,
созвучный проблемам эпохи. Люди искусства не только реагируют на грехи
общества потребления, они создают новый путь визуального общения. Во всяком
случае, они показывают нам, что ни в чем нет жесткой первоначальной
обусловленности, любая вещь многогранна, если дать себе труд к ней хорошенько
присмотреться. После нескольких лет или недель пресного функционального применения
некоторые свойства самых бытовых вещей могут быть празднично, весело или
остроумно обыграны. Тогда отходы получают отсрочку и новые роли, прежде чем,
увы, навсегда сойти со сцены.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Люди вступают со своими отходами в сложные амбивалентные отношения,
колеблющиеся между отвращением и притяжением. Наиболее обеспеченные из них
безоговорочно осуждают самое упоминание о свалках, поскольку все это неудобно,
грязно, а значит, внушает тревогу. Напротив, те, кто далек от преуспеяния или
отвержен индустриальным обществом (безработные, инвалиды, пенсионеры,
заключенные, душевнобольные, непризнанные художники), так или иначе сталкиваются с
выброшенными вещами или веществами. Они вступают во владение ими, пытаются их
вернуть к жизни, подчас полностью меняют способ их использования, чтобы те
еще им послужили. На сегодняшний день такое положение остается неизменным и в
развитых, и в развивающихся странах, не говоря уже о бедных государствах.
Сортировка и вторичная обработка остаются для неимущих средством выживания,
когда тем приходится мигрировать из деревни в город или из страны в страну.
Практика тряпичничества, ставшая с середины XX века уделом маргиналов в
богатых странах, еще не думает умирать в третьем мире. От Манилы до Мехико, от
Дакара до Калькутты тысячи семей (от 1 до 2% населения земного шара) выживают
благодаря отбросам, а иногда прямо селятся на них и месят ногами грязь
свалок. Ведь если в развитых государствах промышленность дает людам необходимое
и избыточное, то развивающиеся пытаются решать свои задачи исходя из того,
что выброшено другими. Последнее превращается в наборы полезных предметов или
украшений, способных еще послужить нуждающимся в них людям, которые делают
все возможное, чтобы извлечь пользу из того, что попало им в руки.
Культурное восприятие по отношению к отходам тоже эволюционирует. Для
некоторых вещь, хотя бы кратковременно побывавшая в использовании, - это нечто
уже лишенное своего содержания, пустой стакан, отброс, а для других она еще
способна послужить, это стакан полный, тут можно говорить о цене. Когда товар
перестает быть таковым? С какого момента он переходит в разряд отбросов?
Граница между тем, что еще может функционировать, и тем, что должно исключить,
зыбка, переменчива. Здесь еще важно, как что назвать. В области отходов часто
с помощью семантических сдвигов пытаются подновить позолоту, продлить жизнь
товару и ремеслу, которое с ним связано. Как только не называли мусорщиков,
чтобы прикрыть осторожным словом презрение к их профессии! Некоторые доходили
до таких семантических изысков, как «золото наших помоек». Экономический и
социальный контекст также влияет на значимость отбросов. Во время кризисов и
финансовых тягот к ним относятся нежно, их снова перерабатывают, вторично
пускают в производство, а в годы преуспеяния зарывают поглубже и знать о них
не хотят.
Бытовые отходы сильно изменяются в зависимости от эпохи, климата, места и
времени года, от пищевых привычек населения и применяемого топлива. В
мусорных корзинах богатых граждан они объемны и легки, у бедняков, напротив - гуще
и тяжелее. А еще обильные остатки жизнедеятельности в зажиточных землях
контрастируют с отбросами бедных стран, где преобладают очистки (в отбросах
европейских городов лишь 15-30% отходов составляет то, что доступно
ферментации, зато более трети - упаковки).
После эйфории лет бурного экономического подъема все обнаружили, что
домашние отходы содержат компоненты «вторичного сырья» и топлива. Теперь, когда
запасы нефти, металлов и прочего природного добра убывают, люди снова
начинают понимать, что нечто еще вчера привычное способно стать редкостью. Отныне
они готовы сортировать и перерабатывать отходы, но прежде всего - сокращать
добычу того, что содержит нужное сырье.
А столкнувшись с неперерабатываемыми остатками, человеческая общность
(например, муниципальные власти) принимает то или иное конкретное решение. При
этом учитываются количество и другие характеристики отбросов, спрос на
вторсырье, полученное после сортировки, свойства получаемой энергии, необходимые
площади, плотность заселения, финансовые источники, состояние и поведение
жителей. Любое решение зависит от экономических, социальных, культурных и
экологических факторов.
Глобальный подход необходим, без него не найти ответа на возрастающую
сложность встающих перед нами проблем, учитывая новые требования, экологическую
составляющую и местные условия. Подобная стратегия приносит успех, если в
большей или меньшей мере опирается на четыре принципа: принцип предупреждения
(для минимизации отбросов), принцип ответственности (когда платит тот, кто
загрязняет, и столько, насколько загрязняет), принцип защитных мер (для
предупреждения потенциальных опасностей) и принцип близости объектов, требующий,
чтобы отходы обрабатывались возможно ближе к источнику их появления.
Обработка бытовых отбросов требует многих операций и технологических
цепочек . В западных странах обычно иерархия приоритетов такова: предупредительные
меры, сокращающие объемы отходов и их вредоносность, повторная обработка
отходов , сжигание их или получение метана для последующей выработки энергии,
наконец - удаление или складирование не поддающихся дальнейшей обработке
остатков . Эта иерархия, однако, зависит от местных особенностей.
Обычно она неприменима к развивающимся странам, чьи отбросы богаты влажными
пищевыми включениями, а потому плохо поддаются сжиганию, а лучше -
компостированию, или в самом крайнем случае их надлежит захоранивать в отвалах.
В прошлом «мусорократы» помимо своей воли способствовали наступлению
золотого века отбросов, а массовое потребление давало людям самые разнообразные
приспособления и устройства для сбора, а также утаивания отходов и сокрытия
всякого вида растрат. Самым парадоксальным образом именно развитие системы
механической эвакуации бытовых отбросов повлияло на массированное увеличение
их количества, предоставив достаточно емкостей и транспорта для перевозки
упаковок и того несъедобного, что остается. Снижение ответственности граждан
стало результатом того, что им позволили выкидывать в неограниченном
количестве и без всякого зазрения совести. Обилие отбросов не являлось препятствием
для производства новых товаров и для массового потребления. На сегодня
развитие вторичной обработки не должно было бы легитимизировать те пути
экономического развития, которые основаны на бесконечном возрастании массы отбросов,
поскольку вторичная обработка - отнюдь не панацея.
Лучшие отходы - те, которых нет. Были испробованы многие способы сокращения
их притока. Можно производить лучше, а потреблять меньше и иначе.
Оптимизировать имеющиеся ресурсы, в частности при экологическом подходе к производству,
реутилизации остатков и компостировании того, что поддается ферментации. Мож-
но упразднить лишние упаковки, продлить сроки функционирования промышленных
товаров, делая их более прочными, поддающимися ремонту и проверкам на
годность. Можно сократить потребление товаров, оставляющих после себя отходы,
обложив их налогом или путем введения льгот способствуя продаже более удобных
образцов. Кроме того, порой можно приобретение некоторых товаров заменить
покупкой услуг.
Политические меры, направленные на предупреждение роста объемов
выбрасываемого и его обработку, распространяют свое действие на все участвующие в этом
процессе стороны. Имеются в виду муниципальные власти, промышленники,
ассоциации, частные лица. В процессе выработки этих мер успех приходит, когда
ведутся обсуждения со всеми участниками. Производители, например, утратили свою
ауру благодетелей, когда открылось, насколько вредоносно загрязнение
окружающей среды - оборотная сторона их успехов. Скандалы, связанные с
распространением заражений, ведущих к хроническим, а порой и острым заболеваниям,
насторожили население, заставив с большим вниманием относиться к санитарным
рискам, связанным с промышленной деятельностью.
Муниципальное объединение или предприятие, которое не обсуждает с
населением открыто соответствующие проекты и концепции, навлекает на себя подозрения,
упреки в недобросовестности и отказы от предлагаемых планов реконструкции. На
самом деле, чем больше граждан получает информацию, и чем она полнее, тем
быстрее они организуются в контрольные и вспомогательные группы и объединения,
тем меньше проблем возникает при экспертной оценке предпринимательской
деятельности. Здесь успех зависит в большой степени от того, насколько
приемлемыми признаются намечаемые меры, и полноценно ли солидаризуются
предприниматели для разрешения этих задач.
Минимализация потоков, оптимальная переработка и вторичное использование
отбросов необходимы, чтобы они однажды не погребли под собой всех нас. Ведь
наблюдаются трудности с выбором новых площадок для их захоронения и с
получением согласия граждан на то, чтобы свалки оказывались у них под боком.
Конечно, с течением времени возникали новые возможности решения непростой задачи,
которую ставят перед нами наши отходы, намечались обходные пути. Множатся
способы вторичного использования отбросов и технологии их обработки, это
внушает некоторые надежды. Отходам даже отведена некоторая роль в наших
развлечениях, в игровых и творческих затеях. Но хватит ли у рода людского
находчивости и благородства решений для того, чтобы привести эту проблему к
счастливому разрешению? Найдут ли живые лекарство от напасти, угрожающей здоровью
целой планеты?
================================== ПОДВАЛ ===================================
НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРОГО ЖЕЛЕЗА
Евгений Золотов
"Электронный сэконд-хэнд" — весьма специфический и местами даже
забавный бизнес, бурно расцветший в последние десять лет.
Всплеск числа активаций смартфонов и планшеток, зафиксированный в прошедшие
праздники, сейчас усиленно анализируется на предмет выявления новых
фаворитов, следующих трендов, свежих идей, приглянувшихся публике (кто смел
представить, что планшеток начнут дарить больше, чем "умных телефонов"?).
Но каждый раз, когда случается такой вот массовый вброс новой техники,
неизбежно возникает и обратная волна, если угодно — отдача: ведь практически
каждый из тех десятков миллионов счастливчиков, что нашли под ёлкой новенький
гаджет, вынужден решать теперь, что делать со старыми. Положим, планшетка по-
ка есть не в каждом доме, но уж мобильный-то телефон и компьютеры есть у
каждого . А значит, только что образовался избыток в несколько десятков миллионов
ненужных (но, может быть, ещё и не старых) цифровых устройств. Для "зелёных"
это новая головная боль. Для предпринимателей, которые не боятся запачкать
рук, — возможность заработать.
"Электронный сэконд-хэнд" — весьма специфический и местами даже забавный
бизнес, бурно расцветший в последние десять лет. Типичные его представители,
вроде ReCellular или Gazelle.com, принимают пользованную технику по почте,
выплачивают бывшему владельцу некоторую сумму наличными или бонусами, а
попутно сталкиваются с множеством нестандартных проблем. Как, к примеру,
гарантировать , что то или иное устройство не было украдено? В тех же США каждую
минуту теряют или "уводят" больше сотни телефонов, так что приходится
потрудиться, пропуская принимаемую технику через множество баз данных (от сотовых
операторов, полиции и пр.), содержащих сведения о кражах.
Всю статистику по электронному хламу (e-waste) можно свести к двум фактам:
масса выбрасываемой техники продолжает расти, а доля устройств, пускаемых во
вторичный оборот (восстанавливаемых и перепродаваемых, к примеру), остается
исчезающе малой.
А пересылка? Отправляя почтой ненужное цифровое устройство, что делает
обыватель? Точно, пытается упаковать его помягче, применяя для этого все
доступные средства. Потому что пусть почта и не российская, в пути случается всякое
— и никто не хочет, чтобы его (даже старый) телефон окончил дни, задавленный
в железнодорожном вагоне каким-нибудь холодильником. Так что присылают
электронику и в подушках, и в подгузниках.
И на самом-то деле тут нет ничего смешного: кого-то из клиентов такой риск
может и отпугнуть, поэтому, скажем, в Gazelle потратили изрядно времени и сил
на создание универсального картонного короба, в котором электронное
устройство любых размеров, будь то телефон, планшетка или ноутбук, фиксируется
надёжно, безопасно и просто.
Но как, собственно, зарабатывают скупщики электронного старья? Подвергая
"железо" переработке и продавая то, что ещё пригодно к использованию. Грубо
говоря, только четверть старых электронных устройств не поддаётся
восстановлению и отправляется на разборку и переплавку, главным образом на фабрики в
Китае. Прочие три четверти удаётся довести до рабочего состояния и
реализовать публике, которая в силу обстоятельств не слишком щепетильна к внешнему
виду, возрасту и функционалу персональной электроники. Это, прежде всего,
рынки развивающихся стран, но также и ниши в странах развитых: к примеру,
американские компании-страховщики выдают восстановленные телефоны на замену
утерянным.
Таким образом, в идеале круг можно было бы замкнуть: значительная часть
цифрового старья после чистки, ремонта и косметических операций сохраняет
рыночную ценность и ещё способна послужить на благо человеку. К сожалению, даже
в Англии, считающейся в этом плане образцовой, перепродаётся только каждый
пятый старый телефон. В Штатах на продажу выставляется (по разным данным)
лишь каждый десятый-тридцатый. Остальное пылится на полках до полного
морального устаревания или банально выбрасывается. Так что шутка про русских,
которые "придумали дарить старые телефоны родителям", уже не кажется такой
обидной.
Однако игроки вторичного электронного рынка смотрят в будущее без страха.
Больше того — их оптимизму могут позавидовать сегодня девять из десяти
электронных вендоров, вынужденных бороться за место под солнцем в постоянно
ухудшающихся условиях. В то время как на "первичном рынке" продолжается падение
цен, маржи, постперсональная смена интересов, на рынке вторичном жить
становится с каждым днём легче. Парадокс? Только отчасти.
Прежде всего, спрос на электронный сэконд-хэнд формируется по своим
правилам. В развитых странах новинки электроники попадают на прилавок моментально,
а фактор высокой цены нивелируется агрессивным кредитованием: публика
привыкла покупать те же смартфоны в рассрочку, получая сам аппарат бесплатно и
выплачивая его стоимость за год-два по контракту с оператором.
На обочине цивилизации доступ к новым моделям затруднён: продукты
появляются с задержкой, цены выше — что, в сочетании с менее высоким уровнем жизни,
рождает перекос предпочтений в сторону более доступных устройств. Этим
перекосом можно и нужно пользоваться, поскольку он означает не только то, что
продать, скажем, восстановленный телефон здесь легче, но и то, что выручить
За него Здесь можно больше, чем в благополучных США или Европе.
Продолжающий расти темп смены поколений цифровой техники тоже играет на
руку вторичному рынку. Сегодня средний мобильный телефон "живёт" всего полтора
года, не успевая, таким образом, состариться ни технически, ни, по большому
счёту, даже морально. Та же картина и с прочей массовой электроникой, вплоть
до персональных компьютеров. По оценке Gazelle, каждая вторая американская
семья нынче владеет как минимум одним сравнительно новым электронным
устройством, которое больше не используется. Рыночная стоимость такого "хлама",
понятное дело, сравнительно высока — и нужно лишь суметь склонить консюмеров к
цивилизованным методам избавления от него.
С этим связан следующий приятный момент: даже если спрос на новую цифровую
технику вдруг перестанет расти, вторичному рынку по-прежнему есть куда
расширяться. Ведь даже в цивилизованных странах масса ежегодно выбрасываемой
(буквально на помойку) электроники продолжает увеличиваться. Обыватель ленив:
большинству проще выкинуть запылившееся устройство в мусор, нежели тратить
время на перепродажу.
И это обстоятельство тоже может и должно быть использовано. Посмотрите на
стартап есоАТМ, за прошедший год развернувший в Штатах сеть из нескольких
сотен полностью автоматических киосков для приёма старой техники. От обывателя
теперь требуется только захватить старое устройство с собой при очередном
походе в ближайший торговый центр: киоск есоАТМ сам проведёт тестирование
телефона или плеера, оценит его (даже с разбитым экраном смартфоны, например,
сохраняют ненулевую ценность) и купит у вас, если вы того пожелаете.
Это есоАТМ, автоматический киоск для скупки электронного старья.
Есть и ещё один нюанс, который пока выведен, что называется, на кончике
пера . Это наметившаяся любовь публики к дешёвой цифровой технике. Тут сошлись
сразу несколько трендов: последствия нетбук-лихорадки конца нулевых, переход
PC в разряд бытовой техники (а-ля утюг или телевизор), популяризация
планшеток. В сумме всё это рождает у консюмера ожидание более низких цен — но
обещает , что и расставаться со старой техникой публика будет легче.
История
КРИВАЯ ИСТОРИЯ ОТКРЫТИИ
С.Г. Бернатосян
(продолжение)
От редакции
Мы долго не решались дать дорогу этому материалу - уж больно
он смахивает на «желтую прессу». Но и отмахнуться от него так
просто нельзя - приводимые в нем сведения могут оказаться
достаточно верными, хотя может быть и не всегда правильно
интерпретируемыми . В конце концов, мы решили сопроводить каждую
статейку выдержками из Википедии, выделив их цветом. Наши
читатели достаточно разумны и образованы (иначе они бы не
читали этот журнал), и вполне могут разобраться сами - где
истина , а где ее искажение.
ВНУТРЕННЯЯ
КОНФЛИКТНОСТЬ - ЗАЛОГ ПРОГРЕССА?
Если ещё поближе познакомиться с тем, как и по каким причинам делались
открытия и изобретения, то выявится следующее: их судьба не столько зависела от
объективных причин, сколько от индивидуальности исследователей, особого стиля
их жизни, традиций, обычаев и причуд, которые отличали того же Гудьира.
Взять, к примеру, теорию химического строения, разработанную нашим
замечательным соотечественником А. М. Бутлеровым и рьяно оспариваемую немецким
химиком-органиком Адольфом Кольбе. Ну что За противоречивость характеров? Для
чего Кольбе "воевал" с Бутлеровым, когда его личные открытия о существовании
вторичных и третичных органических спиртов напрямую вытекали из бутлеровской
теории, согласно которой свойства химических веществ определяются порядком
связей атомов в молекулах? Однажды, в который раз уже стараясь публично
опровергнуть теорию Бутлерова и не единожды попадая при этом впросак, Кольбе
начертал на доске шестнадцать вариантов строения молекулы одного органического
соединения, чем, как ему казалось, доказывалась абсурдность высказанных
Бутлеровым теоретических предположений. Однако, через несколько лет один за
другим были открыты не только все шестнадцать веществ, "предсказанных"
рассерженным химиком, но и выведены ещё три формулы, которые в спешке Кольбе не
удостоил внимания.
А как Адольф Кольбе измывался над молодым Якобом Вант-Гоффом! Не успел 22-
летний голландский химик обнародовать разработанную им теорию
пространственного расположения атомов в молекулах органических веществ, как колкие
издевательства и грозные обвинения посыпались на него, как горох. "Недостаток
общеобразовательного уровня и соответствующих знаний по химии у ряда учёных
служит единственной причиной упадка химических исследований в Германии... Тот,
кому мои опасения кажутся преувеличенными, пусть обратит внимание на мемуары
Вант-Гоффа "О расположении атомов в пространстве" — работу, переполненную до
краёв мальчишеской фантазией, — язвительно писал Кольбе. — Этот Вант-Гофф,
служащий Ветеринарной школы в Утрехте, очевидно, не имеет вкуса к точным
химическим исследованиям. Он находит, что можно забраться на своего Пегаса
(скорее всего взятого из конюшен Ветеринарной школы) и объявить, как он
воочию видел распределение атомов в пространстве во время отважного парения на
горе Парнас".
Уколы Кольбе не прошли бесследно: с его помощью учение Вант-Гоффа дружно
отнесли к числу лженаучных. Почти все химики в один голос скандировали о
недопустимости проникновения в их ряды шарлатана, стремящегося из химической
науки сделать посмешище. "Химия — наука экспериментальная, связанная с
накоплением опытных фактов, — возмущались они, — а какой-то молокосос хочет из неё
сделать химию спекулятивную только при помощи графиков на бумаге!.. Не
дозволим ! Не допустим!"
Важный вклад в развитие стереохимических представлений в самом конце
прошлого века сделал Пауль Вальден. Он совершил крупное открытие, определив
пространственное обращение стереоизомеров и показав, как одно и то же
органическое соединение может порождать оптические антиподы. Это явление назвали
"вальденовское обращение". Такое обращение было свойственно в реальной жизни
и самому Вальдену, который, подстраиваясь под ту или иную ситуацию,
"разворачивался" на целых 180 градусов и высказывал диаметрально
противоположные взгляды. Его способность менять принципы и позиции, как перчатки, и
необыкновенная противоречивость натуры поражала всех, кто с ним когда-либо
общался или соприкасался.
Показателен такой пример. Прожив в России 56 лет и написав в ней почти все
свои основные научные труды, немец по происхождению Вальден сначала отзывает-
ся об исследованиях русских химиков самым лестным образом. В 1917 году он
даже выпускает книгу "Очерк истории химии в России", где не только обозревает
работы русских учёных с точки зрения их несомненной пользы для развития
науки, но даже немного преувеличивает роль отдельных личностей. Через два года
он эмигрирует в Германию, оставляя высокие посты директора Рижского
политехнического института и руководителя химической лаборатории Петербургской
Академии наук, а вместе с ними и своё прежнее мнение о тех, с кем бок о бок
работал раньше, торопясь умалить их заслуги перед обществом. Проходит ещё
несколько лет, и учёный начинает совершать обратный "вальденовский оборот",
готовя к публикации серию материалов по истории химии, где он снова весьма
восторженно говорит о достижениях советской химии и её "семимильных" шагах.
Такой "политической акцией" перевёртыш-Вальден отвечает на своё избрание
почётным членом Академии наук СССР.
Мы уже в курсе, какое важное открытие сделал американский биохимик Эрвин
Чаргафф, положив начало одной из новых научных дисциплин — молекулярной
биологии. Знаменитое "правило Чаргаффа" значительно усмирило её многочисленных
противников, предварив "золотой век" этой науки. Теперь все уверены, что за
молекулярной биологией будущее. Но в 50—60-х годах так не думали. Сам же
Чаргафф вслед за своим революционным открытием разражается книгой "Амфисбена",
где в противовес разуму ниспровергает основные положения находящихся в стадии
становления молекулярной биологии и генетики. И потом он никак не хочет
примириться с рядом блестящих открытий, особенно с теми, где дезоксирибонуклеи-
новая кислота (ДНК) рассматривается как основной генетический "кирпичик".
"Механизм синтеза ДНК in vivo все ещё мне неясен", — заявляет первопроходец.
Великий Эйнштейн, поднявший переполох в научных кругах своими взглядами на
пространство и время, в глубине сознания остаётся типичным физиком-классиком,
принадлежащим к старой научной гвардии. С одной стороны, он рассматривал
теплоёмкость твёрдых тел и протекание отдельных физических процессов наподобие
явления фотоэффекта с квантово-механической точки зрения (за что, кстати, был
удостоен Нобелевской премии, а вовсе не за теорию относительности, как многие
ошибочно считают), ввёл в научный обиход понятие о фотоне — кванте света,
которому по существу свет и обязан излучением, а с другой — противился
представлениям квантовой механики всеми фибрами души, постоянно конфликтуя с
Бором и другими физиками-теоретиками.
Чем объяснить такую двойственность в сознании учёных? Только ли их
мучительными сомнениями и интеллектуальной перегрузкой? Или же здесь дают о себе
знать индивидуальные особенности, уровень морали мыслителя и личная этика?
Демонстративным было и поведение Эйнштейна, которого то и дело кидало из
одной крайности в другую. Видный американский науковед Дж. Холтон1, рисуя
психологический портрет Эйнштейна, утверждал, что гениальный учёный явно
подвержен влиянию самых несостыкуемых научных концепций. "Поэтому гений служит
зеркалом, которое отражает узловые противоречия научного развития", — делал
Холтон заключение из своих наблюдений. Но причём здесь гениальность? Почти
каждый учёный в повседневной жизни проявляет себя так же, как и в научной
деятельности. Механизмы работы сознания, обеспечивающие творческие взлёты и
падения, неизменно затрагивают и психологию личности, проявляясь в "странных"
отношениях такого человека с его научным окружением и близкими людьми.
Чаргафф, будучи членом многих влиятельных академий наук и автором многих
новаторских идей, всеми силами стремился к "чистоте" в науке, творческому
осмыслению её задач и вообще казался окружающим скромным и порядочным челове-
1 Джеральд Холтон (англ. Gerald Hoiton, род. 1922) — физик и историк физики.
Заслуженный профессор Гарвардского университета.
ком, который "кожей" чувствует моральную ответственность перед обществом за
каждый свой шаг. Блестящий оратор и полемист, он часто выступал в роли
"примирителя" враждующих сторон, умел легко погасить разгоревшиеся страсти.
Однако у Чаргаффа было и другое лицо: махрового консерватора и честолюбца.
Когда на него "накатывало", он изводил коллег бурчанием, выказывая
недовольство их "безумными" идеями, и мрачно реагировал на любое не ему принадлежащее
значительное научное достижение. Нередко, заведясь, Чаргафф сам лез на
конфликт . На словах вроде бы порицая тягу других к саморекламе, этот
неординарный человек не упускал ни одной возможности полюбоваться собой или отреклами-
ровать свои научные воззрения.
Характерно, что от этой внутренней противоречивости Чаргафф никаких
неудобств не испытывал, напротив, пребывал в состоянии душевного комфорта.
Элементы внутренней рассогласованности и двойственности характера, в
принципе, присущи любому из лиц, причастных к научному или художественному
творчеству. Проблема эта весьма деликатная, но обходить её стороной вряд ли было
бы правильным. Это не столько болезнь, сколько норма. По мнению швейцарского
психолога Карла Юнга1, творец в отличие от других людей и должен быть
неуравновешен, "взрывчат", что собственно и помогает ему в конечном итоге
обеспечивать поступательное развитие науки, которая сама является весьма непостоянной
и капризной дамой. Причём, чем масштабнее захватившая исследователя проблема,
тем у него больше шансов оказаться в эпицентре самых бурных событий и тем
больше эти события будут отражаться на его характере. Отсюда напрашивается,
на наш взгляд, важный вывод, что чем сложнее научная проблема, чем выше
интеллектуальный и творческий потенциал занятого ею человека, тем
непредсказуемее его поступки. Можно в шутку сказать, что сколько учёных в учёном кругу,
столько в нём и острых углов.
Процесс научного поиска похож на путь эквилибриста и требует огромного
напряжения. Драгоценные "крупинки" мысли, сопровождающие каждый шаг
исследователя на пути к истине, достаются ему так же нелегко, как канатоходцу
сантиметры цирковой проволоки. Стоит ли удивляться тогда появлению в этом
непредсказуемом процессе всяких нестандартных ситуаций и положений, порождающих
собой как приоритет духа, так и моральные издержки? Какой смысл искажать суть
творчества, обходить молчанием ошибки и заблуждения, скрывать
"компрометирующие" учёных обстоятельства и действия? Имеют ли историки и биографы на это
нравственное право?
Однако в биографической и научно-популярной литературе почему-то сложилась
именно такая тенденция — представлять на суд читателей своих "героев",
лишёнными каких-либо моральных изъянов. Облик мыслителя обычно "лепили" так, чтобы
это был сугубо положительный образ, предназначенный исключительно для
подражания .
На самом деле людям науки были свойственны и эгоизм, и брюзгливость, и
деспотичность, и зависть. В их жизни находилось место элементарной трусости,
подобострастию, а порой они доходили до полной моральной опустошённости и даже
делали друг другу маленькие пакости. По уши хватало злобы и подхалимства.
Некоторые учёные во имя желанной славы прибегали к фальсификации и подтасовкам
научных данных, не гнушались откровенного плагиата. Особенно сильно эти
негативные чувства заявляли о себе, когда между чрезмерно честолюбивыми замыслами
и реальными достижениями образовывалась пропасть. На этой почве происходили
мощные столкновения между разными талантами, стремящимися любой ценой
"вытеснить" друг друга из сфер их научного влияния.
1 Карл Густав Юнг (Carl Gustav Jung, 1875-1961) - швейцарский психиатр,
основоположник одного из направлений глубинной психологии, аналитической психологии.
По оценкам ряда специалистов, занимающихся проблемами психологии научного
творчества, истоками особо крупных конфликтов служили неуживчивые характеры
учёных, их ревностное отношение к чужим разработкам, высокомерие и
надменность, пренебрежение к труду коллег, особенно молодых и ещё не окрепших в
научной борьбе. Но чаще в "космические" войны на научном поприще творческие
личности втягивались по сугубо благородным мотивам. Это стремление оградить
науку от шелухи ложных предположений и суждений, сохранить её девственную
чистоту и нравственные принципы. Поэтому в число рьяных спорщиков нередко
попадали и таланты "высшей пробы" с незаурядным мышлением, способные к
качественным творческим взлётам, которых не понимала и резко отталкивала
консервативная учёная среда. Отдельные исследователи отмечали интересную особенность:
чем легче вовлекается человек в перерастающую в конфликт полемику, тем выше
его научный рейтинг. Анализ самых разных биографий показывает, что наиболее
одарённые умы чуть ли не с самого начала исследовательской работы угождают в
конфликтные ситуации. Слишком велики их научная страсть и желание овладеть
истиной. Но так ли уж это плохо?
Представьте на минуту, что в науке работали бы одни бесконфликтные и
беспринципные люди, да и сама наука сделалась бы бесконфликтной, беспроблемной и
бесспорной. Двигалась ли бы она тогда к прогрессу? Навряд ли. В этом
убеждаешься на примере гибели отдельных научных направлений. При попытках создать
бесконфликтную науку в советский период существования России, когда одним
росчерком пера уничтожались морально и физически все инакомыслящие, были
сметены и целые научные дисциплины. Не станем развивать эту больную для нас
тему, поскольку репрессия науки требует слишком обстоятельного разговора,
скажем только, что все известные порывы по искоренению мнений, противоположных
государственной политике и лозунгу "Полемики не допускать!", давали
совершенно обратные задуманным результаты. Несмотря на широкомасштабные наступления
сил невежества и мракобесия на науку, она, оправившись от потрясений, через
некоторое время начинала развиваться ещё интенсивнее, чем прежде. А самый
яркий драматический конфликт приводил, как правило, к победной развязке в
разрешении особо значимых научных проблем. Такие конфликты гражданского толка
лишь стимулировали научный поиск и побуждали учёных к новым открытиям.
Конечно, спор спору рознь. Конфликты, возникающие из-за разногласий в
научных концепциях, ничего не имеют общего с конфликтами, продиктованными личными
амбициями, которые выливаются в мелочные склоки, личные оскорбления и
беспочвенные упрёки. Последние — это позорные страницы в жизнеописаниях крупнейших
мыслителей, да и в истории науки тоже. Но проходить мимо них никак нельзя.
Александр Михайлович Бутлеров (1828—1886) — русский
химик, создатель теории химического строения органических
веществ, родоначальник «бутлеровской школы» русских
химиков , учёный-пчеловод и лепидоптеролог1, общественный
деятель , ректор Императорского Казанского университета в
1860—1863 годах.
Родился в семье помещика, офицера в отставке — участника
Отечественной войны 1812 года.
Первоначальное образование получил в частном пансионе, а
1 Лепидоптерология — раздел энтомологии, изучающий представителей отряда Чешуекрылые
насекомые (бабочки). Название науки происходит от научного латинского названия
самого отряда — Lepidoptera.
Затем в гимназии в Казани, в 1844—184 9 годах студент Казанского университета
«разряда естественных наук». С 184 9 преподаватель, с 1854 экстраординарный, а
с 1857 ординарный профессор химии в том же университете. В 1860—1863 был
дважды его ректором.
В 1868—1885 ординарный профессор химии Петербургского университета. В 1885
вышел в отставку, но продолжал читать в университете специальные курсы
лекций. В 1870 был избран адгьюнктом, в 1871 — экстраординарным, а в 1874 —
ординарным академиком Петербургской АН. В 1878—1882 преемник Н. Н. Зинина на
посту председателя Отделения химии Русского химического общества. Почётный член
многих других научных обществ в России и за рубежом.
Ещё будучи воспитанником пансиона начал интересоваться химией: вместе с
товарищами они пытались изготовить то порох, то «бенгальские огни». Однажды,
когда один из опытов привел к сильному взрыву, воспитатель сурово наказал
его. Три дня подряд Сашу выводили и ставили в угол на всё время пока другие
обедали. На шею ему вешали чёрную доску, на которой было написано «Великий
химик». Впоследствии эти слова стали пророческими. В Казанском университете
Бутлеров увлёкся преподаванием химии, профессорами которой были К. К. Клаус и
Н. Н. Зинин. С 1852 года, после перехода Клауса в Дерптский университет,
Бутлеров возглавил преподавание всей химии в Казанском университете. В 1851
Бутлеров защитил магистерскую диссертацию «Об окислении органических
соединений», а в 1854 в Московском университете — докторскую диссертацию «Об эфирных
маслах». Во время заграничной поездки в 1857—1858 сблизился со многими
видными химиками, в том числе с Ф. А. Кекуле и Э. Эрленмейером, и провёл около
полугода в Париже, деятельно участвуя в заседаниях только что организованного
Парижского химического общества. В Париже, в лаборатории Ш. А. Вюрца,
Бутлеров начал первый цикл экспериментальных исследований. Открыв новый способ
получения йодистого метилена, Бутлеров получил и исследовал многочисленные его
производные; впервые синтезировал гексаметилентетрамин (уротропин) и полимер
формальдегида, который при обработке известковой водой переходил в сахаристое
вещество (содержащее, как было установлено Э. Фишером, а-акрозу). По словам
Бутлерова, это — первый полный синтез сахаристого вещества.
Основные идеи теории химического строения Бутлеров впервые высказал в 1861.
Главные положения своей теории он изложил в докладе «О химическом строении
вещества», прочитанном в химической секции Съезда немецких
естествоиспытателей и врачей в Шпейере (сентябрь 1861). Основы этой теории сформулированы
таким образом:
«Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определённое и
ограниченное количество химической силы (сродства), с которой он принимает
участие в образовании тела, я назвал бы химическим строением эту химическую
связь, или способ взаимного соединения атомов в сложном теле».
«... химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных
составных частей, количеством их и химическим строением».
С этим постулатом прямо или косвенно связаны и все остальные положения
классической теории химического строения. Бутлеров намечает путь для
определения химического строения и формулирует правила, которыми можно при этом
руководствоваться. Предпочтение он отдаёт синтетическим реакциям, проводимым в
условиях, когда радикалы, в них участвующие, сохраняют своё химическое
строение . Однако Бутлеров предвидит и возможность перегруппировок, полагая, что
впоследствии «общие законы» будут выведены и для этих случаев. Оставляя
открытым вопрос о предпочтительном виде формул химического строения, Бутлеров
высказывался об их смысле: «... когда сделаются известными общие законы
зависимости химических свойств тел от их химического строения, то подобная формула
будет выражением всех этих свойств».
Бутлеров впервые объяснил явление изомерии тем, что изомеры — это
соединения, обладающие одинаковым элементарным составом, но различным химическим
строением. В свою очередь, зависимость свойств изомеров и вообще органических
соединений от их химического строения объясняется существованием в них
передающегося вдоль связей «взаимного влияния атомов», в результате которого
атомы в зависимости от их структурного окружения приобретают различное
«химическое значение». Самим Бутлеровым и особенно его учениками В. В. Марковниковым
и А. Н. Поповым это общее положение было конкретизировано в виде
многочисленных «правил». Уже в XX веке эти правила, как и вся концепция взаимного
влияния атомов, получили электронную интерпретацию.
Большое значение для становления теории химического строения имело её
экспериментальное подтверждение в работах как самого Бутлерова, так и его школы.
Он предвидел, а затем и доказал существование позиционной и скелетной
изомерии . Получив третичный бутиловый спирт, он сумел расшифровать его строение и
доказал (совместно с учениками) наличие у него изомеров. В 1864 Бутлеров
предсказал существование двух бутанов и трёх пентанов, а позднее и изобутиле-
на. Чтобы провести идеи теории химического строения через всю органическую
химию, Бутлеров издал в 1864—1866 в Казани 3 выпусками «Введение к полному
изучению органической химии», 2-е издание которого вышло в 1867—1868 на
немецком языке.
Бутлеров впервые начал на основе теории химического строения
систематическое исследование полимеризации, продолженное в России его последователями и
увенчавшееся открытием С. В. Лебедевым промышленного способа получения
синтетического каучука.
Огромная заслуга Бутлерова — создание первой русской школы химиков. Ещё при
его жизни ученики Бутлерова по Казанскому университету В. В. Марковников, А.
Н. Попов, А. М. Зайцев заняли профессорские кафедры в университетах. Из
учеников Бутлерова по Петербургскому университету наиболее известны А. Е.
Фаворский, М. Д. Львов и И. Л. Кондаков. В разное время в бутлеровской лаборатории
работали практикантами Е. Е. Вагнер, Д. П. Коновалов, Ф. М. Флавицкий, А. И.
Базаров, А. А. Кракау и др. видные русские химики. Отличительной чертой
Бутлерова как руководителя было то, что он учил примером — студенты всегда могли
сами наблюдать, над чем и как работает профессор.
Много сил отнимала у Бутлерова борьба за признание Академией наук заслуг
русских учёных. В 1882 в связи с академическими выборами Бутлеров обратился
непосредственно к общественному мнению, опубликовав в московской газете
«Русь» обличительную статью «Русская или только Императорская Академия наук в
Санкт-Петербурге?».
Бутлеров был поборником высшего образования для женщин, участвовал в
организации Высших женских курсов в 1878, создал химические лаборатории этих
курсов . В Казани и Петербурге Бутлеров прочитал много популярных лекций, главным
образом на химико-технические темы.
Кроме химии, Бутлеров много внимания уделял практическим вопросам сельского
хозяйства, садоводству, пчеловодству, а позднее также и разведению чая на
Кавказе. Был основателем и, первое время, главным редактором «Русского
Пчеловодного Листка». Будучи одним из организаторов Русского общества
акклиматизации животных и растений, внес большой вклад в развитие садоводства и
пчеловодства. Написанная им книга «Пчела, её жизнь и главные правила толкового
пчеловодства» выдержала более 10 переизданий до революции, выходила также и в
советское время.
Адольф Вильгельм Герман Кольбе (нем. Adolph Wilhelm
Hermann Kolbe; 1818—1884) — немецкий химик-органик.
С 1838 по 1842 год обучался в Гёттингенском
университете, где изучал химию у Ф. Вёлера. В 1842—1845 годах
ассистент Р. В. Бунзена в Марбургском университете. В 1845—
1847 годах работал в Горной школе в Лондоне, в 1847—1865
годах в Марбургском университете (с 1851 профессор). С
1865 года до конца жизни профессор Лейпцигского
университета.
Научные работы Кольбе относятся исключительно к области
органической химии. В 1845 году синтезировал из элементов
(через сероуглерод) уксусную кислоту. В 1847 году совместно с Э. Франклендом
получил пропионовую кислоту омылением этилцианида, открыв тем самым общий
метод получения карбоновых кислот из спиртов через нитрилы. В 184 9 году
предложил электрохимический метод получения насыщенных углеводородов электролизом
растворов натриевых либо калиевых солей карбоновых кислот (реакция Кольбе). В
1860 году синтезировал салициловую кислоту действием С02 на феноляты щелочных
металлов (реакция Кольбе — Шмитта). Получил (1872) нитроэтан. Внёс ряд
усовершенствований в лабораторную аппаратуру; в частности, одним из первых
применил обратный холодильник (1847).
Внёс существенный вклад в теоретическую органическую химию. Развивая
представления теории сложных радикалов, в 1850-е годы создал свою теорию, в
которой органические вещества производились от углекислоты через замещение
кислорода сложными радикалами. Независимо от Ф. А. Кекуле высказал предположение о
четырёхвалентности углерода. Предсказал (1857) существование вторичных и
третичных спиртов и способствовал выяснению их природы, а также природы
альдегидов, кетонов, сульфокислот. Кольбе являлся, однако, противником теории
химического строения А. М. Бутлерова и стереохимии Я. Г. Вант-Гоффа; работу
последнего назвал в своей статье «фантастической чепухой, напрочь лишенной
какого бы то ни было фактического основания и совершенно непонятной серьёзному
исследователю».
В 1847—1851 годах редактор «Словаря чистой и прикладной химии»
(«Handworterbuch der reinen und angewandten Chemie») Либиха — Поггендорфа —
Вёлера; в 1869—1884 годах издавал «Журнал практической химии» («Zeitschrift
fur Praktische Chemie»). Автор учебника органической химии. Опубликовал очерк
развития теоретической органической химии.
Среди многочисленных учеников и сотрудников Германа Кольбе такие выдающиеся
химики, как Т. Курциус, В. В. Марковников, Н. А. Меншуткин, А. М. Зайцев, Э.
Франкленд.
*****
КАК ВОЗНИКАЮТ
НАУЧНЫЕ АНТИПАТИИ?
Наш знакомый Генри Кавендиш имел обыкновение относиться к своим коллегам —
не менее титулованным, знаменитым и плодотворным в научном плане, чем он сам,
с чувством интеллектуального превосходства и явным высокомерием. Заносчивость
и чванство Кавендиша, которыми он был пронизан буквально "до костей", в
научных баталиях не играли ему на руку, поэтому чисто интуитивно, дабы не
разгорелся очередной скандал, Кавендиш старался избегать контактов с коллегами и
большую часть своей жизни провёл в затворничестве, намеренно изолировав себя
от остального мира.
Известен забавный случай, произошедший со знаменитым Александром
Гумбольдтом, специально приехавшим в Лондон из Германии, чтобы встретиться с Кавенди-
шем для обсуждения результатов научной работы. Кавендиш с присущей ему
пренебрежительностью отклонил его просьбу о встрече, но "великодушно" разрешил
пользоваться своей огромной домашней библиотекой. Правда, при условии, что не
будет обеспокоен беседами.
Подобно Кавендишу к затворничеству прибегали и другие учёные, которые
желали оградить своё творчество от чужого глаза и, спрятавшись, как черепаха в
панцирь, уйти от возможных конфликтных ситуаций. Но сколь целесообразно такое
затворничество? Даже при самой высокой взыскательности человек сам себе
судьей быть не может, и, лишённый возможности сопоставлять и сравнивать свои
мысли с мыслями других людей, он никогда не сумеет узнать "цену" своих
достижений, тем более определить их практическую пользу. Взгляд со стороны, хоть
добросердечный и нежный, хоть откровенно испепеляющий, необходим для
формирования объективной точки зрения на состоятельность открытия или изобретения.
Как бы ни был талантлив и даже гениален Генри Кавендиш, многие из его
замыслов не воплотились и остались "за кадром" истории. И в этом состояла, может
быть, не столько вина, сколько беда Кавендиша, которого начинало лихорадить
из-за одной мысли о публичной научной схватке. "Злоумышленником" этот учёный
оказывался по отношению прежде всего к себе самому, но тем самым он невольно
причинил вред и обществу, когда сокрыл самые ценные идеи в своём личном
архиве по чисто личным причинам, чем их же и предал.
Любое значительное открытие рано или поздно начинало служить человечеству,
если его автор предпочитал "угол овалу", шёл на бой с "открытым забралом",
наплевав на собственную репутацию и заботясь только о будущем своего детища.
Иногда это было даже нарочито спровоцированное столкновение во имя торжества
идеи. Конфликтность, свойственная творчески одарённым людям, их стремление
вырваться из порочного круга научных догм и изживших себя представлений
вполне естественно вызывала ожесточённое сопротивление "старой" научной школы,
представители которой шли на все, лишь бы "осадить" новатора и создать ему
невыносимые условия для исследовательской работы. Такие "бунтари" не находили
понимания и вызывали раздражение даже у близких им людей. Своим в хорошем
смысле упрямством, нежеланием идти на компромиссы, принципиальностью и
правдолюбием, доходящим до самоотречения, они, безусловно, давали повод для
"охоты на ведьм", становясь объектами всеобщих нападок и изощрённой травли.
"Бунтарь" представлял собой мишень, в которую стреляли все кому не лень,
целясь прямо в "яблочко", ибо он неординарными суждениями нарушал покой
"успокоившихся" и вносил диссонанс в их налаживаемую годами жизнь.
Рассматривая консерватизм в науке с этой точки зрения, можно предположить,
что приверженцы мировоззренческого "болота" выступали даже не столько против
новых научных идей и взглядов, хотя именно такой взгляд довлеет в
существующей литературе, сколько против их авторов, творчески одарённых, но крайне
неудобных личностей, нарушающих их личный "покой и порядочек". Поэтому в
качестве первоочередной выдвигалась задача защиты науки не от вредоносных идей, а
от людей, их породивших. Отсюда и произрастало желание преследовать, унижать,
выкорчёвывать и втаптывать в грязь тех, чьё научное превосходство угрожало
"старой гвардии" персонально. И обычно наиболее тяжёлая аварийная обстановка
складывалась там, где и тем, и другим приходилось работать под "одной
крышей" . Инакомыслящие в этих условиях воспринимались коллективом хуже бельма на
глазу.
Как хищник выпускает свои когти, завидев жертву, так некогда Леопольд Кро-
некер выискивал пути "утопить" коллегу по Берлинскому университету Георга
Кантора, когда тот рискнул обнародовать свою новаторскую теорию множеств.
Пустив в ход административные полномочия, Кронекер не только добился
свёртывания исследований, проводимых Кантором в, университете, но и довёл своего
сослуживца до сильного нервного расстройства. Скорее всего, у Кронекера
вызвала возмущение и неприязнь не теория множеств как таковая, сколько
независимая личность Кантора, стремящегося выйти из-под обременяющего контроля
учёных-надсмотрщиков .
Французский астроном Урбен Леверье после назначения его в 1854 году на
должность директора Парижской обсерватории, стал одного за другим увольнять
сотрудников только из-за их интеллектуального превосходства и неподчинения
его "авторитетному" мнению. Противоборство между директором и сотрудниками
обсерватории сделалось для обоих сторон, несмотря на вмешательство
высокопоставленных чиновников, настолько неуправляемым, что в высших
правительственных кругах сформировалось следующее убеждение: "Обсерватория невозможна без
Леверье, а сам Леверье невыносим в обсерватории".
Из-за таких извращённых отношений в научном коллективе между руководством и
рядовыми сотрудниками страдала, в конечном счёте, наука. И прав был великий
Гельмгольц, когда говорил, что "по усиливающейся грубости противников можно,
в известной степени, судить о масштабах собственного успеха".
Подобные аномальные отношения ещё больше охватили поле научной деятельности
в современную эпоху, когда отдельные личности, сделавшие в своё время для
прогресса немало ценного, взяв бразды правления в собственные руки, как
заядлые функционеры, начали использовать власть в качестве орудия подавления
молодых талантов. Трудно подсчитать, какой огромный урон был нанесён их
действиями науке и становлению новых перспективных научных дисциплин. Термин
"академические игры" в интеллектуальной среде давно уже сделался синонимом
беспринципности, рвачества, разгильдяйства, протекционизма, закулисных интриг
и склок.
Печальный опыт руководства советской биологией "народным академиком"
Трофимом Лысенко тому самый ярчайший пример. Вот уж кто действительно был либо
тяжело психически больным человеком, либо отъявленным преступником. А возможно,
это был такой же "гибрид" в науке, как и его лжеучение. Николай Иванович
Вавилов вместе с подвижниками оказался бессилен против этого мутанта, жертвами
которого стали умнейшие биологи. Ведь Лысенко поддерживала такая же
"мутированная" власть. Противостоять ей возможно, только закрыв амбразуру
собственным телом. Но все ли гении способны на такой беспрецедентный героизм?
Даже тот, кто имеет семь пядей во лбу, далеко не всегда имеет право
вписываться в историю науки с большой буквы.
Гениальному мыслителю Галилео Галилею не хватило, например, духа устоять
под нещадным шквальным огнём дилетантов и власть предержащих. Душа оказалась
слабее разума, и Галилей пошёл на поводу души. Находясь на абсолютно верном
пути, этот мощный мыслитель предпочёл борьбе смирение и, будучи убеждённым в
правильности своих концепций о вращении Земли вокруг своей оси и вокруг
Солнца, всё-таки отказался от собственных выводов. Не станем судить его за
мягкотелость. Кто знает, что бы сделали мы, находясь на его месте? По-рыцарски
отдали жизнь за минуты блаженства, соприкоснувшись с истиной и познав всю
сладость обладания, или предпочли забыть о ней, пустив "единственную" по рукам,
лишь бы самому не оказаться растерзанным? На великие поступки отваживаются
действительно великие люди. И скорее всего, именно из опаски заронить
сомнения в величии Галилея у миллионов людей его биографы придумали иную версию
его судьбы, чем та, что имела место быть. Эта "спасительная" версия стала
кочевать из одной книги в другую, убеждая наивных читателей в том, что Галилей
после проигранного им судебного процесса произнёс победную фразу: "А всё-таки
Земля вертится!" Теперь уже достоверно известно, что Галилей ничего подобного
не говорил. Тем не менее, в этот сознательный обман недобросовестные историки
умудрились втянуть все человечество! Но разве сфальсифицированные ими
"смягчающие обстоятельства" могли бы смягчить вину Галилея для него самого?
Внутренний конфликт Галилея развивался по возрастающей, раза три, по
крайней мере, достигая апогея. Он далеко не беспрекословно принимал удары судьбы
и не так просто сдался столпам инквизиции. Травля человека, глаза которого
"увидели в этом мире больше, чем все человеческие глаза за все ушедшие
столетия смогли увидеть", первый раз была доведена до победного конца, когда
Галилей признал появившееся в 1616 году учение Коперника и стал распространять
его по миру, но вдруг неожиданно замолчал на целых 16 лет. Так сильно
подействовали на него угрозы со стороны римской католической церкви.
Но Галилей нашёл силы преодолеть этот страх. Бунтующие совесть и разум
одержали верх над попыткой религиозного насилия, и в 1632 году учёный издал
свой фундаментальный труд "Диалог о двух главнейших системах мира,
птолемеевой и коперниковой". Со страстью античного Прометея восстал он против
произвола в науке и снова открыто высказал свою неизменившуюся точку зрения на
систему мироздания. "Диалог..." тут же попал в "чёрный" список запрещённых
книг, и начался новый виток беспощадных гонений. Около трёх месяцев Галилей
пытался сопротивляться судьбе, но в итоге все же пал на колени и в таком
мерзком для самого себя виде произнёс вырванные властями из горла слова
самоотречения .
Поступая так, он, безусловно, осознавал, что тем самым отрекается не только
от собственного учения, но и от науки в целом, что его принудительный выбор
означает двойное предательство. Казалось бы, все: Галилей сломлен и
окончательно скомпрометирован в глазах прогрессивной научной общественности. Однако
это обстоятельство только разожгло огонь, полыхавший в груди "отступника".
Два года несчастный гений мучительно пытается выражать свои взгляды
посредством "Бесед". О чём же говорит это уникальное научное произведение, изданное в
Голландии в 1638 году? Да о том, что Галилей все ещё не сдался
обстоятельствам, хотя это были уже его предсмертные годы, и учёный к тому времени почти
ослеп. Озлобленный Рим не простил Галилею этот дерзкий поступок, даже когда
тот умер, и только через 343 года снял "вето" с его работ, когда новый
римский папа в 1979 году официально признал образ мыслей великого итальянца
допустимым и правильным, "оправдав" его противостояние иному образу мышления.
Католическая церковь наконец-то отпустила "грех" средневековому мудрецу. Но
вот отпустится ли грех тем, кто сжёг на корню галилееву жизнь?
Конечно, конфликт Галилея с его веком несопоставим с разногласиями, которые
"возмущают" учёную среду конца XX столетия, где в процессе творческой
деятельности также сталкиваются "лбами" взаимоисключающие идеи и разбиваются лбы
исследователей. Спросите любого современного учёного, есть ли у него враги, и
он с готовностью назовёт десятки имён своих коллег, вызывающих у него самые
недобрые чувства, вплоть до презрения и ненависти. А перечислив тех, кто ему
неугоден, непременно обоснует эти чувства расхождениями в научных взглядах
или каким-нибудь другим возвышенным мотивом, на деле ничего не имеющими
общего с истинной причиной их возникновения.
Вероятно, именно такие, исходящие из личных симпатий и антипатий,
конфликты, имел в виду Резерфорд, когда говорил, что "каждая наука проходит стадию,
когда за недостаточной достоверностью знания учёные вынуждены заменить
доказательства и опровержения верой или неверием". Другой из корифеев науки,
советский физиолог Василий Васильевич Парин1 пытался в этом отрицательном
явлении искать целесообразность: "Нельзя представить себе, что развитие научного
1 Василий Васильевич Парин (1903—1971) — советский физиолог, академик АН СССР (1966)
и АМН СССР (1944).
познания проходило без сучка и задоринки".
Да, истина всегда рождается в борьбе мнений, в жёстком противостоянии.
Жаркие творческие дискуссии давно не имеют ничего общего с кострами инквизиции,
но и сейчас, редко правда, не исключена возможность "погореть" или оказаться
на коленях. Как избежать такого исхода в научной судьбе? Наверное, как бы ни
были лично дороги защищаемая точка зрения, концепция, гипотеза, как бы не
хотелось взирать на горизонты науки только со "своей" колокольни, надо
научиться говорить себе "нет" и обладать достаточной трезвостью, чтобы объективно
оценивать как собственные работы, так и труды другого человека, избравшего
отличный от твоего исследовательский путь, и ни под каким видом не связывать
провозглашаемые им принципы с его личностью: дескать, не устраивает его
позиция, значит, не устраивает и он сам. Ну, а что касается цели творчества —
научной истины, то точно так же, как и в "мрачные" времена, нужно иметь волю
идти вперёд и уметь ради истины отказываться от сугубо индивидуального
суждения. Потребуется посторониться и пропустить вперёд других, чтобы глобальная
проблема оказалась решённой наилучшим образом, без раздумий сделать это, не
деля своих коллег на "лепших" друзей и "врагов". Потому что, как утверждал
один из зарубежных научных светил, "даже ничтожнейшее приближение к более
ясному пониманию своей и чужой позиции есть величайшее достижение1".
Из-за недопонимания этой простой и очевидной вещи талантливый Макс Дельбрюк
абсолютно не воспринял гениальности Лайнуса Полинга. Неприязнь между обоими
творцами то и дело достигала "точки кипения". Люди, близко знавшие обоих
учёных, кстати, лауреатов Нобелевских премий, объясняли её их различным подходом
к вопросам научного творчества. Каждый из них имел своё представление о целях
исследовательской деятельности и свой специфический стиль работы, хотя в
какое-то время они даже бились над решением одной и той же задачи. Если для
Полинга существовал только тот "кусочек" науки, которую он сам создал (хотя он
и создал достаточно много), то Дельбрюка отличала масштабность охвата
проблемы, которую тот стремился разрешить посредством использования знаний из самых
различных областей.
Особенностями склада мышления и своеобычным исследовательским подходом
объяснялась и сильная антипатия Абрама Фёдоровича Иоффе к Исааку Ньютону и Максу
Планку. Ньютон был ему не мил из-за того, что, по мнению Иоффе, он "не заявил
ничего такого, чего бы до него не заявил Галилей". Если же говорить о Планке,
то Иоффе имел на него всего один "зуб": он пребывал в абсолютном убеждении,
что... закон распределения энергии при излучении абсолютно чёрного тела по
всей логике вещей должен был принадлежать не Планку, а Людвигу Больцману.
Этого высоко ценимого Иоффе учёного, кстати, на полном основании можно
причислить к жертвам той самой "войны не рвов", характера которой мы уже
касались . Больцман ещё в 1884 году пришёл к выводу, что энергия чёрного излучения
всегда пропорциональна абсолютной температуре, взятой в четвёртой степени. Но
научные круги того времени и без этого закона уже были взбудоражены
выдвинутой ранее Больцманом кинетической теорией газов. Их яростные нападки на
Больцмана охватили два десятилетия и привели к тому, что у учёного начала
развиваться настоящая мания преследования. В 1906 году под влиянием
очередного витка болезни Больцман окончательно свёл счёты с жизнью. Нелюбящее его
консервативное большинство дождалось-таки этого трагического конца, не
задумываясь что в лице Больцмана потеряла физическая наука!
Да разве это была только одна человеческая драма? На протяжении всей
истории то там, то здесь раздавались голоса, дружно обвинявшие одного
исследователя в шарлатанстве, другого — в очковтирательстве или надувательстве коллег.
1 К. Поппер «Миф концептуального каркаса».
Безусловно, эти беспочвенные, безнравственные, неэтичные и неправомерные
выпады одних против других воспринимались очень тяжело честными и порядочными
по складу характера учёными. Время отбрасывало эти обвинения в сторону, их
несостоятельность подтверждалась всем дальнейшим ходом развития науки. А
"затоптанные и оплёванные" новаторские идеи всё равно рано или поздно
занимали своё достойное место в её храме. То есть всё происходило, как
представлялось крупному итальянскому мыслителю Средневековья Томмазо Кампанелле1, почти
по Евангелию: "Современность постоянно распинает своих благодетелей, но они
воскресают на третий день или на третье столетие".
Иными словами, справедливость в каждом отдельно взятом случае всё-таки
торжествовала. Но гораздо чаще по отношению к идеям, чем к их авторам, которые
либо преждевременно уходили из жизни, либо замыкались в себе и постепенно
"оледеневали", распространяя дыхание искусственного холода на новые поколения
творцов.
Крушение веры проявлялось по-разному. Например, с избытком нахлебавшись
горечи из ядовитой чаши, подносимой ему противниками волновой теории света,
Христиан Гюйгенс свою ценнейшую книгу "Космотеорос", развивающую положения
этой теории, решил вообще не публиковать, лишь бы оградить себя от новых
мучительных конфликтов. Согласно пословице о пуганой вороне, "которая и куста
боится", поступил и первый разработчик основ неевклидовой геометрии (1818
год) математик Карл Гаусс, который самоустранился от их "защиты" и "сдал"
занятые им передовые позиции в науке исключительно из страха вновь быть ни за
что избитым. Гаусс предчувствовал, что своей новой геометрией он может
навлечь на себя шквал необоснованных обвинений и невыносимых издевательств.
Больше того, ради личного покоя он отказался от собственных оригинальных
идей, чтобы потом, обеспечив свою безопасность, трусливо подглядывать (и ни
разу не заступиться!), как его бывшие научные противники со звериным
неистовством станут рвать на части Бойаи и Лобачевского, рискнувших отстаивать те же
"дикие" взгляды, от которых он преступно отрёкся. Не выдержав
психологического напряжения, сдал свои позиции и Бойаи. Только один Лобачевский не свернул
с намеченной дороги, продолжая рьяно защищать свои воззрения. И был
вознаграждён за свою стойкость: несмотря на "адские муки", его "новая геометрия" в
коде концов была признана состоявшейся. А говорят ещё, что один в поле не
воин. Смотря ведь кто этот один!
Кстати, по поводу неевклидовой геометрии Лобачевского, известный русский
математик М.В. Остроградский однажды пренебрежительно бросил: "Работа
выполнена с таким малым старанием, что большая часть её непонятна". Да и другие
маститые учёные, кроме набравшего в рот воды Гаусса, были склонны видеть в
выкладках Лобачевского всего лишь предмет для язвительных шуток и острот.
Только ли общей косностью объяснялось такое резкое неприятие идей
Лобачевского и Гаусса современниками? Только ли из страха перед этой воинствующей
косностью Гаусс пошёл на то, чтобы свои гениальные заметки сделать по существу
"записками из подполья"? Ведь только через полвека после смерти математика, в
1908 году, когда в Гёттингене решились издать полное собрание сочинений
Гаусса, человечество узнало из включённого в это собрание гауссовского дневника о
его работах в области неевклидовой геометрии.
Великий мыслитель, которому, казалось, нечего было терять в научном плане —
настолько был высок его авторитет в математических науках, — вдруг стыдливо
спасовал перед великой идеей, полностью утратив свою былую творческую незави-
Томмазо Кампанелла (итал. Tommaso Campanella, при крещении получил имя Джованни
Доменико итал. Giovanni Domenico; 1568—1639) — итальянский философ и писатель, один
из первых представителей утопического социализма.
симость. И фактически отказался от масштабного открытия. Странно? Да. Но это
произошло. И не с одним только Гауссом. В истории науки и до, и после было
немало случаев, когда исследователи по разным соображениям добровольно
отрицали свой приоритет на то или иное изобретение. Что же, им можно теперь лишь
посочувствовать. Ведь о них, так же как о Галилее, не скажешь: выигрывает —
проигравший. Они проиграли все, но ничего при этом не выиграли.
Фридрих Вильгельм Генрих Александр барон фон Гумбольдт
(нем. Friedrich Wilhelm Heinrich Alexander Freiherr von
Humboldt, 1769—1859) — барон, немецкий
учёный-энциклопедист, физик, метеоролог, географ, ботаник, зоолог и
путешественник, младший брат учёного Вильгельма фон
Гумбольдта.
Основоположник географии растительности.
Научные интересы Гумбольдта были необычайно
разнообразны. Своей основной задачей он считал «постижение природы
как целого и сбор свидетельств о взаимодействии природных
сил»; за широту научных интересов современники прозвали
его Аристотелем XIX века. Исходя из общих принципов и
применяя сравнительный метод, он создал такие научные
дисциплины как физическая география, ландшафтоведение,
экологическая география растений.
Уделял большое внимание изучению климата, разработал метод изотерм,
составил карту их распределения и фактически дал обоснование климатологии как
науки . Подробно описал континентальный и приморский климат, установил природу их
различий.
Благодаря исследованиям Гумбольдта были заложены научные основы
геомагнетизма .
Член Берлинской (1800), Прусской и Баварской академий наук.
Почётный член Петербургской академии наук (1818).
Отец Гумбольдта — Александр Георг — был прусским офицером, который
отличился в Семилетней войне и за эти заслуги был назначен камергером наследного
принца. Он женился на Марии Елизавете фон Голведе, и у них родилось двое
сыновей: Вильгельм (22 июня 1767) и Александр (1769). Единоутробным братом
Александра (от первого брака его матери) был слабоумный Фердинанд фон Голведе
(1763—1817). Будущего учёного крестили в кафедральном соборе Берлина. Его
крёстными отцами были будущий король Пруссии Фридрих Вильгельм 11, герцог
Фердинанд фон Брауншвайг и министр Барон фон Финкенштайн.
Александр и Вильгельм получили замечательное домашнее образование.
Александра считали тяжёлым, не любящим учёбу ребёнком, но он проявлял интерес к
природе и имел художественный талант. Образование братьев Гумбольдтов находилось
под большим влиянием эпохи Просвещения, идей Канта и Руссо. Их воспитателями
были известные учёные: И. Кампе, К. Кунт, И. Энгель, X. Дом, Лёффлер.
В 1785 году Гумбольдт познакомился с К. Николаи и М. Мендельсоном.
В 1787 году он поступил в университет Франкфурта-на-Одере, где изучал
экономику и финансы. Он посещал также лекции по медицине, физике, математике и
науке о древнем мире.
В 1788 году Александр приехал в Берлин, где обучался ботанике (под
руководством К. Л. Вильденова), греческому языку и технологии.
Весной 1789 года он отправился в Гёттингенский университет, где читали
лекции X. Гейне, И. Блуменбах, А. Кестнер, Г. Лихтенберг, И. Эйхгорн.
Классическая литература, история, естествознание, математика интересовали Гумбольдта
в одинаковой степени. X. Гейне возбудил в нём страсть к археологии. Под его
влиянием Гумбольдт написал своё первое, оставшееся ненапечатанным, сочинение
«О тканях греков». В том же году он осуществил путешествие по Германии. В
Гёттингенском университете Гумбольдт оставался до 1790 года. К тому времени
относится его первая геологическая работа «О рейнских базальтах»
(Mineralogische Beobachtungen liber einige Basal te am Rhein. — Brunswick,
1790).
В марте 1790 года он предпринял первое путешествие за пределы немецких
земель в обществе своего друга Г. Форстера: по Рейну, оттуда — в Англию и
Францию (неделю пробыл в Париже). Эта поездка возбудила в нём страсть к
путешествиям и посещению отдалённых тропических стран. После этой экскурсии он
поступил в торговую академию в Гамбурге, где изучал другие языки, а также
коммерцию, занимаясь в то же время ботаникой и минералогией. Результатом этих
занятий явились несколько мелких ботанических работ, среди которых — открытие
ускоряющего действия хлора на прорастание семян.
Желание поближе ознакомиться с геологией увлекло Гумбольдта в 1791 году во
Фрайберг, где преподавал А. Г. Вернер. В Йене под руководством X. Лодера он
изучал анатомию. Ф. фон Цах и Й. Келлер дали ему основы астрономии и научили
пользоваться научными инструментами. Он учился также в Торговой академии Бю-
се. Опубликовал свои первые работы: «Минералогические наблюдения некоторых
базальтов Рейна» и статью в Химических анналах. В августе посетил Богемию.
Когда студенческие годы закончились, Александр возвратился в Берлин (1792).
Теперь он обладал обширными и разносторонними познаниями не только в
естествознании, но и в истории, юридических науках, классической литературе, владел
несколькими языками. К этому нужно прибавить полную материальную
обеспеченность .
В 1792 году Гумбольдт получил место обер-бергмейстера в Ансбахе и Байрейте.
Занятия, связанные с этой должностью, вполне отвечали желаниям Гумбольдта, и
он ревностно принялся за них. Стараясь поощрять и развивать горную
промышленность, он изучал её историю по архивным документам, возобновил заброшенные
рудные копи в Гольдкронахе, устроил школу горного дела в Штебене, занимался
изучением газов в шахтах и пытался изобрести безопасную лампу и дыхательный
аппарат для употребления в тех случаях, когда в шахте скапливается много
углекислоты или других вредных газов. В 1792—1794 годах он осуществлял
многочисленные инспекционные поездки по землям Германии.
Параллельно с этой практической работой шли научные исследования:
публиковались статьи и заметки по геологии и ботанике, в том числе, «Флора
тайнобрачных Фрейберга» (лат. Florae Fribergensis Specimen, 1793), «Афоризмы из
химической физиологии растений» (результаты экспериментов Гумбольдта по
раздражимости растительных тканей, питанию и дыханию растений). К тому же периоду
относятся исследования «животного электричества», обнародованные несколько
позднее под заглавием «Опыты над раздражёнными мускульными и нервными
волокнами» (нем. Versuche liber die gereizte Muskel- und Nervenfaser. Berlin,
1797). Часть опытов он ставил на себе, при содействии доктора Шалдерна:
объектом исследования служила спина Гумбольдта.
В этих работах уже проявились характерные черты Гумбольдта как учёного:
стремление отыскать общую основу разнороднейших на первый взгляд явлений,
недоверие к метафизическим принципам (в «Афоризмах...» он ещё стоит за жизненную
силу, действующую вопреки законам физики; но уже в исследованиях о животном
электричестве излагает вполне рациональный взгляд на жизнь, установившийся в
науке только в 1830-х—1840-х годах), проницательность гения, опережающего
свой век (взгляды его на электрические явления в животных тканях
подтвердились 50 лет спустя в работах Дюбуа-Реимона; мнение о роли минеральных солей
как необходимого компонента питания растений утвердилось в науке только после
работ Соссюра и Либиха). В это же время определилась задача его жизни —
«физическое мироописание»; в 1796 году он пишет:
«Я имею в виду физику мира, но чем более чувствую её необходимость, тем
яснее вижу, как шатки ещё основания для такого здания.»
«Физика мира» — свод целого ряда наук, часть из которых были основаны самим
Гумбольдтом. Наконец, стремление передать научные выводы в художественной,
образной форме (плодом которого явились впоследствии «Картины природы» и
«Космос») проявилось в статье «О родосском гении» (нем. Die Lebenskraft, oder
der rhodische Genius) — прекрасно написанном, но довольно вычурном
аллегорическом изображении «жизненной силы» (напечатано в журнале «Die Horen»
Шиллера, 1795).
Он был знаком со многими высокопоставленными чиновниками и лицами,
приближёнными ко двору; наследный принц лично Знал обоих братьев Гумбольдтов и
ценил их. Всё это нередко заставляло Александра принимать участие в делах
государства. Так, он сопровождал Гарденберга, ездившего во Франкфурт-на-Майне для
переговоров с голландским и английским уполномоченными (1794). После
заключения Базельского мира Гумбольдт был послан к Моро, французскому
главнокомандующему, для переговоров о владениях Гогенлоэ (прусское правительство боялось
опустошения их французами) и успешно выполнил поручение.
В 1796 году умерла Мария Елизавета фон Гумбольдт, и вместе с этим исчезло
главное препятствие планам Александра на путешествия: мать не хотела
отпускать сына в далёкие страны. Тотчас по её смерти Гумбольдт вышел в отставку и,
получив свою часть наследства (около 85 000 талеров), стал готовиться к
поездке .
Политическая ситуация в мире была не совсем благоприятной для осуществления
больших экспедиций. Снаряжавшаяся Директорией экспедиция вокруг света, в
которой Гумбольдт хотел принять участие, была отложена вследствие финансового
расстройства Франции; присоединиться к экспедиции французских учёных в Египет
ему не удалось: поражение французского флота при Абукире прекратило сношения
Франции с Александрией. Так прошло четыре года, в течение которых Гумбольдт
жил в Йене, Зальцбурге и Париже. Париж понравился ему и навсегда остался его
любимым городом. Там он познакомился и подружился с самыми выдающимися
натуралистами и математиками того времени и приобрёл огромную популярность в
обществе .
Среди его друзей был Эме Бонплан, молодой ботаник, тоже мечтавший об
экспедициях. Наконец в Мадриде Гумбольдту удалось получить разрешение посетить и
исследовать испанские владения в Америке. Однако воспользоваться разрешением
удалось не сразу, поскольку порт Ла-Корунья, откуда Гумбольдт и Бонплан
намеревались отплыть в Америку, был блокирован английскими кораблями. Наконец,
ночью 5 июня 1799 года сильная буря заставила английские корабли удалиться от
берега, и корвет «Писарро», на борту которого находились Гумбольдт и Бонплан,
оставил Корунью и счастливо миновал английские суда.
Обширный материал для исследований представился с первых же дней. Морские
течения, морские животные и растения, фосфоресценция моря и т. п. — всё это
было ещё едва Затронуто наукой. Путешественники посетили прежде всего
Канарские острова, где пробыли шесть дней. Здесь при виде различных растительных
поясов Пика ди Тейде, сменяющих друг друга по мере движения к вершине, у
Гумбольдта возникла мысль о связи растительности с климатом, положенная им в
основу ботанической географии.
К концу плавания эпидемия, вспыхнувшая на корабле, заставила их высадиться
раньше, чем они предполагали: в Кумане, на берегу Венесуэлы, 16 июля 1799
года.
Богатство и разнообразие тропической природы поразило их. Из Куманы (где
они находились 7 августа 1799 года) исследователи предприняли ряд экскурсий
по окрестным территориям, затем отправились в Каракас, где пробыли два
месяца, а оттуда — в Апуре. Там они наняли пирогу с пятью индейцами и отправились
дальше по одноимённой реке, намереваясь доплыть до Ориноко и подняться к её
верховьям, чтобы проверить, соединяется ли бассейн этой реки с системой
Амазонки. Убедившись в соединении двух речных систем посредством протока Касикь-
яре, Гумбольдт и Бонплан спустились по Ориноко до Ангостуры (ныне Сьюдад-
Боливар), главного города Гвианы (ныне в составе Венесуэлы).
Гумбольдт писал Вильденову:
«В течение четырёх месяцев мы ночевали в лесах, окружённые крокодилами, боа
и тиграми (которые здесь нападают даже на лодки), питаясь только рисом,
муравьями, маниоком, пизангом, водой Ориноко и изредка обезьянами... В Гвиане,
где приходится ходить с закрытой головой и руками вследствие множества
москитов , переполняющих воздух, почти невозможно писать при дневном свете. Поэтому
все наши работы приходилось производить при огне, в индейской хижине, куда не
проникает солнечный луч.»
Из Ангостуры путешественники отправились в Гавану, где пробыли несколько
месяцев, изучая природу и политическое состояние Антильских островов; затем
переправились в Бразилию и, посвятив довольно долгое время изучению плато
Санта-Фе, отправились в Кито через проход Квиндиу в Кордильерах. Это был
утомительный и опасный переход: пешком, по узким ущельям, под проливным дождём,
без обуви, которая быстро износилась и развалилась.
Как бы то ни было, в январе 1802 года путешественники достигли Кито. В этой
части Америки они оставались около года, изучая со всевозможных точек зрения
её богатую природу. Гумбольдт поднимался на вулканы Пичинчу, Котопахи, Анти-
зану, Чимборасо (6 310 м — мировой рекорд для того времени) и другие.
Из Южной Америки исследователи отправились в Мексику, где провели около
года . Гумбольдт определял географическое положение различных пунктов, изучал
деятельность вулканов — в том числе знаменитого Хорульо, образовавшегося в
1755 году, — произвёл множество барометрических измерений, исследовал
пирамиды и храмы древних обитателей Мексики — ацтеков и толтеков, изучал историю и
политическое состояние страны. Он первым издал в 1810 году ацтекский
рукописный Кодекс Теллериано-Ременсис.
Наконец, 9 июля 1804 года, после почти пятилетнего пребывания в Америке,
Гумбольдт и Бонплан отплыли в Европу и 3 августа того же года высадились в
Бордо.
Результаты их путешествия были впечатляющими. До Гумбольдта лишь один из
пунктов Южной Америки — Кито — был точно определён астрономически;
геологическое строение материка прежде не изучалось. Гумбольдт определил широту и
долготу многих пунктов, исследовал орографию местности, произведя около 700
гипсометрических измерений, собрал обширные сведения о климате региона и указал
его отличительные черты.
Учёные собрали огромные ботанические и зоологические коллекции — одних
растений около 4 000 видов, в том числе 1 800 новых для науки.
Было доказано соединение систем Амазонки и Ориноко; определено направление
некоторых горных цепей и открыты новые (например, Анды, Сьерра-Парима);
уяснено в общих чертах распределение гор и низменностей; нанесено на карту
морское течение вдоль западных берегов Америки, названное «Гумбольдтовым».
Не были оставлены без внимания и этнография, история, языки, политическое
состояние посещённых стран: собран большой материал, впоследствии
проанализированный Гумбольдтом или его сотрудниками.
Путешествие Гумбольдта и Бонплана справедливо называют вторым — научным —
открытием Америки.
Для обработки и издания результатов американского путешествия Гумбольдт
остался в Париже. Первый том гигантского труда «Путешествие в равноденственные
области Нового Света в 1799—1804 годах» (фр. Voyage aux regions equinoxiales
du Nouveau Continent, fait en 1799, 1800, 1801, 1802, 1803 et 1804 par
Alexander Humboldt et Aime Bonpland / red. A. de Humboldt. - Grand edition. -
Paris: Schoell Dufor, Mare et Gide) вышел в 1807, тридцатый и последний — в
1833. Издание содержало 1425 таблиц, частью раскрашенных, и стоило в то время
2553 талера.
Большую часть работы составляют сделанные преимущественно Бонпланом
описания растений (16 томов), астрономо-геодезические и картографические материалы
(5 томов), другую часть — зоология и сравнительная анатомия, описание
путешествия и другое.
Сотрудниками Гумбольдта были Ольтманс (астрономические вычисления), Бонплан
и Кунт (описание растений), Кювье, Валансьенн и Латрейль (зоология), Клапрот
и Вокелен (минералогия), фон Бух (окаменелости).
Самому Гумбольдту принадлежит описание путешествия (фр. Relation
historique, 3 т. in 4°), общая картина природы, климата, геологического
строения, жизни и памятников диких страны (фр. Vues des Cordilleres, атлас и
текст); трактат о географическом распределении растений (фр. Essai sur la
geographie des plantes); сборник исследований по геологии и сравнительной
анатомии (2 тома) и трактаты о политическом состоянии испанских колоний (фр.
Essai polit sur la Nouvelle Espagne, 2 тома с 20 картами).
Кроме этих трудов более или менее специального характера, Гумбольдт издал в
1808 «Картины природы» (нем. Ansichten der Natur) — ряд картин тропической
природы, нарисованных с удивительным мастерством. «Космос» превосходит
глубиной и разнообразием, но далеко уступает «Картинам природы» по живости и
свежести изображения.
В следующем, 1805 году Гумбольдт съездил в Италию к брату, которому передал
материалы для изучения американских наречий, побывал в Неаполе, чтобы
посмотреть на извержение Везувия, случившееся в том году, а оттуда отправился в
Берлин; здесь он прожил 1806—1807 годы, занимался магнитными наблюдениями,
писал «Картины природы» и, кажется, не особенно сокрушался политическими
невзгодами своей родины. Космополитическая закваска была в нём слишком сильна.
В 1808 году ему пришлось, однако, бросить научные занятия, чтобы
сопровождать в Париж принца Вильгельма Прусского, который ездил туда для переговоров
с Наполеоном. Гумбольдт, пользовавшийся большим значением в высшем парижском
обществе, должен был подготовить почву для соглашения, что и исполнил с
успехом.
После этого он прожил во Франции почти 20 лет (1809—1827). Париж в то время
блистал таким созвездием учёных, каким не мог похвалиться ни один город в
Европе. Тут действовали Кювье, Лаплас, Гей-Люссак, Араго, Био, Броньяр и
другие . С Гей-Люссаком Гумбольдт работал над химическим составом воздуха, с Био
— над земным магнетизмом, с Сент-Илером — над дыханием рыб.
Простота и свобода отношений, общительность и отсутствие мелкой зависти
были ему по душе. Гумбольдт вёл в Париже такую трудовую жизнь, что для сна
оставлял едва 4—5 часов в сутки. Такой деятельный образ жизни он вёл до самой
смерти и, что всего удивительнее, оставался всегда здоровым и сильным
физически и умственно.
Огромное значение, которым пользовался Гумбольдт в учёном кругу Парижа,
Заставляло стремиться к нему всех приезжавших в Париж учёных, тем более что он
щедро расточал в пользу других своё влияние и деньги. Когда Агассис по
недостатку средств должен был прекратить занятия в Париже, Гумбольдт самым
деликатным образом заставил его принять денежную помощь; когда Либих, ещё
неизвестный, начинающий учёный, прочёл в Париже одну из своих первых работ,
Гумбольдт немедленно познакомился с ним и оказал ему деятельную поддержку.
Ещё в Америке Гумбольдт мечтал о путешествии в Азию и теперь деятельно го-
товился к нему, изучая, между прочим, персидский язык у Сильвестра де Саси. В
1811 году русский канцлер граф Румянцев предложил ему присоединиться к
посольству, которое Император Александр I отправлял в Кашгар и Тибет. Но
события наступившего 1812-го и последующих годов поглотили внимание русского
правительства , и экспедиция не состоялась.
В 1818 году Гумбольдт был в Ахене на конгрессе, но хлопотал лишь об
азиатском путешествии. Всё своё состояние он истратил на американскую экспедицию и
издание её результатов, так что теперь мог путешествовать только на казённый
счёт; но и на этот раз путешествие не состоялось, и Гумбольдт вернулся в
Париж.
В 1822 году он ездил в Италию, посетил Везувий и исследовал изменения,
происшедшие в нём между извержениями 1807 и 1822 годов.
Фридрих-Вильгельм III был лично расположен к Гумбольдту, дорожил его
обществом. В 1826 году он пригласил своего учёного друга переселиться поближе.
Гумбольдт, скрепя сердце, переселился в «туманный Берлин». С этого времени он
жил главным образом в Берлине, часто бывал при дворе, сопровождал короля в
поездках по Европе и, хотя не играл официальной роли, но по возможности
старался противодействовать реакции, приверженцы которой называли Гумбольдта
«придворным революционером».
В первый же год своей жизни в Берлине он прочёл ряд лекций «О физическом
мироописании» — первый набросок «Космоса». Лекции привлекли массу слушателей.
В двадцатых годах XIX столетия наука только ещё начинала спускаться со своих
высот в сферу обыденной жизни, и лекции Гумбольдта были в своём роде
неожиданным и поразительным явлением. Они знаменуют собою торжество нового
направления в духовной жизни Европы — направления, характеризующего XIX столетие и
состоящего в сближении науки с жизнью. В то же время они были первым очерком
новой науки — физического мироописания. По окончании лекций (1828) особо
назначенный комитет поднёс Гумбольдту медаль с изображением солнца и надписью:
Illustrans lotum radiis splendentibus orbem (лат. Озаряющий весь мир яркими
лучами).
Русский министр финансов граф Канкрин начал переписку с Гумбольдтом по
поводу платиновой монеты, которую российское правительство намеревалось
чеканить , и вскоре Гумбольдт получил предложение от императора Николая I
предпринять путешествие на восток «в интересах науки и страны».
12 апреля 1829 года Гумбольдт со спутниками Густавом Розе и Христианом Гот-
фридом Эренбергом покинул Берлин, а 1 мая они были уже в Санкт-Петербурге.
Поездка осуществлялась «за счёт русского правительства»:
«Ещё в Берлине Гумбольдт получил вексель на 1 200 червонцев, а в Петербурге
—20 тысяч рублей. Всюду были заранее подготовлены экипажи, квартиры, лошади;
в проводники Гумбольдту был назначен чиновник горного департамента Меншенин,
владевший немецким и французским языками; в опасных местах на азиатской
границе путешественников должен был сопровождать конвой...».
Вначале они следовали по маршруту: Санкт-Петербург — Москва — Владимир —
Нижний Новгород — Казань — Екатеринбург — Пермь. До Казани добирались по
Волге.
На Среднем Урале исследователи провели несколько недель, уделяя время
геологическим изысканиям и осмотру месторождений железных, золотоносных руд,
самородной платины, малахита. Они побывали на известных уральских заводах, в
том числе, Невьянском и Верхнетуринском:
«Гумбольдт не мог не обратить внимания на жалкое положение крепостных и
невозможное состояние промышленности, но говорить об этом было неудобно, и он
обещал Канкрину — с которым переписывался вполне откровенно — не выносить
сора из избы...».
Дальнейший путь пролегал через Тобольск, Барнаул, Семипалатинск, Омск и Ми-
асе. В Барабинской степи учёные существенно пополнили свои зоологические и
ботанические сборы. После прибытия в Миасс, где состоялись торжества по
случаю 60-летия Гумбольдта, экспедиция продолжилась по Южному Уралу с осмотром
Златоуста, Кичимска, Орска и Оренбурга. Посетив илецкое месторождение
каменной соли, путешественники прибыли в Астрахань, а затем «совершили небольшую
поездку по Каспийскому морю». На обратном пути Гумбольдт побывал в Московском
университете, где ему была устроена торжественная встреча. 13 ноября 1829
года участники экспедиции вернулись в Санкт-Петербург. Несмотря на
скоротечность поездки, она была весьма продуктивной: её результаты отражены в
трёхтомном труде «Центральная Азия» (фр. Asie Centrale, 1843).
По возвращении из русского путешествия Гумбольдт отправился в Париж, частью
для обработки результатов, частью с политической целью: приветствовать новую
французскую династию. В Париже он жил с 1830 по 1832, постоянно бывая при
дворе и посылая в Берлин отчёты о политических делах. Популярность его среди
французских учёных достигла апогея.
В 1832 Гумбольдт снова перебрался в Берлин. Время его делилось между
научными трудами, обработкой «Космоса» и придворными отношениями. По смерти
короля Фридриха-Вильгельма III (1840) новый король Фридрих-Вильгельм IV сохранил
с ним наилучшие отношения, хотя его причудливый, странный характер и политика
причиняли много досады Гумбольдту.
Научно-популярная сторона деятельности Гумбольдта увенчалась, наконец,
давно задуманным «Космосом». Мысль об этом произведении появилась у него ещё в
1796, но только в 1845 вышел первый том «Космоса» — «Космос: план описания
физического мира» (нем. Kosmos: Entwurf einer physischen Weltbeschreibung).
В предисловии Гумбольдт говорит:
«На склоне деятельной жизни я передаю немецкой публике сочинение, план
которого почти полстолетия носился в моей душе.»
«Космос» представляет свод знаний первой половины XIX столетия,
составленный специалистом почти во всех областях знания. Разумеется, эта книга во
многих частях устарела; но как картина знаний в известную эпоху она навсегда
останется драгоценным памятником.
Второй том её вышел в 1847; 3-й в 1852; 4-й в 1857; 5-й остался
неоконченным. Книга была переведена на все европейские языки и вызвала целую
литературу подражаний и комментариев. С появлением «Космоса» слава Гумбольдта
достигла кульминационного пункта. Награды и отличия сыпались на него со стороны
правительств и учёных обществ.
Кипучая деятельность и постоянное умственное напряжение, казалось, должны
были ослабить физические и духовные силы Гумбольдта. Но природа сделала для
него счастливое исключение. И в последние годы жизни, приближаясь к
девяностолетнему возрасту, он был таким же энергичным, как и в молодости. Получая
до 2000 писем в год, учёный по большей части отвечал на них немедленно. Он
работал, принимал посетителей, совершал деловые и дружеские визиты и,
возвращаясь поздно домой, продолжал трудиться до 3—4 часов ночи.
Гумбольдт был среднего роста и довольно изящного телосложения. Огромный
лоб, живой взгляд подвижных голубых глаз и улыбка, то благодушная, то
саркастическая,— придавали его лицу выражение мудрости и добродушного лукавства.
Талантливый человек приводил его в восторг; он умел заставить всякого
разговориться и чувствовать себя как дома. Его речь — увлекательная, живая,
пересыпанная шутками, остротами и сарказмами — походила на фейерверк. Он был
настоящим полиглотом, и свободно говорил на английском, испанском и
французском языках.
Одной из причин огромной популярности Гумбольдта была его щедрость и
бескорыстная любовь к науке, заставлявшая его всеми силами выдвигать и поощрять
молодые таланты. Несмотря на своё высокое положение, он не оставил никакого
состояния. Любезный и уступчивый в мелочах, Гумбольдт, тем не менее, не
молчал о том, что его возмущало; он заступался за людей, несправедливо
подозреваемых в неблагонамеренности, и нередко, в довольно резких выражениях,
упрекал короля за реакционную политику. Активная жизненная позиция и независимый
образ мыслей Гумбольдта способствовали тому, что он нажил себе немало врагов
среди людей, приближённых к власти. Он держался при дворе лишь благодаря
личному расположению короля. В последние годы он испытывал неудовлетворённость
общим положением дел в стране, к которой присоединялось ощущение одиночества:
друзья и сверстники Гумбольдта умирали один за другим. Давно уже не было в
живых ни Гёте, ни Вильгельма Гумбольдта. В 1853 году умер Л. фон Бух, с
которым Гумбольдта связывала 63-летняя дружба; за ним последовал лучший из его
парижских друзей, Ф. Араго. В 1857 году заболел король; а вскоре скончался
последний из старых друзей учёного — К. А. Фарнхаген фон Энзе[с1е] (1858) , — и
Гумбольдт, в ореоле своей славы, оставался одиноким, усталым и печальным. В
конце апреля 1859 года он простудился и слёг. Смертельная болезнь быстро
прогрессировала, но она не причиняла сильных страданий. Сознание учёного
сохранилось до последнего дня: он скончался 6 мая 1859 года.
Многочисленные работы Гумбольдта, представляющие целую энциклопедию
естествознания, связаны идеей физического мироописания.
Исследования химического состава воздуха привели Гумбольдта и Гей-Люссака к
следующим результатам:
1) состав атмосферы остаётся вообще постоянным;
2) содержание кислорода в воздухе — 21 %;
3) воздух не содержит значительной примеси водорода.
Это было первое точное исследование атмосферы.
Температура воздуха вызвала целый ряд исследований Гумбольдта.
Распределение тепла на земной поверхности представляет крайне сложное, запутанное
явление. Прежде чем открывать его причины, нужно знать самые факты, то есть иметь
картину распределения тепла на земном шаре. Гумбольдт исполнил эту задачу,
установив изотермы, после основополагающих работ в этой области Акосты.
Работа об изотермах послужила основанием сравнительной климатологии. Учёный мир
встретил работу Гумбольдта с величайшим сочувствием; всюду принялись собирать
данные для пополнения и исправления изотерм. В первой его монографии об этом
предмете (1817) мы находим только 57 мест с определённой годовой
температурой, в «Центральной Азии» (1841) число их достигает уже 311, в «Мелких
сочинениях» (1853) — 306.
Гумбольдту принадлежит также ряд капитальных исследований о климате южного
полушария, о понижении температуры в верхних слоях воздуха, о влиянии моря на
температуру нижних слоев воздуха, о границах вечного снега в различных
странах и др. Он уяснил понятия о морском и континентальном климатах; показал
причины, смягчающие климат в северном полушарии, и, приложив свои выводы к
Европе и Азии, дал картины их климатов, определил их различие и причины, от
которых оно зависит.
Влажность и давление воздуха также много занимали его. Он, например,
показал причины суточных колебаний барометра в тропических странах и т. д.
До Гумбольдта ботанической географии как науки не существовало, хотя и были
отрывочные указания в сочинениях Линнея, Гмелина и др. В основу ботанической
географии Гумбольдт положил климатический принцип; указал аналогию между
постепенным изменением растительности от экватора к полюсу и от подошвы гор к
вершине; охарактеризовал растительные пояса, чередующиеся по мере подъёма на
вершину горы или при переходе от экватора в северные широты; дал первую
попытку разделения земного шара на ботанические области и многое другое. Труды
Декандоля, Гризебаха, Энглера и других превратили набросок Гумбольдта в об-
ширнейшую науку. Тем не менее, за Гумбольдтом навсегда останется слава
основателя ботанической географии.
Исследования Гумбольдта в зоологии не имеют такого значения, как его
ботанические работы. Из Америки им и Бонпланом было привезено много видов;
Гумбольдт сообщил немало сведений о жизни различных животных, дал превосходную
монографию кондора, очерк вертикального и горизонтального распространения
животных в тропической Америке и другое.
По анатомии и физиологии животных ему принадлежат исследования над
строением горла птиц и обезьян-ревунов. Вместе с Гей-Люссаком он изучил устройство
электрического органа у рыб; с Провансалем — дыхание рыб и крокодилов.
В области геологии Гумбольдт был одним из главных двигателей плутонической
теории, развитой, главным образом, Л. фон Бухом. Гумбольдт не высказывался за
неё вполне резко и определённо; но в значительной степени разработал
фактический материал, на котором она построена. Он указал на широкое распространение
вулканических явлений, связь между отдалёнными и разбросанными вулканами,
особенности в их географическом распределении, говорящие в пользу теории Бу-
ха; определил полосу землетрясений в Азии; классифицировал землетрясения,
сведя их к трём различным типам. Гумбольдт — один из главных столпов учения,
долгое время господствовавшего в науке.
Собственно к физике Земли относятся его исследования над земным
магнетизмом. Он первый фактически доказал, что напряжённость земного магнетизма
изменяется в различных широтах, уменьшаясь от полюсов к экватору. Ему же
принадлежит открытие внезапных возмущений магнитной стрелки (магнитные бури) и
других частностей. Большое значение для науки имели магнитные обсерватории,
устроенные по мысли Гумбольдта английским, русским и американским
правительствами.
Классические труды Гумбольдта по географии Азии впервые уяснили в общих
чертах её орографию, климатологию и послужили основой дальнейших
исследований. В этой науке он занимает важное место наряду с Риттером: они своими
трудами создали истинно научное землеописание.
Исследования морских течений Гумбольдтом можно считать началом новой
отрасли знаний, разросшейся в обширную науку после работ Мори.
Гумбольдт издал огромный пятитомный труд по истории географии. Там были
изложены причины, подготовившие открытие Америки, постепенный ход открытий в XV
и XVI веках.
Человеку посвящено было также немало труда со стороны Гумбольдта: данные о
политическом состоянии испанских колоний, о древней цивилизации ацтеков,
общие выводы о связи природы и человека, о влиянии природы на цивилизацию,
странствования племён и т. п. — находятся в различных томах его американского
путешествия, равно как и в книгах, посвященных Азии.
Первым ввёл в науку понятие «сферы жизни» (лебенссфера), то есть всё живое
на планете, ставшее позднее известным в переводе эквивалентом — биосфера.
Одним из первых (после Бюффона, Ламмарка) выделил Жизнь как ещё один
всепланетный феномен, наряду с лито-, атмо-, и гидросферой.
Великий натуралист внёс в науку массу фактов, ввёл в обращение целый поток
мыслей, впоследствии развитых другими и вошедших в наше миросозерцание.
Интересные факты:
• Во время своего путешествия по Уралу Гумбольдт предложил уменьшить
обводнённость золотоносных шахт путём осушения озера Шарташ под
Екатеринбургом. Авторитет Гумбольдта был столь велик, что его предложение было
принято, несмотря на протесты местных горных специалистов. Уровень воды
в озере был существенно понижен, озеро почти исчезло, но вода в шахтах
осталась на прежнем уровне. К счастью для горожан, после прекращения
спуска воды озеро восстановилось.
• Изобрёл первую в мировой практике (англичанин Дэви сделал то же, но
позднее) рудничную лампу.
• Организовал первую в Европе (а вероятно, и в мире) школу для неграмотных
горняков, в которой сам же и преподавал.
Я Трофим Денисович Лысенко (1898—1976) — советский
агроном. Основатель и крупнейший представитель псевдонаучного
направления в биологии мичуринской агробиологии, академик
АН СССР (1939), академик АН УССР (1934), академик ВАСХНИЛ
(1935). Герой Социалистического Труда (1945). В 1934 году
назначен научным руководителем, а в 1936 - директором
Всесоюзного селекционно-генетического института в Одессе.
Директор Института генетики АН СССР с 1940 по 1965 годы.
Как агроном Трофим Лысенко предложил и пропагандировал
ряд агротехнических приёмов (яровизация, чеканка
хлопчатника, летние посадки картофеля). Большинство методик,
предложенных Лысенко, были подвергнуты критике такими
учёными, как П. Н. Константинов, А. А. Любищев, П. И.
Лисицын и другими, ещё в период их широкого внедрения в советском сельском
хозяйстве. Выявляя общие недостатки теорий и агрономических методик Лысенко,
его научные оппоненты также осуждали его за разрыв с мировой наукой и
хозяйственной практикой. Некоторые методики (как, например, методика борьбы со
свекловичным долгоносиком, предложенная венгерским энтомологом Яблоновским)
были известны ещё задолго до Лысенко, однако не оправдали ожиданий или
являлись устаревшими. Автор теории стадийного развития растений. С именем Лысенко
связана кампания гонений против учёных-генетиков, а также против его
оппонентов , не признававших «мичуринскую генетику».
Поддерживал теорию О. Б. Лепешинской о новообразовании клеток из
бесструктурного «живого вещества», впоследствии признанную антинаучной.
Трофим Лысенко родился 17 (29) сентября 1898 г. в крестьянской украинской
семье у Дениса Никаноровича и Оксаны Фоминичны Лысенко, в селе Карловка
Полтавской губернии.
В семье позже появились двое сыновей и дочь.
Как пишет норвежский историк науки Нильс Ролл-Хансен (Nils Roll-Hansen),
Лысенко не умел писать и читать до 13 лет. В 1913 году, после окончания
двухклассной сельской школы, поступил в низшее училище садоводства в Полтаве. В
1917 году поступил, а в 1921 — окончил среднее училище садоводства в городе
Умань (ныне — Уманский национальный университет садоводства) на базе дендро-
парка «Софиевка».
Период обучения Лысенко в Умани пришёлся на время Первой мировой и
Гражданской войны: город захватывали австро-венгерские войска, затем Центральная
Украинская Рада. В феврале 1918 года в Умани была провозглашена Советская
власть, после чего до 1920 года город периодически переходил в руки «красных»
и «белых» армий.
В 1921 году Лысенко был командирован в Киев на селекционные курсы Главсаха-
ра, Затем, в 1922 году, поступил в Киевский сельскохозяйственный институт
(ныне — Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины),
на заочное отделение, которое он закончил по специальности «агрономия» в 1925
году. Во время обучения работал на Белоцерковской опытной станции селекционе-
ром огородных растений. В 1923 году опубликовал первые научные работы:
«Техника и методика селекции томатов на Белоцерковскои селекстанции» и «Прививка
сахарной свёклы». Как пишет Ролл-Хансен, Лысенко не владел ни одним
иностранным языком.
В 1922—1925 гг. Лысенко работал старшим специалистом Белоцерковскои
селекционной станции.
В октябре 1925 года Лысенко, закончив Киевский сельскохозяйственный
институт , был направлен в Азербайджан, на селекционную станцию в городе Гяндже.
Гянджинская селекционная станция входила в штат созданного в 1925 году
Всесоюзного института по прикладной ботанике и новым культурам (ВИПБиНК,
впоследствии — ВИР) , которым руководил Н. И. Вавилов. Директором станции в это
время был специалист по математической статистике в агрономии Н. Ф. Деревиц-
кий. Он поставил перед Лысенко Задачу по интродукции в Азербайджане бобовых
культур (люпина, клевера, чины, вики), которые могли бы решить проблему с
голоданием скота в начале весны, а также с повышением плодородия почв при
весеннем запахивании этих культур для сидерации почвы «зелёными удобрениями».
7 августа 1927 года в газете «Правда» вышла статья о Лысенко, где о его
деятельности в Гяндже говорилось следующее:
«Лысенко решает (и решил) задачу удобрения земли без удобрений и
минеральных туков, обзеленения пустующих полей Закавказья зимой, чтобы не погибал
скот от скудной пищи, а крестьянин-тюрк жил зиму без дрожи за завтрашний
день... У босоногого профессора Лысенко теперь есть последователи, ученики,
опытное поле, приезжают светила агрономии зимой, стоят перед зелёными полями
станции, признательно жмут ему руку.»
Вот что пишет об этом периоде деятельности Лысенко историк науки David
Joravsky (1970, "The Lysenko Affair", pp. 58-59):
«Что он действительно очень хорошо выучил — если только это не было даром
его генов — это искусство саморекламы... Зимнее культивирование гороха,
разумеется, в последующие годы не подтвердилось. Оно стало первым в длинной серии
сенсационных триумфов, отмечавшихся в газетах какое-то время, в конечном
итоге забывавшихся публикой и тщательно игнорировавшихся лысенковцами. Но
мастерское общение молодого человека с журналистами, его умение использовать
газеты для свершения научных открытий большой практической важности — это не
было эфемерным. Это стало постоянной чертой всей карьеры Лысенко, от статьи в
«Правде» в 1927 г. до конца 1964 г., когда «Правда» и все другие газеты в
конечном итоге восстали против него.»
А вот что пишет физиолог растений Carl McDaniel (2004. "The human cost of
ideology as science", Conservation Biology 18, 869-871):
«Первым заданием Лысенко было исследовать возможность выращивания бобовых
покровных культур для обеспечения домашних животных кормом и получения
зелёного удобрения. Зима 1925—1926 была мягкой, и горох Лысенко выжил. Официально
командированный журналист написал передовую статью в «Правде», которая
хвалила достижения этого умеренно образованного крестьянина и сильно преувеличила
результаты проекта.»
Вскоре Лысенко женился на одной из практиканток, стажировавшейся под его
началом — Александре Алексеевне Басковой. В этот же период с Лысенко начал
работать селекционер Д. А. Долгушин, будущий академик и сторонник Лысенко.
Корреспондент «Правды» Вит. Федорович в упомянутой выше статье так описал
своё первое впечатление от встречи с Лысенко:
«Если судить о человеке по первому впечатлению, то от этого Лысенко
остаётся ощущение зубной боли — дай бог ему здоровья, унылого он вида человек. И на
слово скупой, и лицом незначительный, — только и помнится угрюмый глаз его,
ползающий по земле с таким видом, будто, по крайней мере, собрался он кого-
нибудь укокать».
В Гяндже Лысенко начал работы по изучению вегетационного периода
сельскохозяйственных растений (хлопчатник, пшеница, рожь, овёс и ячмень). В течение
двух лет Лысенко ставил опыты со сроками посева зерновых, хлопчатника и
других растений, высевая растения с промежутками 10 дней. По результатам этих
исследований в 1928 году напечатал большую работу «Влияние термического
фактора на продолжительность фаз развития растений». Из 169 страниц работы 110
содержали таблицы с первичными данными. При помощи Н. Ф. Деревицкого и И. Ю.
Старосельского была произведена математическая обработка этих данных.
В этой работе Лысенко пришёл к выводу, что каждая фаза у растений
(«регистрировались следующие фазы: посев-полив, всходы, кущение, выход в трубку,
колошение, цветение, восковая спелость и время уборки») начинает своё развитие
«при строго определённой напряжённости термической энергии, то есть при
определённом, всегда постоянном градусе Цельсия, и требует определённой суммы
градусо-дней».
Производя математическую обработку исходных данных методом наименьших
квадратов, Лысенко определил величины констант А и В — «начальную точку, при
которой начинаются процессы», и «сумму градусов, потребную для прохождения
фазы» .
В 1927 году основные положения этой работы были доложены Лысенко на
«съезде, созванном Наркомземом Азербайджанской ССР на Гянджинской станции», а
Затем, в декабре 1928 года — на Всесоюзном совещании Сахартреста в Киеве.
В этой книге Лысенко трижды цитировал работу Г. С. Зайцева, посвященную
этим же вопросам. Как отмечает Нильс Ролл-Хансен (2005), это была
единственная большая публикация Лысенко.
Историк науки David Joravsky (1970, "The Lysenko affair", pp. 59-60) пишет
следующее:
«Репортёр 1927 года признался, что он... не понял «научные законы», с помощью
которых босоногий учёный быстро решил свою проблему, без проб и ошибок. Но он
передал популярное объяснение Лысенко: «Каждое растение нуждается в
определённом количестве тепла. Если всё измерить в калориях, тогда проблема
(кормовых культур) для зимних полей может быть решена на маленьком старом клочке
бумаги!» Что Лысенко имел в виду под этим «определённым количеством тепла»,
было выражено в его первой большой статье, опубликованной в 1928 г. Выражено
это было в градусо-днях, а не в калориях, что повысило уровень статьи с
неграмотного до полуграмотного. Пытаясь скоррелировать время и количество
тепла, требуемое данному виду растения для прохождения фаз развития от
прорастающих семян до воспроизводства новых семян, Лысенко пытался сопоставить
данные по росту, календарным дням и градусо-дням. Он сделал примитивную ошибку в
статистическом обосновании и почти не уделил внимания урокам, выученным
предыдущими исследователями этой проблемы. Его вежливо, но настойчиво критиковал
Н. А. Максимов, мировой лидер в исследовании термических факторов развития
растений, который смог найти лишь одно или два достоинства в топорной,
неуклюжей статье Лысенко.»
Вопрос воздействия пониженных температур на развитие растений затрагивался
ещё такими известными физиологами, как Г. Клебс и И. Г. Гаснер. Так,
например, И. Г. Гаснер на основании своих опытов установил, что если проросшие
семена озимых подвергать воздействию низких температур, то выращенные из них
при весеннем посеве растения будут выколашиваться.
Работая на Гянджинской селекционной станции, Лысенко также смог добиться
ускорения развития растений. На основании своих опытов он разработал методику
проращивания семян перед посевом при низких положительных температурах,
которая была названа впоследствии яровизацией (такое же название имеет
физиологическая реакция растений на пониженные температуры). В 1933 г. за рубежом
появился термин «вернализация» (от лат. vernus — «весенний»), предложенный в
1933 г. англичанами Р. Уайтом и П. Хадсоном. Эти два термина являются
равнозначными .
Данная методика в начале 1930-х годов встретила поддержку ряда видных
учёных . Так, например, Н. И. Вавилов усматривал главное преимущество яровизации
в возможном упрощении селекционных работ, а также в возможности управлять
длиной вегетационного периода растений. К тому же яровизация могла бы помочь
сохранить озимые культуры от вымерзания в суровые зимы. Вавилов писал:
«Можно определённо утверждать, что яровизация является крупнейшим
достижением в селекции, ибо она сделала доступным для использования все мировое
разнообразие сортов, до сих пор недоступное практическому использованию в силу
обычного несоответствия вегетационного периода и малой зимостойкости южных
озимых форм».
Главной причиной, по которой Николай Вавилов вначале поддерживал работу
Лысенко по яровизации, была его заинтересованность в потенциальном
использовании яровизации как средства синхронизации цветения различных видов растений
из коллекции ВИР, поскольку коллектив Вавилова столкнулся с проблемами в
опытах по скрещиванию разных видов, требующих такой синхронизации. Вавилов,
однако, в конечном итоге перестал поддерживать использование яровизации,
поскольку метод не принёс ожидаемых результатов.
Предложение Лысенко использовать яровизацию как способ повышения
урожайности вызвало оживлённую дискуссию. В 1930-е годы Т. Д. Лысенко предложил
использовать яровизацию в производственных условиях колхозов и совхозов с целью
повышения урожайности и уменьшения влияния неблагоприятных погодных условий
(вымерзание озимых посевов, суховеи, засуха, дожди в период налива зерна),
которые представляли собой значительную проблему в тот период в СССР. В
советской прессе утверждали, что агроприем яровизации позволял получить всходы
на 4—5 дней раньше обычного. Не дожидаясь проверки методики яровизации,
Лысенко стал проводить массовое внедрение агроприёма в колхозах и совхозах. В
ряде своих статей он доказывал, что яровизация показывает положительные
результаты.
Посевы яровизированными семенами наращивались в хозяйствах СССР ежегодно. В
частности, в 1935 г. опытно-хозяйственные яровизированные посевы яровых
зерновых проводили свыше 4 0 тыс. колхозов и совхозов на площади в 2,1 млн. га, в
1937 г. — 8,9 млн. га, в 1941 г. — около 14 млн. га. При этом общая площадь
посевов зерновых составляла в 1937 г. 104,5 млн. га.
Однако массовое внедрение яровизации в сельское хозяйство СССР окончилось
неудачей. Критики яровизации объясняли этот провал, в том числе, отсутствием
опытных данных по сортам и регионам страны. Для сбора данных были
использованы анкеты, рассылавшиеся в колхозы и совхозы. Анкетный метод позволял
фабриковать данные, замалчивать негативные результаты, и был удобен для пропаганды
яровизации. Отсутствовали необходимые для статистического анализа повторно-
сти, не учитывались возможные различия в плодородии почв, засеянных
яровизированными и контрольными растениями. Данные, полученные Лысенко и его
сторонниками , публиковались в основном в журнале «Бюллетень яровизации», выходившем
под редакцией Лысенко, либо в советской прессе. Однако ни в каких независимых
научных журналах данные публикации не приводились.
За пять лет исследования яровизации академик П. Н. Константинов собрал
данные по 54 сортоучасткам и 35 сортам пшеницы. В 1935 году он опубликовал
результаты своих опытов. В них было показано, что яровизация не даёт прибавки
урожая и, кроме того, повышает вероятность заражения растений твёрдой
головней. В том числе он отмечал, что средняя прибавка урожая составляет только
0,04 центнера на гектар, что в 20 раз меньше данных, приведённых в работах
Лысенко.
«В среднем по годам наблюдалось то снижение, то повышение от яровизации, а
в среднем за пять лет яровизация прибавки почти не дала.»
Яровизированная пшеница давала 960 кг зерна на гектар, в то время как
контрольные растения — 956 кг. Также Константинов указал, что агроприём
яровизации требует существенной доработки.
Агроприём яровизации подвергался критике специалистами в том числе из-за
возможности повреждения семян в процессе их намачивания, проращивания и
посева, трудоёмкости этой операции, и большей уязвимости яровизированных растений
перед головнёй. Критиками яровизации в 1930-е гг. были П. Н. Константинов, С.
Левицкий (Польша), П. И. Лисицын, Д. Костов.
Физиолог растений Ричард Амазино (Richard Amasino) (2004, "Vernalization,
competence, and the epigenetic memory of winter", The Plant Cell 16, 2553-
2559) объясняет причину, по которой яровизированное состояние не передаётся
следующему поколению растений и по которой невозможны взаимные превращения
озимой и яровой пшениц только лишь по действием условий среды, без изменения
генов:
«У пшеницы недавно были выявлены два гена, аллельная вариация которых
объясняет свойство «яровой» или «озимый». Эти гены называются VRN1
(VERNALIZATION 1) и VRN2... У многих озимых разновидностей пшеницы VRN1
индуцируется под действием холода. VRN2 является репрессором VRN1, а экспрессия
VRN2 подавляется яровизацией... Яровые разновидности имеют аллель VRN1, которая
не репрессируется VRN2.
Более того, на невозможность взаимных превращений озимых и яровых
разновидностей пшениц только лишь под влиянием внешних условий указывает наличие у
яровых разновидностей естественных мутаций, в том числе делеций и инсерций
(которые можно устранить только с помощью сайт-специфического мутагенеза, а
не случайного действия мутагенов) в промоторе и/или первом интроне гена VRN1,
а также в гене VRN2. Кроме того, невозможность передачи яровизированного
состояния по наследству обусловлена тем, что инактивация гена репрессора
цветения FLC, вызванная изменением состава гистонов, является стабильной только
при митотических делениях, но теряется при мейозе, то есть не наследуется
новым поколением растений».
Работы по яровизации перестали публиковаться в 1937 году даже журналом
«Яровизация». Яровизация зерновых в период Великой Отечественной войны (весна
1942—1945 гг.) и послевоенное время не получила широкого производственного
использования. Главный орган коммунистической пропаганды газета «Правда» в
редакционной статье от 14 декабря 1958 г. утверждала, что после массового
внедрения техники в хозяйствах СССР, позволявшего производить сев в более
сжатые сроки, выполнять яровизацию семян «не всегда оказывалось необходимым».
Этот агроприём, по утверждению газеты, продолжал давать «замечательные
результаты» при выращивании проса и картофеля. Однако Валерий Сойфер (2001) и
Жорес Медведев (1969) опровергают утверждения о «замечательных результатах»,
подчёркивая абсолютную неэффективность метода. Абсолютная неэффективность
яровизации как метода была также экспериментально продемонстрирована в
научных работах сотрудников ВИР М. И. Хаджинова и А. И. Луткова, а также Мак-
Кинни и Сандо (Н.Н. McKinney и W.J. Sando) (1933), Мак-Кинни (Н.Н. McKinney)
и др. (1934) и Белла (G.D.H. Bell) (1937).
В октябре 1929 года Лысенко был приглашен Наркомземом Украины в Одессу, во
вновь образованный на базе селекционной станции Селекционно-генетический
институт, позднее ставший Всесоюзным (ВСГИ), где возглавил лабораторию по
яровизации растений.
В 1929—1934 гг. Лысенко работал старшим специалистом отдела физиологии
ВСГИ, в 1934—1938 гг. — научным руководителем и директором ВСГИ. 17 апреля
1936 г. он был назначен директором этого института.
В сентябре 1931 г. Всеукраинская селекционная конференция приняла резолюцию
по докладу Т. Д. Лысенко, в которой отметила теоретическое и практическое
значение его работ по яровизации. В октябре этого же года аналогичную
резолюцию приняла Всесоюзная конференция по борьбе с засухой.
В 1933 г. Лысенко начал опыты по летним посадкам картофеля на юге.
В 1934 г. Лысенко был избран действительным членом Академии наук УССР.
Говоря об итогах своей научной деятельности за 1934 год, И. В. Мичурин в
книге «Итоги шестидесятилетних работ» упоминал деятельность Лысенко по
исследованию фотопериодизма полевых хлебных злаков.
30 декабря 1935 г. Лысенко был награждён орденом Ленина, избран в
действительные члены ВАСХНИЛ.
В этот период Лысенко создал как собственные научные работы: «Теоретические
основы яровизации», «Теория развития растений и борьба с вырождением
картофеля на юге» (в журнале «Яровизация» в Одессе), так и статьи, написанные
совместно с И. И. Презентом: «Селекция и теория стадийного развития растений»,
«Множьте ряды мичуринцев» (6 июня 1936 г., «Комсомольская правда»).
Для обоснования своих разработок в области растениеводства Лысенко выдвинул
«теорию стадийного развития растений», которую считали научной, помимо
сторонников Лысенко, и его оппоненты — Н. И. Вавилов и П. М. Жуковский. Суть
теории заключалась в том, что высшие растения должны пройти в течение своей
жизни несколько стадий перед тем, как дать семена. Для перехода к следующей
стадии требуются определённые специфические условия.
В 1935 году Лысенко писал:
«Эта теория исходит из того, что всё в растении, каждое его свойство,
признак и т. д. , есть результат развития наследственного основания в конкретных
условиях внешней среды. Наследственное же основание есть результат всей
предшествующей филогенетической истории. Результатом этой биологической истории,
творившейся путём отбора приспособлений к определённым условиям
существования, и являются те требования, которые растительный организм на всём
протяжении своей индивидуальной истории, начиная с зиготы, предъявляет к
определённым условиям своего развития. Эти требования — обратная сторона выработанных
в историческом процессе приспособлений.»
На основе этой теории Лысенко предложил проводить яровизацию озимых и
яровых зерновых, картофеля и других культур, чеканку хлопчатника.
В 1933 г. Н. И. Вавилов говорил о разработках Лысенко на Международном
симпозиуме по проблемам генетики и селекции в США. В том же 1933 г. Вавилов
представил работу Лысенко на соискание премии им. В. И. Ленина как
«крупнейшее достижение физиологии растений за последнее десятилетие».
Другой оппонент Лысенко, академик П. М. Жуковский, также признавал в его
научном достоянии теорию стадийного развития. Эту теорию не критиковали, а
признавали научной, и другие авторы критического «письма трёхсот» 1955 г.
Положения теории Лысенко о стадийном развитии растений, по мнению критиков,
в некоторой степени соответствовали уровню знаний 1930-х гг. , однако не все
они были подтверждены экспериментально. На недостатки теории стадийного
развития указывали И. М. Васильев, П. И. Гупало, В. В. Скрипчинский, А. К. Ефей-
кин, М. X. Чайлахян, В. Юнгес, А. К. Федоров и другие. В частности,
критиковалось утверждение Лысенко «Прохождение световой стадии возможно только после
прохождения стадии яровизации» и утверждалось, что и без предварительной
яровизации различные сорта растений — яровые, двуручки, полуозимые и озимые —
обладают фотопериодической реакцией и задерживаются в развитии при сокращении
длины светового дня. Сам Лысенко считал попытки заменить роль температуры
освещением «методологически порочными», дав ответ опровергателям стадийности
развития растений в докладе на Всесоюзной конференции по зимостойкости 24
июня 1934 г. и на научном заседании в Институте генетики Академии наук СССР 6
января 1935 г.
Заведующий кафедрой физиологии растений биологического факультета МГУ Д. А.
Сабинин изначально относился с большим интересом к работам Т. Д. Лысенко. Он
конспектировал доклады Т. Д. Лысенко, сделанные в 1933-34 годах, и эти
конспекты остались в его бумагах. В 1934 г. Д. А. Сабинин посетил Одессу, где
Лысенко работал директором Института генетики и селекции. Впоследствии,
изучив материалы работ Лысенко, Д. А. Сабинин пришёл к заключению, что «теория
стадийности» является частным проявлением существовавшей ранее
общебиологической теории детерминации, согласно которой организм развивается в строго
определённом направлении, испытывая воздействие определённых условий среды и
проходя при этом несколько жизненных этапов. В монографии, которую Сабинин
написал в 194 6-47 гг. , он критически разобрал сущность этой теории (глава из
этой монографии о развитии растений была опубликована в виде отдельной книги
только в 1963 году). Сабинин вступил в конфликт со сторонниками биологических
учений Лысенко (до этого он неоднократно и на протяжении нескольких лет
критиковал это учение с кафедры МГУ) и в 1948 г. был уволен с преподавательской
работы. В 1951 году он покончил жизнь самоубийством, работая океанологом в
Голубой Бухте Геленджика.
Лысенко предложил методику чеканки растений, которая заключалась в
обрезании побегов в определённый период их роста, что ускоряет переход растений к
плодоношению. В современном Таджикистане и Узбекистане чеканка хлопчатника
активно применяется до настоящего времени.
Лысенко в 1936 году утверждал, что чеканка прекращает буйный рост растений,
их жирование, и заставляет переходить к более раннему цветению и завязыванию
плодов.
В южных регионах СССР вегетативно размножаемый картофель постепенно давал
всё более мелкие клубни, которые, кроме того, подвергались сильному гниению,
то есть происходило так называемое «вырождение» картофеля. Для борьбы с этим
Лысенко предложил производить летние посадки картофеля, утверждая, что
остановить «ухудшение породы» картофеля можно путём посадки его не в тёплую, а в
прохладную почву, в конце лета.
11 января 1941 г. в лекции, прочитанной в Политехническом музее, Т. Д.
Лысенко утверждал:
«Раньше было общеизвестно, что если высадить в сравнимых условиях
посадочный материал хотя бы сорта Ранняя роза, полученный из урожая Московской
области, и посадочный материал того же сорта, но полученный из урожая Одесской
области, то всегда почти без исключения урожайность посадочного материала из
Московской области будет значительно больше, чем урожайность посадочного
материала из Одесской области. Теперь же можно приводить немало опытных данных
обратного порядка. И в прошлом, 1940 г. в опытах И. Е. Глущенко (научного
сотрудника Института генетики Академии наук СССР) на участке под Москвой
получен урожай картофеля сорта Ранняя роза из клубней летней южной репродукции
(Селекционно-генетический институт, г. Одесса) 480,5 ц из расчёта на гектар,
а в этих же условиях тот же сорт местного происхождения (Московская область,
Институт картофельного хозяйства) дал урожай 219,5 ц с гектара. Всё это
говорит о том, что летние посадки картофеля на юге являются способом не
прекращения вырождения породы картофеля, а способом улучшения породы картофеля.»
Однако, как и в случае яровизации, был использован анкетный метод сбора
данных, позволявший легко фальсифицировать результаты, а какие-либо данные,
полученные научными методами, никогда не были опубликованы. Когда летние
посадки не дали никаких положительных результатов, Лысенко предложил закапывать
собранный картофель в траншеи, пересыпая слой картофеля слоем земли,
утверждая, что это снизит потери от гниения клубней. Но закапывание клубней в
траншеи привело к огромным потерям урожая, поскольку гниение клубней лишь
усилилось.
Лысенко игнорировал реальную причину вырождения посадок картофеля — вирусы
картофеля (особенно большую роль в вырождении играют вирус скручивания
листьев картофеля — PLRV, Х-вирус картофеля — PVX и Y-вирус картофеля — PVY),
подменяя её абсолютно абстрактными идеями об «ухудшении породы» картофеля.
Было убедительно доказано, что вырождение посадок картофеля связано с
вирусами, которые распространялись в течение многих лет в вегетативно
размножающихся линиях картофеля.
Игнорирование роли вирусов в вырождении посадок картофеля и последовавший
за этим запрет на исследования вирусов растений привели к значительной
задержке развития в СССР методов детекции вирусов растений, распространению
вирусов не только на юге, но и в других районах СССР, и, как следствие, к
резкому падению урожайности картофеля.
Сторонники Лысенко, включая бывшего наркома земледелия СССР И. А.
Бенедиктова, указывают, что на основе его работ был создан ряд новых сортов
сельскохозяйственных культур (яровая пшеница «Лютесценс 1173», «Одесская 13», ячмень
«Одесский 14», хлопчатник «Одесский 1» и др.).
Критики Лысенко отмечали, что сверхбыстрое (за два с половиной года)
выведение сортов, которое поставил себе в задачу Лысенко, на практике приводило к
недостаточно проверенным и апробированным сортам. Генетики отрицали отбор в
первом поколении гибридных растений, который применял Лысенко при быстром
выведении сортов.
2 августа 1931 года Президиум Центральной Контрольной Комиссии ВКП(б) и
Коллегия Наркомата рабоче-крестьянской инспекции СССР приняли партийно-
правительственное постановление «О селекции и семеноводстве».
Это постановление предлагало Наркомзему Союза, ВАСХНИЛ и ВИР:
«а)... по пшенице поставить важнейшей задачей в области селекции достижение в
3—4 года следующего: высокой урожайности,... однотипичности и однородности
зерна (стекловидности), приспособленности к механизированному хозяйству
(неполегаемость и неосыпаемость), хладостойкости, засухоустойчивости, повышения
мукомольных и хлебопекарных качеств, устойчивости против вредителей и болезней,
а также качеств, необходимых для форсированного продвижения культуры на север
и восток...
2. а) Завершить к 1933 году в основном полную смену рядовых семян
испытанными сортовыми...
3. а) Поставить работу селекционных станций на основах новой заграничной
техники с применением новейших усовершенствованных методов селекции (на
основе генетики)..., сократив таким образом срок получения новых сортов (вместо 10-
12 лет до 4-5 лет)...»
На момент выхода этого постановления действовал написанный профессором П.
И. Лисицыным и подписанный Лениным декрет «О семеноводстве», который требовал
производить более длительный цикл сортоиспытания, содержащий предварительное
(3-4 года), конкурсное (3-4 года) с уже известными сортами и государственное
(3-4 года) сортоиспытание. После этого запись о сорте появлялась в книге
государственной регистрации сортов, и суперэлитные и элитные семена начинали
размножать специализированные семеноводческие хозяйства.
В октябре 1931 г. нарком земледелия Яковлев на Всесоюзной конференции по
засухе поддержал решение РКИ-ЦКК и заявил: «Нам нужна практическая программа
селекционной и семеноводческой работы». Излагая его выступление, газета
«Известия» утверждала: «... тов. Яковлев резко критиковал „кустарничанье" в
семеноводческой работе. Мы тратим на выведение сорта в 2—3 раза больше времени,
чем это требует современная техника...».
Против такого сокращения сроков выступали селекционеры Г. К. Мейстер и
другие докладчики, но председательствующий нарком Яковлев говорил о
«недопустимости игры в науку» и необходимости «поворота лицом к требованиям социалисти-
ческого сельского хозяйства».
В конце 1932 года Лысенко заявил в Институте генетики и селекции в Одессе,
что берется выводить сорта за вдвое меньший срок — за два с половиной года.
Это же обязательство он повторил в январе 1933 года на собрании в институте,
пообещав «в кратчайший срок, в два с половиной года, создать путём
гибридизации сорт яровой пшеницы для Одесского района, который превзошел бы по
качеству и количеству урожая лучший стандартный сорт этого района — саратовский
„Лютесценс 0 62"».
В качестве родительских форм были взяты сорта — одесский позднеспелый сорт
«Гирка 0274» А. А. Сапегина, который отличался устойчивостью к ржавчине и
головне, и чистую линию «Эритроспермум 534/1», В. Н. Громачевского, выведенную
им из азербайджанских пшениц, которая отличалась низкой урожайностью, но
скороспелостью .
Участник опытов и сторонник Лысенко Д. А. Долгушин отмечал, что от
скрещивания «„534/1" х „0274" было собрано только 30 зерен». 17 апреля 1933 года
семена в теплице посеяли снова. Менее половины растений выколосились, и 10
июля 1933 г. собранные Зерна посеяли ещё раз. Долгушин утверждал, что «всходы
долго не появлялись... некоторая часть семян так и не взошла». С 8 по 20
декабря 1933 г. около 3 тысяч семян третьего поколения гибридных растений посеяли
снова в теплице. По словам Долгушина, «растения заметно страдали, были
слабыми и вытянутыми...», приписывая это недостатку тепла или света, или слишком
сухому воздуху как результату парового отопления. Из 20 семян четвёртого
поколения решили размножать 4 растения (семьи), которым присвоили коды 1055,
1160, 1163, 1165. 19 июля 1934 г. их посеяли в теплице в «40 ящиков по 48
зерен в каждом». Поскольку семена задерживались в росте и давали недружные и
неравномерные всходы, приехавший к 1 августа Лысенко дал указание уложить в
ящики 80 кг льда, и накрыть их сверху бумагой и соломой. В начале октября
1934 г. ящики перенесли в теплицу, а 25 ноября 1934 г. полученные семена
посеяли снова, «чтобы получить примерно по килограмму семян каждого из четырех
гибридов для сеялочного посева сортоиспытания весной 1935 года». В январе
1935 г. температура воздуха в теплице в одну из ночей понизилась до — 26 °С,
и теплицы всю ночь отапливали буржуйками. Долгушин писал, что «в период
налива зерна стали обнаруживаться растения, пораженные твердой головней». К весне
1935 г. собрали полкилограмма гибридных семян «1163» и «1055», для других
линий — по полтора килограмма.
25 июля 1935 года из Одессы в Москву заведующий сельхозотделом ЦК ВКП(б) Я.
А. Яковлеву, Наркому земледелия СССР М. А. Чернову и Президенту ВАСХНИЛ А. И.
Муралову была отправлена телеграмма, подписанная академиком Лысенко, который
к этому времени был научным руководителем селекционно-генетического
института, а также директором Института Ф. С. Степаненко, секретарём комитета ВКП(б)
Ф. Г. Кириченко и председателем рабочкома Лебедем:
«При вашей поддержке наше обещание вывести в два с половиной года, путём
скрещивания, сорт яровой пшеницы для района Одесщины, более ранний и более
урожайный, нежели районный сорт «Лютесценс 062» — выполнено. Новых сортов
получено четыре. Лучшими сортами считаем безостые «1163» и «1055». Меньшее
превышение урожая сорта «1163» в сравнении с остальными новыми сортами объясняем
сильной изреженностью посевов этого сорта из-за недостаточного количества
семян весной. Семян каждого нового сорта уже имеем от 50 до 80 кг. Два сорта —
«1163» и «1055» — высеяны вторично в поле для размножения».
Посевы в поле демонстрировали участникам июньской выездной сессии ВАСХНИЛ
1935 г. Долгушин утверждал, что «всходы показали большую изреженность и
неравномерность». Через год Лысенко характеризовал эти всходы иначе: «При
наблюдении за развитием наших новых сортов пшеницы еще в 1935 г. нам бросилось
в глаза их хорошее поведение. Уже по начальным стадиям развития растений эти
сорта выделялись с положительной стороны...». Тогда же он утверждал, что «по
данным сортоиспытания Одесской областной станции (Выгода), наши сорта заняли
по урожаю первое место».
Академики Константинов и Лисицын и профессор Дончо Костов в 1936 г. так
характеризовали данный сорт:
«Зерно пшеницы 1163 слишком мучнисто и, по словам акад. Лысенко, даёт
плохой хлеб. Этот недостаток академик Т. Д. Лысенко обещает быстро исправить.
Кроме того, сорт поражается и головней. Но если принять во внимание, что сорт
селекционно недоработан, то есть не готов и, кроме того, не прошёл
государственного сортоиспытания, то сам собою встает вопрос, для каких надобностей
этот неготовый, неапробированный сорт размножается такими темпами. Едва ли
семеноводство Союза будет распутано, если мы будем выбрасывать в производство
таким анархическим путём недоработанные сорта, не получившие даже права
называться сортом.
По мнению С. Э. Шноля, именно обещания в кратчайшие сроки резко повысить
урожаи было причиной того, что Сталин принял позицию Лысенко в дебатах с
«вейсманистами-морганистами». Когда же стало понятно, что программа Лысенко
не дала обещанных результатов, началась война, «и стало не до Лысенко».
В. И. Вернадский 1 июля 1936 г. в своем дневнике записал:
«С Лискуном о «ревизии» Лысенко. Лысенко возбудил против себя чистых
генетиков (статья в «Правде» с Презентом). Отрицает «гены». Комиссия для
исследования на месте: Рихтер, Лисицын, Прянишников, Муралов и ещё кто-то. Думают,
что он толкует свои опыты неверно. Говорят, по поводу подготовленных статей
против Лысенко дошло до Сталина. Сталин сказал: пусть будет дискуссия — если
теория правильна — она только окрепнет. Очевидно, сейчас пойдёт.»
В августе 1936 г. , на выездной сессии зерновой секции ВАСХНИЛ в г. Омске,
Лысенко сделал доклад «О внутрисортовом скрещивании растений самоопылителей»,
в котором вступил в дискуссию с Н. И. Вавиловым и другими генетиками. В
данной дискуссии Лысенко отрицал как общетеоретические воззрения своих
оппонентов , так и их практическое воплощение в селекционной работе. В частности,
Лысенко отрицал метод инцухта полевых культур.
Дискуссия была продолжена 23 декабря 1936 года на IV сессии ВАСХНИЛ, где
Лысенко сделал доклад «О двух направлениях в генетике» (опубликован в
сборнике Т. Д. Лысенко «Агробиология»). Лысенко, совместно с И. И. Презентом,
ссылались на мнение Ч. Дарвина и К. Тимирязева по вопросу вырождения растений-
самоопылителей и полезности внутрисортового перекрёстного опыления растений.
Во время Великой Отечественной войны Лысенко вместе со многими биологами
находился в эвакуации в Омске, где продолжал работать над агротехникой
зерновых культур и картофеля.
С 1942 г. Лысенко был членом комиссии по расследованию злодеяний немецко-
фашистских захватчиков.
22 марта 1943 г. Лысенко получил Сталинскую премию первой степени «за
научную разработку и внедрение в сельское хозяйство способа посадки картофеля
верхушками продовольственных клубней».
3 июня 1943 г. на торжественном заседании Академии наук СССР, посвященном
100-летию со дня рождения К. А. Тимирязева, Лысенко выступил с докладом: «К.
А. Тимирязев и задачи нашей агробиологии».
В 1943 г. вышло 1-е издание сборника: «Агробиология. Работы по вопросам
генетики, селекции и семеноводства».
10 июня 1945 г. Лысенко было присвоено звание Героя Социалистического Труда
с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и молот», «за выдающиеся
заслуги в деле развития сельскохозяйственной науки и поднятия урожайности
сельскохозяйственных культур, в особенности картофеля и проса».
10 сентября 1945 г. Лысенко был награждён орденом Ленина «За успешное
выполнение задания правительства в трудных условиях войны по обеспечению фронта
и населения страны продовольствием, а промышленности сельскохозяйственным
сырьем».
10 февраля 194 6 г. Лысенко был избран депутатом Верховного Совета СССР
второго созыва от Одесского сельского избирательного округа.
В 194 6 г. Лысенко написал статью «Генетика» для 3-го издания
«Сельскохозяйственной энциклопедии». В данной статье приведена обширная цитата статьи
Моргана «Наследственность», опубликованной в США в 1945 г. в Американской
энциклопедии (Encyclopedia Americana, 1945 г.), её критика, а также описание
особенностей «мичуринской генетики». Статья вошла в сборник «Агробиология»
Лысенко . Аналогичная статья была опубликована во втором издании БСЭ.
Советская литература 40-х и 50-х годов и сторонники Лысенко приписывают ему
ряд достижений, в том числе — идею посевов по стерне с целью защиты озимых
посевов от морозов.
В 1943 году Лысенко утверждал:
«Жнивьё (стерня) в 25—30 см высоты защищает надземные части растений от
губительного механического действия ветра. Жнивьё задерживает снег, который
также является защитой для растений не только от морозов, но и от действия
ветров. Невспаханная, невзрыхлённая почва почти не имеет больших пустот.
Поэтому на посевах по стерне в почве не наблюдается больших ледяных кристаллов,
губительно действующих, повреждающих корни и узлы кущения озимых растений.»
Посевы по стерне, несмотря на достоинства метода (снегозадержание и лучшие
температурные условия зимовки семян растений в условиях Сибири) критиковались
за засорение полей сорняками, поскольку при этом исключается обычная
агротехника — поверхностное лущение, которое провоцирует прорастание сорняков, и
последующая весновспашка. При отсутствии в то время гербицидов это приводило к
засорению полей. Кроме того, почва оказывается отчасти истощена предыдущей
культурой, что повышает требовательность растений к внесению удобрений.
Впрочем, на эти недостатки метода указывал и сам Лысенко, тем не менее,
рекомендовавший применение стерневых посевов.
Н. В. Цицин в письме Сталину от 2 февраля 1948 г. отмечал низкую
урожайность зерна в стерневых посевах:
«В 1944 году в семи учтённых районах Новосибирской области средний урожай
озимой ржи по стерне был равен 3.6 ц/га. В этом же году по Челябинской
области средний урожай ржи равнялся по очень плохим парам — 4.3 ц/га; по свежей
сентябрьской вспашке —2.6 ц/га; по стерне — 1.8 ц/га. В том же году по всем
совхозам Омского зернотреста Министерства совхозов, урожай по стерне был
также очень низким; — он равнялся по парам 11.1 ц/га и по стерне - 5.1 ц/га. ... В
1945 году, в одном из лучших совхозов Омской области «Лесном», с площади
посевов озимой пшеницы в 91 га, посеянной по всем правилам, рекомендованным
акад. Лысенко, собрали всего 6 цент, зерна, то есть в среднем по 7 кг с
гектара, а также несколько огромных скирд бурьянов, кстати сказать,
обсеменившихся в своей массе ко времени уборки. В том же году в соседнем совхозе
«Боевом» все 67 га стерневых посевов озимой пшеницы полностью погибли. Наконец, в
прошлом 194 6 году, в том же Сибирском научно-исследовательском институте,
которым руководит акад. Лысенко, из 150 [га] стерневых посевов было запахано
112 га, так как на них родился один бурьян.»
Приводя отрицательные примеры стерневых посевов, положительные примеры
Цицин объяснял тем, что «в суровых условиях Сибири бывают изредка исключительно
благоприятные годы». В целом он считал работу по стерне бесперспективной,
считая более оправданными работы по увеличению зимостойкости зерновых с пы-
рейно-пшеничными гибридами, отдалённой гибридизацией с дикорастущими
растениями , и использование кулисных и полузанятых паров.
В военные годы Лысенко предложил производить посадку картофеля верхушками
клубней. Он дал подробную инструкцию, как сохранять и производить посадку
верхушек. В обязанность предприятий общественного питания входило срезать и
хранить верхушки. Посадка картофеля верхушками позволила использовать
основную массу клубня посадочного картофеля для питания, тогда как для посадки
использовать лишь небольшую — 10-15 гр. — его часть. 3 июня 1943 г. в
московском Доме учёных Лысенко утверждал, что посадка верхушками «экономит (не
менее тонны на га) расход картофеля на посадку», а также позволяет улучшать
породные качества картофеля, поскольку на посадку в этом случае идут «наиболее
крупные по величине и лучшие по другим породным свойствам клубни, всегда
идущие на продовольственное использование».
Согласно официальным данным, изменив агротехнику проса, в 1939 году Лысенко
увеличил урожайность данной культуры с 2-3 до 15 центнеров с гектара. 13
декабря 1942 года, на сессии ВАСХНИЛ, Лысенко утверждал, что «в 1940 году просо
на миллионах гектаров стало уже самой высокоурожайной зерновой культурой» и
призывал «повернуться лицом к просу». Лысенко предложил систему весенней
обработки под зерновые, которая позволяла очистить почву от сорняков до посева,
а затем производить посев яровизированными семенами.
В 1947 году, в разделе доклада «Резко поднять урожайность проса» на
открытом партийном собрании Академии Т. Д. Лысенко утверждал:
«Надо твёрдо помнить, что по сравнению с другими культурами проса
значительно сильнее реагирует на применение правильной предпосевной обработки
почвы, своевременный посев хорошо яровизированными семенами хороший уход за
посевами. И, наоборот, просо резко снижает урожай, нередко до мизерных
размеров , если нужные для него условия не созданы агротехникой. Затрата сил и
средств на создание нужных условий для проса требуется сравнительно
небольшая, если только эти силы и средства правильно и своевременно приложены.
Урожаи же проса легко можно получить по 25—30 центнеров с гектара. Если к
хорошему уходу добавить ещё и удобрения, то урожай проса можно получить по 40—50
центнеров с гектара, а отдельные мастера-просоводы берут урожай и по 80—100
больше центнеров с гектара.»
В этом же докладе он отмечал, что «Основным бичом проса являются сорняки»,
которые могут резко понизить его урожайность, поскольку растения проса легко
забиваются сорняками в ранний период своего роста.
Там же он утверждал:
«Опыт 1939 и особенно 1940 гг. , когда колхозы и совхозы получили средние
урожаи проса по 15 центнеров с 500 000 га и по 20 центнеров с 200 000 га,
убедительно свидетельствует, что резкое повышение урожаев проса на
значительных площадях является для работников сельского хозяйства задачей посильной и
вполне осуществимой.»
Гнездовая посадка дуба в некоторых условиях предлагалась рядом лесоводов, в
частности Морозовым и Огиевским, задолго до работ Лысенко. Однако они не
рекомендовали данный метод как основной в борьбе с сорняками.
Лысенко предложил гнездовые посадки кок-сагыза (каучуконос) и дуба с целью
насаждения защитных лесополос. При этом он утверждал, что внутривидовая
конкуренция отсутствует, и в результате гнездовой посев приводит к повышению
эффективности. В частности, в 1947 году Лысенко указывал на многократный (от
30-40 до 60-80 центнеров с га при прежнем — от 3-4 до 10-20 центнеров с га)
рост урожайности кок-сагыза в результате применения данного метода.
При этом количественные данные из работ самого Лысенко полностью
опровергают его утверждения об отсутствии внутривидовой конкуренции и об эффективности
метода гнездовых посадок — средняя масса одного растения кок-сагыза
последовательно уменьшалась при переходе от лунки с одним растением к лункам с
последовательно увеличивающимся числом растений — от 66 до 11 г. Более того,
Лысенко фальсифицировал данные, выдавая суммарную массу растений в лунке за
среднюю массу одного растения.
В 1950 году Лысенко провёл изменения в инструкции по гнездовой посадки, в
ходе которых он ввёл обязательную прополку и рыхление почвы без использования
машин (вручную). Однако данное введение не имело должного эффекта.
Учёный И. Д. Федотов проводил систематическое исследование гнездовых
посадок, осуществляемых по методике Лысенко, в результате которых установил, что
гнездовые посадки вовсе не устраняют появление сорняков. Более того, среди
растений только усиливается борьба за влагу. В своих исследованиях Федотов
отмечал:
«Путём многократных систематических осмотров гнездовых посевов дуба
установлено, что наличие покровных культур не уничтожает вовсе сорной
растительности. Произрастание сорняков и покровных культур одновременно лишь ещё
больше обостряет конкуренцию за влагу. Борьба же с сорняками, тем более
механизированная, при таком методе лесоразведения исключается. Более того,
исключается и рыхление почвы — сухой полив, оправдавший себя в многолетней практике
лесоразведения в засушливых условиях юго-востока СССР.»
В своих работах Федотов отметил существенные недостатки гнездовой посадки.
Данный метод не устранял развития сорняков, одним из его последствий было
угнетение посадок. Была весьма ощутима нехватка рабочих рук. Полезные рабочие
машины простаивали. Увеличивался расход желудей.
Также Лысенко оправдывал отсутствие или малую распространённость данного
способа посадки за рубежом идеологическими причинами.
Авторы «письма трёхсот» считали убыточным рекомендованный Лысенко способ
гнездового посева при защитном лесоразведении, не приводя, однако, числовых
оценок потерь.
Я. Л. Рапопорт приводит следующее высказывание Лысенко:
«Теперь уже накоплен большой фактический материал, говорящий о том, что
рожь может порождаться пшеницей, причем разные виды пшеницы могут порождать
рожь. Те же самые виды пшеницы могут порождать ячмень. Рожь также может
порождать пшеницу. Овес может порождать овсюг и т. д.»
10 апреля 1948 г. Ю. А. Жданов, который рассматривал жалобы учёных на
Лысенко, выступил с докладом в Политехническом музее на семинаре лекторов
обкомов партии на тему: «Спорные вопросы современного дарвинизма». Критическое
выступление Ю. А. Жданова сам Лысенко прослушал у репродуктора в другой
комнате, поскольку ему было отказано в билете на доклад. Последовала переписка и
личная встреча Лысенко со Сталиным, который дал указание провести сессию и
лично вносил исправления в доклад Лысенко.
31 июля — 7 августа 1948 г. происходила Сессия ВАСХНИЛ, на которой
большинство докладчиков поддерживали биологические взгляды Т. Д. Лысенко, и
указывали на «практические успехи» специалистов «мичуринского направления», что
можно легко объяснить судьбой предыдущих оппонентов Лысенко.
Из-за ошибочных взглядов Лысенко на генетику (отрицание менделевского
расщепления, отрицание неизменных «генов»), а также политизированных
высказываний в адрес оппонентов (например, моргановской генетике приписывались
обоснование расизма, евгеника, а также служение интересам класса милитаристской
буржуазии), критики Лысенко впоследствии рассматривали сессию как «разгром
генетики».
Как отмечает историк науки Алексей Кожевников (1998), сессия проходила по
сценарию одной из «игр внутрипартийной демократии», которые режим Сталина
внедрил во все сферы жизни советского общества того времени, а именно, по
сценарию игры в «партийный съезд»: 1) решение репрезентативного коллективного
органа имело намного больший вес, чем индивидуальное решение; 2) фракции и
оппозиция были разрешены лишь до финального голосования.
1) Поскольку ВАСХНИЛ была не единственным органом, ответственным за
биологические проблемы, и раннее вмешательство со стороны Академии Наук СССР
могло испортить гладкий сценарий игры, приготовления к сессии были
проведены очень быстро, и большинство оппонентов Лысенко просто не были
вовремя оповещены о сессии, обеспечив лысенковцам абсолютное численное
большинство.
2) Лысенковцы на сессии прямо заявляли, что дискуссия (ещё один элемент
игры) закончилась в 1939 г. , и сейчас «формальные генетики» продолжают
бесполезную фракционную борьбу; таким образом, «формальных генетиков»
переводили в разряд «нелояльных вредителей», к которым надо применять
административные меры, а не слова.
Согласно правилам игры в «съезд», после финального обсуждения и голосования
дискуссия прекращалась навсегда, и единственными возможными оставшимися
вариантами игры были «обсуждение» принятого решения и «критика/самокритика». К
переведённым в разряд «нелояльных вредителей» «формальным генетикам» были
применены репрессивные меры или иные меры преследования.
11 октября 1955 в президиум ЦК КПСС направлено «письмо трёхсот» — письмо с
критикой деятельности Лысенко, подписанное 297 учёными, среди которых были
биологи (в том числе уцелевшие генетики), физики, математики, химики, геологи
и т. д.
Авторы письма называли И. В. Мичурина выдающимся русским учёным и
селекционером, отрицая, однако, связь его работ с «мичуринской биологией» Т. Д.
Лысенко и И. И. Презента.
Критики считали деятельность Лысенко «приносящей неисчислимые потери»,
приводя в качестве примера работы группы сторонников Лысенко по вегетативной
гибридизации, «переделке природы» растений и гнездовым посадкам растений, и
отрицая практическую и научную значимость этих работ.
Особое внимание критики Лысенко уделили отрицанию им метода инцухта
растений, в частности, кукурузы, считая этот метод величайшим практическим
достижением генетики и ссылаясь при этом на опыт американских генетиков.
Рекомендованный же сторонниками Лысенко метод межсортовой гибридизации кукурузы
критики в данном письме считали устаревшим и отброшенным практикой США. По
поводу кукурузы они писали:
«В результате деятельности Т. Д. Лысенко у нас не оказалось гибридной
кукурузы, доходы от внедрения которой, по данным американцев, полностью окупили
все их затраты на изготовление атомных бомб.»
Критики называли «средневековой, позорящей советскую науку» теорию Лысенко
о «порождении видов». Они указывали, что в результате дискуссий 1952—1955 гг.
эта теория была специалистами СССР полностью отвергнута.
Авторы письма возражали против противостояния с зарубежной генетикой,
которую они призывали не обобщать с евгеникой и расистскими теориями, а
использовать её современные достижения на благо СССР.
Математики и физики, написавшие отдельное письмо, утверждали, что попытка
академика А. Н. Колмогорова наладить правильное применение статистики в
биологии была отвергнута академиком Т. Д. Лысенко.
Н. С. Хрущёв, по словам И. В. Курчатова, сильно негодовал и отзывался о
письме как о «возмутительном». Сам Курчатов и президент АН СССР академик А.
Н. Несмеянов с текстом письма были ознакомлены и полностью его одобрили, но
не могли его подписать, так как были членами ЦК КПСС. Однако Курчатов
поддержал мнения и выводы учёных в разговоре с Хрущёвым.
Неприятие учёных и множество писем в руководящие органы в конце концов
привели к отставке Лысенко с поста президента ВАСХНИЛ, однако в 1961—1962 гг.
Лысенко был возвращён на этот пост по личной инициативе Н. С. Хрущёва.
Директор Всесоюзного института зернового хозяйства А. И. Бараев:
«Т. Д. Лысенко выступил против нас [Всесоюзного института зернового
хозяйства] в газете «Правда»: «Надо заканчивать посев зерновых в Северном
Казахстане к 15 мая, а не начинать в это время». Но мы-то знали другое: в 1961
году засорённость овсюгом по Целинному краю была больше 80 %, потому что обычно
сеяли пораньше и не ждали прорастания овсюга, которое в оптимальные весны
происходило 15 мая.»
После отставки Хрущёва в 1965 году Лысенко был снят с должности директора
Института генетики АН СССР, а сам институт был преобразован в Институт общей
генетики АН СССР.
В 1966—1976 гг. Лысенко работал Заведующим лабораторией Экспериментальной
научно-исследовательской базы АН СССР «Горки Ленинские».
Лорен Грэхем, историк науки (1972, "Science and philosophy in the Soviet
Union", p. 195, New York, USA):
«Эпизод лысенковщины был главой скорее из истории псевдонауки, чем из
истории науки».
David Joravsky (1970, "The Lysenko Affair", p. IX, Cambridge, MA, USA):
«Школа Лысенко не возникла из какой-либо умирающей тенденции в науке, она
восстала против науки вообще.»
Hermann Muller, генетик, лауреат Нобелевской премии:
«Если наши выдающиеся практики будут высказываться в пользу теорий и
мнений, явно абсурдных для каждого, кто хоть немного знает генетику, такие, как
положения, выдвинутые недавно президентом Лысенко и его единомышленниками... то
стоящий перед нами выбор будет аналогичен выбору между знахарством и
медициной, между астрологией и астрономией и между алхимией и химией»
Валерий Сойфер, генетик и историк науки (2001, "Власть и наука"):
«На примере деятельности Лысенко можно воочию показать сущность
вмешательства коммунистов в сферу, где их участия не требовалось, где они нанесли
урон, не прёодолённый и сегодня. Парадоксальной стороной сегодняшней жизни в
России стало то, что вред лысенкоизма до сих пор здесь не понят, хотя на
Западе пример Лысенко стал аксиоматической формулой доказательства уродливости
тоталитаризма. Умиление неоценёнными трудами шарлатанов было бы невозможно в
цивилизованных странах, но ещё находит себе лазейки в обществе российском.
Ведь до сих пор в России встречаются люди, публикующие статьи о якобы
неоценённом современниками положительном вкладе Лысенко в науку, с напыщенным
видом разглагольствующие на эту тему с экранов телевизора.»
Владимир Эфроимсон, генетик (1989, "Авторитет, а не авторитарность"):
«Я авторитетно заявляю, что не было ни одного образованного биолога в
тридцатые и сороковые годы, кто мог бы вполне серьёзно воспринимать лысенковское
«учение». Если грамотный биолог стоял на позиции Лысенко — он врал,
выслуживался, он делал карьеру, он имел при этом какие угодно цели, но он не мог не
понимать, что лысенковщина — это бред!»
Характеризуя степень псевдонаучности деятельности Лысенко, Валерий Сойфер
(2002) приводит следующие два высказывания Лысенко:
«Для того, чтобы получить определённый результат, нужно хотеть получить
именно этот результат; если Вы хотите получить определённый результат, Вы его
получите.»
«Мне нужны только такие люди, которые получали бы то, что мне надо.»
Имя Т. Д. Лысенко упоминалось критиками в связи с репрессиями биологов в
период правления И. В. Сталина.
В противостоянии с оппонентами, которых он и его сторонники называли «вейс-
манистами-менделистами-морганистами» сторонник Лысенко И. И. Презент
использовал обвинения противников в идеологической неблагонадежности. На сессии
ВАСХНИЛ 1948 года Презент сказал:
«Нас призывают здесь дискуссировать. Мы не будем дискуссировать с
морганистами (аплодисменты), мы будем продолжать их разоблачать как представителей
вредного и идеологически чуждого, привнесенного к нам из чуждого зарубежа,
лженаучного по своей сущности направления. (Аплодисменты.)»
На II съезде колхозников-ударников, проходившем в феврале 1935 года
(«Правда», 15 февраля 1935), Лысенко, говоря о кулацком и классовом противнике «на
фронте» яровизации, утверждал:
«И в учёном мире и не в учёном мире, а классовый враг — всегда враг, учёный
он или нет».
Американский историк науки Дэвид Журавский в главе «Террор» своей книги
«The Lysenko Affair» («Дело Лысенко», 1970), основанной на анализе открытых
источников, приводит далеко не полный список репрессированных деятелей
биологической науки. Журавский обнаружил, что всего шестеро лысенковцев (Шлыков,
Коль, Ермаков, Одинцов, Заркевич, Нуринов) подверглись аресту, а наиболее
непримиримые критики Лысенко (по его мнению — это Серебровский, М. М. Завадов-
ский, Лисицын, Константинов, Чайлахян, М. С. Навашин, Кольцов, Костов,
Розанова, Дубинин, Жебрак, Шмальгаузен, Рапопорт, Жуковский) арестованы не были.
Приводя примеры неизбирательности репрессий в отношении сторонников и
противников Лысенко, он указывает на то, что деканом биологического факультета МГУ
в 1938 г. стал молодой генетик С. И. Алиханян, который находился на своем
посту вплоть до 1948 г., отказавшись, даже несмотря на призыв газеты «Правда»,
выступить на сессии ВАСХНИЛ (был уволен после августовской сессии ВАСХНИЛ
1948 года (на самом деле С. И. Алиханян выступил на этой сессии с докладом,
на котором отстаивал позиции генетиков. Но на последнем заседании сессии
выступил с заявлением, на котором «отрёкся» от генетики.) Физиолог А. Ш. Айра-
петьянц, будучи исключённым в 1937 г. из комсомола за связь с «врагами
народа», в 1938 г. вернулся на факультет уже в качестве одного из партийных
руководителей. Журавский отмечает, что даже резко критические выступления
биологов не приводили к их аресту. Так, молодой генетик М. Е. Лобашев, попавший
под надзор следственных органов по той же причине, объявил в своем
выступлении на митинге, что он не может преподавать учение Лысенко. Лобашев
унаследовал кафедру генетики после ареста в 1941 г. Карпеченко. Избранный директор
Тимирязевской (Петровской) академии агрохимик Прянишников в 1937 г. ,
председательствуя на съезде, не допускал выступлений политизированных ораторов
словами : «Вы не прокурор и не представитель НКВД». В газете «Правда» он был
объявлен покрывателем «врагов народа», однако не арестован (ему было уже больше
70 лет). После ареста его ученика Н. И. Вавилова в 1940 г. Прянишников
направил Л. П. Берии большое по объёму письмо в его Защиту. Жена Берии была в это
время аспиранткой Прянишникова. Однако в этой же главе David Joravsky пишет
следующее:
"список 83 биологов и агрономов, где указаны также их возраст,
специальность, положение до ареста, свидетельствуют о противоречивой ситуации,
сложившейся вокруг агробиологии. Большинство из этих людей не занимали никакой
активной позиции. В этом одна из самых поразительных особенностей данного
списка. И все же, все, кроме шестерых, были нелысенковцами, хотя и не очень
видными. Некоторые занимали примиренческие позиции, большинство вообще не
обращало особого внимания на агробиологию, целиком отдаваясь своей работе.
Короче, большинство было настоящими учёными, специалистами-профессионалами,
глубоко преданными своему делу. По самым осторожным подсчётам, среди жертв
сталинистского террора нелысенковцев было в 10-12 раз больше, чем
лысенковцев... При других равных критериях, организаторы террора рассматривали энтузи-
азм специалиста к «нашей родной агробиологической науке» как знак лояльности
к Советскому Союзу. Тип человека, который мог бы стать лысенковцем, вероятно,
должен был вызывать доверительные чувства у организатора террора, в то время
как тип человека, который мог бы быть нелысенковцем, вероятно, должен был
вызывать подозрение.»
Историк David Joravsky отмечает, что из анализа опубликованных источников
ему не были известны случаи, когда открытый протест учёных повлек бы за собой
их арест.
Согласно исследованию Марка Поповского (1965) , который работал с секретными
архивами КГБ, недоступными David Joravsky, двое из арестованных сторонников
Лысенко — Шлыков и Коль — были осведомителями НКВД и сыграли существенную
роль в деле Николая Вавилова, поэтому их арест, по его мнению, был лишь
имитирован. В связи с этим Марк Поповский отмечает:
«Последовательность, с которой карательные органы арестовывали сторонников
Вавилова (в том числе сотрудников ВИРа) и не изъяли ни одного явного лысен-
ковца, заставляет усомниться в том, что перед нами просто случайность.»
Кроме того, семеро из упоминаемых выше 14 противников Лысенко всё же
подверглись другой форме преследования, а именно были уволены с работы за свои
научные взгляды: Николай Кольцов в 1940; Константинов, Шмальгаузен, Завадов-
ский, Жебрак, Розанова и Рапопорт в 1948, после августовской сессии ВАСХНИЛ
1948. Следует также отметить, что согласно конспирологической версии,
сообщаемой И. Б. Збарским, Н. К. Кольцов мог быть отравлен агентами НКВД. Дончо
Костов был гражданином Болгарии и поэтому просто не мог быть репрессирован.
После августовской сессии ВАСХНИЛ 1948 были уволены все генетики и биологи,
не согласные с официально поддерживавшейся точкой зрения Лысенко, что явно
свидетельствует об избирательности преследований против противников Лысенко:
Д. Журавский (1970) указывает, что было уволено порядка 300 противников
Лысенко [27]; в то же время, Валерий Сойфер (2001) и Марк Поповский пишут о
нескольких тысячах. Норвежский историк науки Нильс Ролл-Хансен (2008) пишет:
«Запрет на обучение и исследования по классической генетике вскоре был
подтверждён Министерством Образования и Академией Наук».
В 1931—1935 г. Вавилов в определённой степени поддерживал работы Лысенко, в
частности, выдвинул его на соискание Премии имени В. И. Ленина За работы по
яровизации. Однако с 1936 г. он перешёл к резкой критике его взглядов и
практической деятельности.
После ареста директора Института генетики академика Вавилова в 1940 г.
директором был назначен Лысенко. Большинство источников считает Лысенко прямо
причастным к делу Вавилова.
Лысенко и его сторонники превозносили практические и теоретические
достижения И. В. Мичурина, при этом на словах не отрицая роль генетики. В 1939 году
Лысенко в своём выступлении утверждал:
«напрасно товарищи менделисты заявляют, что нами исповедуется закрытие
генетики. ... генетика необходима, и мы боремся за её развитие, за её расцвет».
Однако безусловная поддержка Лысенко партийным руководством СССР, прямое
использование Лысенко партийного аппарата для подавления всякого инакомыслия
привели к фактическому разгрому и, в конечном итоге, официальному запрещению
генетики в СССР.
Т. Д. Лысенко на протяжении 25 лет (1940—1965) был директором Института
генетики АН СССР, однако никаких исследований по классической генетике,
признанной во всём мире, в этот период там не проводилось. Он и его школа не
отрицали ни существования хромосом, ни их роли в передаче наследственных
признаков. В 1947 году в книге «Агробиология» Лысенко писал:
«Верно, что хромосомы существуют. В половых клетках число их в два раза
меньше, чем в обычных. При наличии половых клеток с теми или иными
хромосомными изменениями из этих клеток получаются изменённые организмы. Правильно,
что те или иные видимые, морфологические изменения данной изученной хромосомы
клетки часто, и даже всегда, влекут за собой изменения тех или иных признаков
в организме. Доказано что наличие двух Х-хромосом в оплодотворённом яйце
дрозофилы обычно решает вопрос выхода из этого яйца самки, а не самца. Все эти
факты, как и другие фактические данные, верны.»
Однако в своей книге (1952) Лысенко приводит и положения, однозначно
свидетельствующие о том, что, признавая существование хромосом, он не признаёт их
особую роль в наследственности:
«Мичуринская генетика признаёт хромосомы, не отрицает их наличия. Но она не
признаёт хромосомной теории наследственности... Согласно же мичуринскому
учению, организм состоит только из обычного тела. Никакого отдельного от
обычного тела наследственного вещества в организме и в клетках не имеется.»
И, казалось бы, даже признавая роль хромосом, он утверждает:
«Наследственностью обладают не только хромосомы, но живое тело, вообще,
любая его частичка. Поэтому будет неправильным, исходя из того, что хромосомы
обладают свойством наследственности, считать их в организме и в клетке особым
наследственным веществом или органом наследственности.»
Такие представления в корне противоречат особой роли хромосом в
наследственности, хорошо известной в наше время и подчёркивавшейся уже в то время
генетиками школ Вавилова-Кольцова-Карпеченко, Thomas Morgan и др. Следует
отметить, что Лысенко пишет это в 1952, уже через 8 лет после публикации работы
(Avery et al. , 1944), убедительно показавшей, что ДНК, основной компонент
хромосом, является генетическим материалом, то есть веществом
наследственности. О непризнании Лысенко и его сторонниками понятия «ген» как материальной
единицы наследственности свидетельствуют следующие высказывания. Лысенко
(1952) :
«Неправ также акад. Серебровский, утверждая, что Лысенко отрицает
существование генов. Ни Лысенко, ни Презент никогда существования генов не отрицали.
Мы отрицаем то понятие, которое вы вкладываете в слово «ген», подразумевая
под последним кусочки, корпускулы наследственности. Но ведь если человек
отрицает «кусочки температуры», отрицает существование «специфического вещества
температуры», так разве это значит, что он отрицает существование температуры
как одного из свойств состояния материи? Мы отрицаем корпускулы, молекулы
какого-то специального «вещества наследственности».
Через девять лет после открытия роли ДНК в наследственности Лысенко
характеризовал изучаемые генетиками молекулы как "вымышленное ими наследственное
вещество". Некоторые современные сторонники Лысенко пытаются провести связь
между его взглядами и такими явлениями, как эпигенетическое наследование и
нехромосомная наследственность, однако большинство исследователей отмечает,
что положения, высказанные Лысенко, не имеют никакого отношения к данным
явлениям. Как отмечено выше, Лысенко не признавал существования особого
наследственного вещества, а утверждал, что "любая частичка тела" обладает
наследственностью. Очевидно, трудно назвать материалистическим мировоззрение,
отрицающее материальную природу наследственности и материальную природу гена. При
этом даже современные сторонники Лысенко, в частности, доктор Лю, признают:
"Лысенко, тем не менее, отвергал идею генов в качестве переносчиков
информации", заменяя эту идею утверждением, что "эксперименты по вегетативной
гибридизации предоставляют безошибочное доказательство того, что любая частица
живого тела, даже соки, которыми обмениваются привой и подвой, обладают
свойствами наследственности".
Сторонники Лысенко не отрицали возможность полиплоидии (удвоение или
кратное увеличение набора хромосом) растений. На сессии ВАСХНИИЛ 1948 года слово
полиплоидия упоминается 68 раз, амфидиплоид — 18 раз и т. д. Однако,
сторонники Лысенко отрицали практическую значимость применения этого метода в
сельском хозяйстве. Лысенко на сессии ВАСХНИЛ по этому поводу сказал:
«Доходят до того, что утверждают, будто мичуринское направление отрицает
действие на растения так называемых мутагенных факторов — рентгена, колхицина
и др. Но как же можно это утверждать? Мы, мичуринцы, никак не можем отрицать
действия этих веществ. Ведь мы признаём действие условий жизни на живое тело.
Так почему же мы должны не признавать действия таких резких факторов, как
рентгеновские лучи, или сильнейшего яда колхицина и других. Мы не отрицаем
действия так называемых мутагенных веществ, но настойчиво доказываем, что
подобного рода воздействия, проникающие в организм не через его развитие, не
через процесс ассимиляции и диссимиляции, лишь в редких случаях и только
случайно может привести к полезным для сельского хозяйства результатам. Это — не
путь планомерной селекции, не путь прогрессивной науки.»
Авторы критического «письма трёхсот» в 1955 году утверждали, что в
результате деятельности Т. Д. Лысенко с 1948 г. была прекращена работа по
полиплоидии.
Принципиальные разногласия между научными школами касались возможности
вегетативной гибридизации и возможности наследования приобретённых признаков.
Например, сторонник Лысенко профессор Н. В. Турбин называл факты из области
вегетативной гибридизации «полностью подрывающими основу генной теории».
Молекулярный биолог Николь Раек (Nicole Rusk, 2009) пишет о работе Ральфа
Бока и Сандры Стегеманн (Ralph Bock and Sandra Stegemann, 2009), показавшей
возможность ограниченного обмена генами хлоропластов между клетками привоя и
подвоя:
«Демонстрируя данные по переносу генов при прививках лишь на ограниченное
расстояние, Бок представляет также молекулярные данные о том, что концепция
вегетативной гибридизации является нежизнеспособной».
Сам Т. Лысенко на этой же сессии 1948 года по поводу наследования
приобретённых признаков утверждал:
«Таким образом, положение о возможности наследования приобретённых
уклонений — это крупнейшее приобретение в истории биологической науки, основа
которого была заложена ещё Ламарком и органически освоено в дальнейшем в учении
Дарвина, — менделистами-морганистами выброшено за борт.»
При этом Лысенко, совместно с И. И. Презентом, обильно цитировали Ч.
Дарвина, Л. Бербанка, И. В. Мичурина, К. А. Тимирязева, которые по данным вопросам
(вегетативной гибридизации и адекватных внешней среде изменений
наследственности) придерживались тех же воззрений.
Между тем, «наследование приобретённых признаков подразумевает, что
определённые свойства, возникшие в соматических клетках посредством, например,
упражнения, сообщаются геному клеток зародышевой линии, фиксируются и
впоследствии передаются потомству. На данный момент, не открыто ни одного подобного
факта.»
Т. Д. Лысенко отличался скептическим и даже отрицательным отношением к
законам Менделя, указывая на несоблюдение соотношения 3:1 в опытах самого Г.
Менделя. Однако опыты Лысенко не сопровождались тщательным научным анализом
результатов, и их результаты не были воспроизводимы. Что же касается законов
Менделя, они были подтверждены тремя независимыми группами учёных ещё в 1900.
Аспирантка Лысенко Н. И. Ермолаева в 1939 году опубликовала статью «Ещё раз
о „гороховых законах"», где на обширном статистическом материале при
скрещивании растений гороха безуспешно пыталась опровергнуть данную закономерность.
Ермолаева опубликовала таблицы с исходными данными своих опытов, которые
позволили академику А. Н. Колмогорову напечатать в 1940 г. статью «Об одном
новом подтверждении законов Менделя».
Лысенко опубликовал ответную критическую статью, в которой считал работу
Колмогорова «абсолютно безупречной» с формально-математической точки зрения,
но не доказывающей выводы «менделистов» по существу. Однако, как указано
выше, опыты Менделя были подтверждены ещё в 1900 тремя независимыми группами
учёных.
Объясняя затруднения в выяснении данной закономерности при наблюдении за
скрещиванием растений, А. Н. Колмогоров признавал наличие достаточно высокой
вероятности распределения 3:1 только на больших выборках (в примере с
таблицами Ермолаевой — 12000 с вероятностью 0,99) . Лысенко, хотя и со
значительными оговорками, также признавал возможность соблюдения этого закона на больших
массивах исходных данных:
«В среднем же, конечно, может и бывает (правда, далеко не всегда) отношение
3:1. Ведь среднее отношение три к одному получается и генетиками выводится
(ими это и не скрывается) из закона вероятности, из закона больших чисел.»
В то же время, Лысенко считал влияние внешней среды существенным фактором,
который мешает законам Менделя проявляться на фактически наблюдаемых
растениях (в частности, при внутрисортовом скрещивании зерновых), и считал, что
следование этому закону явилось бы помехой в его работе по улучшению семян
хлебных злаков, что являлось совершенно ненаучным аргументом, недопустимым в
среде учёных.
Дж. Б. С. Холдейн в статье «Лысенко и генетика», опубликованной в 1940 г в
журнале «Science and Society», обсуждая это положение Лысенко, указывал на
то, что отношение 3:1 «очень редко получается с полной точностью». Он считал
систематические отклонения такого рода инструментом естественного отбора, и
«фактом чрезвычайной биологической важности». Однако Холдейн, в отличие от
Лысенко, не считал эти отклонения прямым результатом влияния внешней среды.
Во Франции либерально-консервативной организацией «Club de l'Horloge» была
учреждена «Премия Лысенко» (фр. Prix Lyssenko). Согласно формулировке
оргкомитета, эта своеобразная анти-премия вручается:
«Автору или лицу, которые своими произведениями или деятельностью внесли
образцовый вклад в дезинформирование в области науки или истории, используя
идеологические методы и аргументы.»
Премия присуждается с 1990 года.
Лайнус Карл Полинг (англ. Linus Carl Pauling; 1901—
1994) — американский химик, кристаллограф, лауреат двух
Нобелевских премий: по химии (1954) и премии мира (1962),
а также Международной Ленинской премии «За укрепление мира
между народами» (1970).
Лайнус Карл Полинг родился в Портленде (штат Орегон) 28
февраля 1901 года, и умер на своем ранчо в Биг Сур
(Калифорния) 19 августа 1994 года. В 1922 году он женился на
Аве Элен Миллер (умерла в 1981), которая родила ему
четверых детей: Лайнус Карл, Петр Джеффресс, Линда Елена
(Камб), и Эдвард Креллин. Полинг широко известен, как
величайший химик этого века. Большинство ученых создают для
себя нишу, область, где они чувствуют себя в безопасности,
но Полинг обладал чрезвычайно широким диапазоном научных интересов: квантовая
механика, кристаллография, минералогия, структурная химия, анестезия,
иммунология, медицина, эволюция. Во всех этих областях, и особенно в смежных
областях с ними он видел, где кроются проблемы и, опираясь на скорейшее освоение
основных фактов и свою феноменальную память, он делал особый и решающий
вклад. Пожалуй, он наиболее известен его определением химической связи,
открытием основных элементов вторичной структуры белка: альфа-спирали и бета-
листа, и первой идентификацией молекулярного заболевания (серповидно-
клеточной анемия), помимо этого у него имеется масса других важных
достижений. Полинг был одним из основателей молекулярной биологии в истинном смысле
этого слова. За эти достижения он был удостоен в 1954 году Нобелевской премии
по химии. Но Полинг был известен не только в мире науки. Во второй половине
своей жизни он посвятил все свое время и энергию в основном вопросам здоровья
и необходимостью исключить возможность войны в ядерный век. Его активное
противодействие ядерным испытаниям привело к политическому преследованию в своей
стране и, наконец, он повлиял на обеспечении в 1963 году международного
договора о запрещении испытаний в атмосфере. С присуждением в 1962 году
Нобелевской премии, Полинг стал первым человеком, кто выиграл две персональные
Нобелевские премии (Мария Кюри выиграла одну, а вторую разделила со своим мужем).
Имя Полинга известно также широкой общественности благодаря его пропаганде,
основанной на личном примере, употребления больших доз аскорбиновой кислоты
(витамина С) в качестве пищевой добавки для улучшения общего здоровья и
предотвращения (или хотя бы уменьшения тяжести протекания) таких заболеваний как
простуда и рак.
Полинг был первым ребенком Германа Полинга, сына немецких иммигрантов, и
Люси Изабель (Дарлинг) Полинг, происходившей от дореволюционного ирландского
рода. В семье были две младшие дочери: Полина Дарлинг (р. 1902) и Люсиль (р.
1904). Герман Полинг работал в то время коммивояжером для медицинской
компании-поставщика и переехал в 1905 году в Кондон, штат Орегон, где он открыл
свою собственную аптеку. Именно в этом городе, в засушливом местечке, на
востоке от побережья, Полинг первый раз пошел в школу. Он научился читать рано и
начал «поглощать» книги. В 1910 году семья переехала в Портленд, где его отец
написал письмо в The Oregonian, местную газету, прося совета о подходящей для
чтения литературе для своего девятилетнего сына, который уже читал Библию и
теорию Дарвина эволюции.
Лайнус хорошо учился в школе. Он собирал насекомых и минералы, и жадно
читал книги. Он решил стать химиком в 1914 году, когда однокурсник, Ллойд А.
Джеффресс, показал ему некоторые химические опыты, которые он поставил у себя
дома. С неохотного одобрения своей матери он ушел из школы в 1917 году без
диплома и поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж в Корваллисе на
химического инженера, но через два года его мать захотела, чтобы он оставил
колледж, для зарабатывания денег, чтобы поддержать семью. Он впечатлял своих
учителей, в 1919 году, после летней работы в качестве инспектора дорожного
покрытия штата Орегон, ему предложили штатную должность в качестве
преподавателя по качественному анализу на химическом факультете.
Полинг поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института в
1922 году и оставался в нем еще более 40 лет. Он выбрал Калифорнийский
технологический институт потому что в нем он мог защитить докторскую в течение 3
лет (в Гарварде — 6 лет), кроме того Артур Амос Нойес предложил ему скромную
стипендию за частичную занятость в качестве преподавателя. Это был удачный
выбор, как для Полинга, так и для Калифорнийского технологического института.
В конце жизни Полинг писал: «Годы спустя... Я понял, что не было в мире лучше
места в 1922 году, в котором меня подготовили бы лучше для моей карьеры
ученого» (1994). Докторская работа Полинга была посвящена определению
кристаллической структуры молекул методом рентгеновской дифракции под руководством
Роско Гилки Дикинсона (1894—1945), который получил докторскую степень двумя
годами ранее (он был первым, кто получил Ph.D. в КалТехе). Нойес получил одну
из вновь созданных стипендий Гуггенхайма для восходящей звезды и послал его,
и его молодую жену в институт теоретической физики, под руководством Арнольда
Зоммерфельда (1868—1951), в Мюнхен. Они прибыли в апреле 1926 года, в это
время модель Бора-Зоммерфельда вытесняется «новой» квантовой механикой. Это
было захватывающее время, и Полинг знал, что ему повезло быть там, в одном из
центров. Он был единственным химиком в институте Зоммерфельда и сразу увидел,
что новой физике суждено обеспечить теоретическую основу для понимания
структуры и поведения молекул. Год в Европе имел решающее влияние на научное
развитие Полинга. Кроме пребывания в Мюнхене, он побывал в Копенгагене весной
1927 года, а затем провел лето в Цюрихе. Одним из непосредственных
результатов пребывания в Мюнхене была первая статья Полинга (1927) в Трудах
Королевского общества в Лондоне, представленная самим Зоммерфельдом. Полингу не
терпелось применить новую волновую механику для расчета свойств многоэлектронных
атомов, и он нашел способ сделать это с помощью водородоподобных одноэлек-
тронных волновых функций внешних электронов с эффективным ядерным зарядом на
основе эмпирических констант внутренних электронов.
В 1927 г. Полинг вернулся в Калифорнийский технологический институт в
качестве ассистента профессора теоретической химии. В следующие двенадцать лет
печатаются замечательные серии статей, которые создают ему международную
репутацию. Его способности были быстро признаны благодаря продвижению (доцент —
1929; профессор — 1931), наградам (премия Ленгмюра, 1931), выборам в
Национальную академию наук (1933). Благодаря его трудам и лекциям, Полинг
зарекомендовал себя как основатель так называемой структурной химии — позволившей
по-новому взглянуть на молекулы и кристаллы.
Правила Полинга: Принимая во внимание, что простые ионные вещества, такие
как щелочные галиды, ограничены в типах кристаллической структуры, которую
они могут принять, возможности, открытые для более сложных веществ, таких как
слюда, KAl3Si30io (О) 2, могут оказаться, огромными. Полинг в 1929 году
сформулировал ряд правил о стабильности таких структур, которые оказались
чрезвычайно успешными в тестировании правильности предложенных структур и в
предсказании неизвестных.
Квантовая химия: В 1927 году Берро решил, что уравнение Шредингера для
водородного иона молекулы Н+2 в эллиптических координатах и полученных
значениях для межатомного расстояния и энергии связи хорошо согласуются с
экспериментом. Волновая функция Берро не в состоянии привести к физическому
пониманию стабильности системы. Впоследствии, Полинг (1928) подчеркивал, что, хотя
приблизительная обработка возмущения не будет предоставлять новой информации,
было бы полезно знать, как это происходит: «Поскольку методы возмущения могут
быть применены ко многим системам, для которых не может быть точно решено
волновое уравнение... .» Полинг сначала показал, что классическое взаимодействие
атома водорода в основном состоянии и протона — отталкивание во всех
интервалах. Однако, если электрон не локализован на одном из атомов, и волновая
функция взята в качестве линейной комбинации двух основных состояний атомных
волновых функции, то у энергии взаимодействия есть явный минимум в интервале
приблизительно 2 а.и. Это было первым примером того, что стало потом
известным, как метод Линейной Комбинации Атомных Орбиталей (LCAO). Много было
сделано Полингом для Валентной связи (VB) , теории Молекулярных орбиталей (МО) .
Последняя, разработанная Фрицом Хундом (родился в 1896), Эрихом Хюккелем
(1896—1980), и Робертом С. Малликеном (1896—1986), работает в терминах
орбиталей, распространенных по всей молекуле, этим орбиталям в соответствии с их
оцененной энергией им присваиваются два электрона с противоположными спинами
к каждой из связанных орбиталей. Электронные возбужденные состояния
соответствуют переносу одного или нескольких электронов от связывающей к
разрыхляющей орбитали. В настоящее время, теория молекулярных орбиталей зарекомендова-
ла себя пригодной для компьютерных вычислений многоцентровых молекул.
В 1954 году Нобелевский комитет удостоил Полинга премии по химии «за
изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных
молекул». В своей Нобелевской лекции он говорил о том, что будущие химики
станут «опираться на новую структурную химию, в том числе на точно
определенные геометрические взаимоотношения между атомами в молекулах, и строгое
применение новых структурных принципов» и о том, что «благодаря этой методологии
будет достигнут значительный прогресс в решении проблем биологии и медицины с
помощью химических методов».
В сентябре 1958 года на симпозиуме, посвященном памяти Кекуле, Лайнус По-
линг вводит и обосновывает теорию изогнутой химической связи вместо а,я —
описания для двойной и тройной связи и сопряжённых систем.
Полинг был президентом Американского химического общества (1948) и
Тихоокеанского отделения Американской ассоциации содействия развитию науки (1942—
1945), а также вице-президентом Американского философского общества (1951—
1954) . Полинг вывел свою концепцию частично из ионной связи. Энергию связи
можно рассматривать как сумму двух вкладов — ковалентной части и ионной
части. Термохимические энергии связи D (А-В) между атомами А и В, в общем,
больше, чем среднее арифметическое значение энергий D (А-А) и D(В-В)
гомоядерных молекул. Полинг относил дополнительную энергию Л(А-В) к ионному
резонансу и обнаружил, что может присвоить значения ХА и т. д. , чтобы такие
элементы с Л(А-В) приблизительно были пропорциональны (ХА-ХВ)2. X значения
образуют шкалу, шкалу электроотрицательностей, в которой у фтора х = 4
является, он является самым электроотрицательным элементом, у цезия х = 0,7.
Помимо обеспечения основы для оценки энергий связи гетерополярных связей, эти
значения х также могут быть использованы для оценки дипольного момента и
ионного характера связей.
Природа химической связи, возможно, знаменует кульминацию вклада Полинга
для химической теории связи. В частности достижения следуют из важной статьи
(1947) о структуре металлов, но интерес к химической связи в настоящее время
перетек в интерес в структуре и функциях биологических молекул. Есть намеки
на это в главе о водородных связях. Полинг был одним из первых, изложившим ее
значение для биомолекул: из-за своей малой энергии связи и малой энергии
активации, участвующих в ее формировании и разрушении, водородная связь играет
определенную роль в реакциях, протекающих при нормальной температуре. Было
признано, что водородные связи стабилизируют белковые молекулы в родной
конфигурации, и я считаю, что методы структурной химии в дальнейшем будут
применяться к физиологическим проблемам, что значение водородной связи для
физиологии больше, чем у любой другой единой структурной функции.
Важность водородных связей в структуре белка вряд ли можно переоценить.
"Потеря нативной конформации разрушает характерные свойства белка. Из-за
разницы энтропии между нативной и денатурированной формами трипсина установлено,
что около 1020 конформации доступны для денатурированной молекулы белка. При
нагревании или изменении рН раствора около изоэлектрической точки белка,
развернутые сегменты кислотных или основных боковых цепей запутываются друг с
другом, закрепляя молекулы вместе, и в конечном итоге это приводит к
образованию сгустка. Это было, пожалуй, первой современной теорией нативных и
денатурированных белков.
Полинг был известен не только как ученый; он был также известным
общественным деятелем, по крайней мере, в Соединенных Штатах. Он удостоился
Президентской Медали за Заслуги, самой высокой гражданской чести в Соединенных Штатах
и был награжден президентом Труменом в 1948 г. Сразу после августа 1945 года
Полинг заинтересовался вовлечением атомных достижений в международные отноше-
ния и потребностью в средствах управления ядерным оружием. Его лекции и
письма на этот счет скоро привлекли внимание ФБР и других правительственных
служб. Не боявшись такого внимания, он начал, при поддержке своей жены Авы
Хелен, занимать более активную позицию. Он подписал ходатайства,
присоединился к организациям (таким как Чрезвычайный комитет ученых-атомщиков,
возглавляемый Альбертом Эйнштейном, и Американский союз защиты гражданских свобод),
и говорил красноречиво против развития ядерного оружия. В эру Маккарти и,
особенно во время Корейской войны этого было достаточно, чтобы подозревать
его в угрозе безопасности. В марте 1954 года, после взрыва «грязной»
термоядерной бомбы Бикини Атолл, Полинг снова был объектом новостных сообщений,
когда он начал привлекать внимание общественности к международной опасности
радиоактивных осадков в атмосфере. Полинг заявлял, что увеличение содержания
радиоактивных изотопов в атмосфере не только опасно для проживания сейчас, но
и для будущих поколений тоже. В июне 1961 года Полинг и его жена созвали
конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре
того же года, несмотря на обращения к Никите Хрущеву, СССР возобновил
испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали
США. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких
испытаний. В июле 1963 года США, СССР и Великобритания подписали договор о
запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал этот проект.
В 1963 году Полинг был награждён Нобелевской премией мира 1962 года. В
своей Нобелевской лекции он выразил надежду на то, что договор о запрещении
ядерных испытаний положит «начало серии договоров, которые приведут к
созданию нового мира, где возможность войны будет навсегда исключена».
В том же году он вышел в отставку из Калифорнийского технологического
института и стал профессором-исследователем в Центре изучения демократических
институтов в Санта-Барбаре (штат Калифорния). Здесь он смог уделять больше
времени проблемам международного разоружения. В 1967 году он также занял
должность профессора химии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, надеясь
проводить больше времени за исследованиями в области молекулярной медицины.
Спустя два года он ушёл оттуда и стал профессором химии Стэнфордского
университета в Пало-Альто (штат Калифорния).
В конце 1940-х годов в СССР была начата кампания идеологического
вмешательства в химию, призванная, наряду с аналогичными пропагандистскими
мероприятиями в других областях науки, «очистить советскую науку от буржуазных,
идеалистических теорий» и «рабского преклонения перед буржуазными научными
авторитетами» .
Основным объектом критики стала теория резонанса, предложенная Л. Полингом
как часть представлений об электронной структуре молекул с делокализованной
электронной плотностью. В СССР теория была объявлена «идеалистической» — и
поэтому неприемлемой для использования в науке и образовании.
В критических публикациях (в частности, Б. М. Кедрова) в адрес теории По-
линга фактически накладывался запрет на использование физических методов в
химии, физических и химических в биологии и т. п. Была сделана попытка
связать теорию резонанса с вейсманизмом-морганизмом, то есть, как бы заложить
основу объединенного фронта борьбы с передовыми научными направлениями:
«Теория резонанса, будучи идеалистической и агностической, противостоит
материалистической теории Бутлерова, как несовместимая и непримиримая с ней; ...
сторонники «теории резонанса» игнорировали ее и извращали ее существо.»
«Теория резонанса, будучи насквозь механистической, отрицает качественные,
специфические особенности органического вещества и совершенно ложно пытается
сводить закономерности органической химии к закономерностям квантовой
механики... »
«...Мезомерийно-резонансная теория в органической химии представляет собою
такое же проявление общей реакционной идеологии, как и вейсманизм-морганизм в
биологии, как и современный «физический» идеализм, с которыми она тесно
связана .»
В июне 1951 года прошла Всесоюзная конференция по состоянию теории
химического состава органической химии, на которой резонансная теория Полинга и
теория мезомерии Ингольда были объявлены буржуазными и лженаучными.
Гонения на теорию резонанса в органической химии получили негативную оценку
в мировой научной среде. В одном из журналов Американского химического
общества в обзоре, посвященном положению в советской химической науке, в
частности , отмечалось:
«В большинстве русских статей на эти темы (...), по-видимому, преобладает
шовинистическая идея, что теория резонанса Лайнуса Полинга противоречит догмам
диалектического материализма и поэтому должна быть отвергнута. Размах и
резкость этого осуждения не имеет аналогов в истории химии.»
В 1966 году, после предложения от доктора Ирвина Стоуна, Полинг начал
принимать 3 грамма аскорбиновой кислоты каждый день. Почти сразу он стал живее и
здоровее. В течение нескольких последующих лет простуда, которая мучала его
всю жизнь, стала менее суровой и частой. Благодаря этому опыту Полинг стал
верить, что ежедневный прием больших количеств витамина С приносит пользу
здоровью. Это произошло незадолго до лекций и сообщений, где он с энтузиазмом
делился своей верой, что, к небольшому удивлению, вызвало недовольство
Американского медицинского сообщества.
В монографии «Витамин С и простуда» (1971) он обобщил практические и
теоретические доводы в поддержку терапевтических свойств витамина С. В начале
1970-х годов он сформулировал теорию ортомолекулярной медицины, в которой
подчеркивалось значение витаминов и аминокислот. В 1973 году был основан
Научный медицинский институт Лайнуса Полинга в Пало-Альто. В течение первых
двух лет он был его президентом, а затем стал там профессором. Его книга о
витамине С быстро стала бестселлером. В результате в Америке и позже в других
странах миллионы людей были убеждены, что ежедневное потребление 1—2 грамм
аскорбиновой кислоты оказывает благоприятное воздействие на здоровье и
хорошее самочувствие, по существу соглашаясь с высказыванием Полинга: «мы можем
использовать аскорбиновую кислоту для того, чтобы улучшить здоровье
способами, показанными на опыте, притом даже без понимания детального механизма его
воздействия».
В 1979 году в свет вышла книга Полинга и Камерона «Рак и Витамин С»,
посвященная терапии рака при помощи витамина С. Однако книга была более популярна
в широкой публике, нежели в медицинской среде, которая продолжала расценивать
требования об эффективности.
Связь между витамином С и раком со временем стала приемлемой темой для
обсуждения. Она была предметом конференции, организованной Национальным
Онкологическим институтом в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1990 году. В настоящее
время не подтверждены старые данные, что потребность человека в витамине С
обычно не превышает 0,1 — 0,2 г/сут., хотя сверхдозы витамина (5, 10, и даже
15 г) и приводят к компенсаторной реакции: активации естественных механизмов
его ускоренного разрушения. Защитный эффект витамина С при некоторых
онкологических заболеваниях сильно зависит от формы рака и может отсутствовать, об
этом упоминается и в книге Т.Хейгера «Лайнус Полинг и химия жизни». Тем не
менее, некоторые идеи ортомолекулярной медицины сохраняют своё значение и
сегодня, найдя выражение в концепции «биологически активных добавок».
Полинг прожил длинную и продуктивную жизнь. Как ученый, посредством своих
статей и личного воздействия, он повлиял на несколько поколений химиков и
биологов. Как политический активист он бросил вызов политическому и военному
сообществу Соединенных Штатов и помог им измениться. Как борец за здоровье он
покорил медицинское сообщество и убедил миллионы людей есть дополнительное
количество витаминов. Как отмечал в своих воспоминаниях британский кристалло-
химик Джек Дьюниц, «он мог быть действительно очень убедительным. Его лекции
очаровывали и у него был характерный простой литературный стиль.
Честолюбивый? Эгоистичный? Несомненно. Без этих черт он был бы не в состоянии
достигнуть того, что сделал. Но он, с веселым мерцанием в глазах, был очень
очаровательным как в обществе, так и в личных встречах».
Людвиг Больцман (нем. Ludwig Eduard Boltzmann, 1844—
1906) — австрийский физик-теоретик, основатель
статистической механики и молекулярно-кинетической теории. Член
Австрийской академии наук (1895), член-корреспондент
Петербургской академии наук (1899) и ряда других.
Больцман родился в Вене в семье акцизного чиновника.
Вскоре семья переехала в Вельс, а затем в Линц, где
Больцман окончил гимназию. В 1866 он окончил Венский
университет, где учился у Й. Стефана и И. Лошмидта, и
защитил докторскую диссертацию. В 1867 г. стал приват-
доцентом Венского университета и в течение двух лет
являлся ассистентом профессора Й. Стефана.
В 1869 г. Больцман был приглашен на должность ординарного профессора
математической физики в Грацском университете с обязательством читать курс
«Элементы высшей математики». В 1873 г. стал ординарным профессором математики
Венского университета, сменив в этой должности своего наставника Мотта.
Однако вскоре (в 1876 г.) вернулся в Грац, где стал профессором экспериментальной
физики и директором Физического института, нового учреждения, где в свое
время работали В. Нернст и С. Аррениус.
Женился на Генриетте фон Айгентлер, студентке математического факультета,
которая была на 10 лет младше. В доме жизнерадостного профессора устраивались
музыкальные вечера, и Больцман сам садился за рояль. Любимые композиторы -
Вольфганг Моцарт и Людвиг Бетховен. Пара вела светскую жизнь, часто посещала
театры, организовывала пикники в окрестностях Граца.
Став известным теоретиком, Больцман в 1890 г. получил кафедру теоретической
физики в Мюнхене, однако в 1895 г. вернулся в Вену в качестве преемника Й.
Стефана по должности профессора теоретической физики. Спокойно вести научную
и педагогическую работу Больцману не удавалось, поскольку в это время
профессором философии Венского университета был Э. Мах, который в своих лекциях
отрицал атомистические представления, лежавшие в основе больцмановской теории.
В 1900 г. Больцман отправился преподавать в Лейпциг, однако там столкнулся с
сопротивлением другого антиатомиста В. Оствальда. Наконец, в 1902 г. Больцман
вновь вернулся в Вену, где занял (помимо кафедры теоретической физики) еще и
освобожденную Махом кафедру натурфилософии, обеспечив себе, таким образом,
комфортные условия для работы. Больцмана многократно приглашали читать лекции
в различных университетах Европы и Америки.
К 1900 году у Больцмана развилась тяжёлая форма астмы, он переживал
мучительные приступы болезни и сильно страдал от болей. Напряжённая полемика
вокруг молекулярно-кинетической теории сказывалась на состоянии его нервной
системы. В 1906 году Больцман прервал лекции и отправился на лечение в
итальянский город Дуино вместе с женой и дочерью. 5 сентября 1906 года Больцман
покончил с собой в гостиничном номере, повесившись на оконном шнуре.
Самоубийство Больцмана связывают с депрессией, вызванной тем, что идеи
развиваемой им статистической физики в то время не находили понимания в физическом
сообществе. На могильном камне Больцмана выбита установленная им формула
S=kln W,
связывающая энтропию S термодинамического состояния с числом
соответствующих микросостояний W. Коэффициент к=1,3806488 (13) 10~23 Дж-К-1 носит название
постоянной Больцмана.
Работы Больцмана касаются преимущественно кинетической теории газов,
термодинамики и теории излучения, а также некоторых вопросов капиллярных явлений,
оптики, математики, механики, теории упругости и т.д.
Перечислим основные достижения Больцмана в области статистической механики.
В 1866 получил формулу для равновесного распределения по импульсам и
координатам молекул идеального газа, находящегося во внешнем потенциальном поле
(распределение Больцмана). В 1871 предложил эргодическую гипотезу для
обоснования закономерностей статистической физики. В 1872 вывел основное уравнение
микроскопической теории неравновесных процессов (физической кинетики),
носящее его имя, а также установил так называемую Н-теорему, выражающую закон
возрастания энтропии для изолированной системы. В 1872 показал статистический
характер второго начала термодинамики, связав энтропию замкнутой системы с
числом возможных микросостояний, реализующих данное макросостояние. Это стало
указанием на несостоятельность представления о «тепловой смерти Вселенной».
Важное значение имели труды Больцмана по термодинамике излучения. В 1884 он
вывел закон для испускательнои способности абсолютно черного тела с учётом
пропорциональности давления равновесного излучения, предсказанного теорией
Максвелла, и плотности его энергии. Этот закон был эмпирически получен Й.
Стефаном в 1879 и носит название Закона Стефана — Больцмана.
Экспериментальные исследования Больцмана посвящены проверке максвелловской
теории электромагнетизма, измерению диэлектрических постоянных различных
веществ и их связи с показателем преломления, изучению поляризации
диэлектриков .
Больцман являлся активным сторонником атомистических представлений и
отстаивал их в борьбе с представителями махизма и других идеалистических учений
(среди них — Э. Мах и В. Оствальд).
Иоганн Карл Фридрих Гаусс (нем. Johann Carl Friedrich
GauB; 1777—1855) — немецкий математик, механик, физик и
астроном. Считается одним из величайших математиков всех
времён, «королём математиков». Лауреат медали Копли
(1838), иностранный член Шведской (1821) и Российской
(1824) Академий наук, английского Королевского общества.
Дед Гаусса был бедным крестьянином, отец — садовником,
каменщиком, смотрителем каналов в герцогстве Брауншвейг.
Уже в двухлетнем возрасте мальчик показал себя
вундеркиндом . В три года он умел читать и писать, даже исправлял
счётные ошибки отца. Согласно легенде, школьный учитель
математики, чтобы занять детей на долгое время, предложил
им сосчитать сумму чисел от 1 до 100. Юный Гаусс заметил, что попарные суммы
с противоположных концов одинаковы: 1+100=101, 2+99=101 и т. д., и мгновенно
получил результат: 50x101=5050.
До самой старости он привык большую часть вычислений производить в уме.
С учителем ему повезло: М. Бартельс (впоследствии учитель Лобачевского)
оценил исключительный талант юного Гаусса и сумел выхлопотать ему стипендию
от герцога Брауншвеигского. Это помогло Гауссу закончить колледж Collegium
Carolinum в Брауншвейге (1792—1795).
Свободно владея множеством языков, Гаусс некоторое время колебался в выборе
между филологией и математикой, но предпочёл последнюю. Он очень любил
латинский язык и значительную часть своих трудов написал на латыни; любил
английскую, французскую и русскую литературу. В возрасте 62 лет Гаусс начал изучать
русский язык, чтобы ознакомиться с трудами Лобачевского, и вполне преуспел в
этом деле.
В колледже Гаусс изучил труды Ньютона, Эйлера, Лагранжа. Уже там он сделал
несколько открытий в теории чисел, в том числе доказал закон взаимности
квадратичных вычетов. Лежандр, правда, открыл этот важнейший закон раньше, но
строго доказать не сумел; Эйлеру это также не удалось. Кроме этого, Гаусс
создал «метод наименьших квадратов» (тоже независимо открытый Лежандром) и
начал исследования в области «нормального распределения ошибок».
С 1795 по 1798 год Гаусс учился в Гёттингенском университете, где его
учителем был А. Г. Кестнер. Это — наиболее плодотворный период в жизни Гаусса.
1796 год: Гаусс доказал возможность построения с помощью циркуля и линейки
правильного семнадцатиугольника. Более того, он разрешил проблему построения
правильных многоугольников до конца и нашёл критерий возможности построения
правильного n-угольника с помощью циркуля и линейки: если п — простое число,
то оно должно быть вида п=2л (2лк) + 1 (числом Ферма) . Этим открытием Гаусс
очень дорожил и завещал изобразить на его могиле правильный 17-угольник,
вписанный в круг.
С 1796 года Гаусс ведёт краткий дневник своих открытий. Многое он, подобно
Ньютону, не публиковал, хотя это были результаты исключительной важности
(эллиптические функции, неевклидова геометрия и др.) . Своим друзьям он пояснял,
что публикует только те результаты, которыми доволен и считает завершёнными.
Многие отложенные или заброшенные им идеи позже воскресли в трудах Абеля,
Якоби, Коши, Лобачевского и др. Кватернионы он тоже открыл За 30 лет до
Гамильтона (назвав их «мутациями»).
Все многочисленные опубликованные труды Гаусса содержат значительные
результаты, сырых и проходных работ не было ни одной.
1798 год: закончен шедевр «Арифметические исследования» (лат. Disquisi-
tiones Arithmeticae), напечатан только в 1801 году.
В этом труде подробно излагается теория сравнений в современных (введенных
им) обозначениях, решаются сравнения произвольного порядка, глубоко
исследуются квадратичные формы, комплексные корни из единицы используются для
построения правильных n-угольников, изложены свойства квадратичных вычетов,
приведено доказательство квадратичного закона взаимности и т. д. Гаусс любил
говорить, что математика — царица наук, а теория чисел — царица математики.
В 1798 году Гаусс вернулся в Брауншвейг и жил там до 1807 года.
Герцог продолжал опекать молодого гения. Он оплатил печать его докторской
диссертации (1799) и пожаловал неплохую стипендию. В своей докторской Гаусс
впервые доказал основную теорему алгебры. До Гаусса было много попыток это
сделать, наиболее близко к цели подошёл Д'Аламбер. Гаусс неоднократно
возвращался к этой теореме и дал 4 различных её доказательства.
С 1799 года Гаусс — приват-доцент Брауншвеигского университета.
1801 год: избирается членом-корреспондентом Петербургской Академии наук.
После 1801 года Гаусс, не порывая с теорией чисел, расширил круг своих
интересов, включив в него и естественные науки. Катализатором послужило
открытие малой планеты Церера (1801) , потерянной вскоре после обнаружения. 24-
летний Гаусс проделал (за несколько часов) сложнейшие вычисления, пользуясь
разработанным им же новым вычислительным методом, и с большой точностью
указал место, где искать «беглянку»; там она, к общему восторгу, и была вскоре
обнаружена.
Слава Гаусса становится общеевропейской. Многие научные общества Европы
избирают Гаусса своим членом, герцог увеличивает пособие, а интерес Гаусса к
астрономии ещё более возрастает.
1805 год: Гаусс женился на Иоганне Остгоф. У них было трое детей.
1806 год: от раны, полученной на войне с Наполеоном, умирает его
великодушный покровитель-герцог. Несколько стран наперебой приглашают Гаусса на службу
(в том числе в Петербург). По рекомендации Александра фон Гумбольдта Гаусса
назначают профессором в Гёттингене и директором Гёттингенской обсерватории.
Эту должность он занимал до самой смерти.
1807 год: наполеоновские войска занимают Гёттинген. Все граждане облагаются
контрибуцией, в том числе огромную сумму — 2000 франков — требуется заплатить
Гауссу. Ольберс и Лаплас тут же приходят ему на помощь, но Гаусс отклоняет их
деньги; тогда неизвестный из Франкфурта присылает ему 1000 гульденов, и этот
дар приходится принять. Только много позднее узнали, что неизвестным был
курфюрст Майнцский, друг Гёте.
1809 год: новый шедевр, «Теория движения небесных тел». Изложена
каноническая теория учёта возмущений орбит.
Как раз в четвёртую годовщину свадьбы умирает Иоганна, вскоре после
рождения третьего ребёнка. В Германии разруха и анархия. Это самые тяжёлые годы
для Гаусса.
1810 год: новая женитьба, на Минне Вальдек, подруге Иоганны. Число детей
Гаусса вскоре увеличивается до шести.
1810 год: новые почести. Гаусс получает премию Парижской академии наук и
золотую медаль Лондонского королевского общества.
1811 год: появляется новая комета. Гаусс быстро и очень точно рассчитывает
её орбиту. Начинает работу над комплексным анализом, открывает (но не
публикует) теорему, позже переоткрытую Коши и Вейерштрассом: интеграл от
аналитической функции по замкнутому контуру равен нулю.
1812 год: исследование гипергеометрического ряда, обобщающего разложение
практически всех известных тогда функций.
Знаменитую комету «пожара Москвы» (1812) всюду наблюдают, пользуясь
вычислениями Гаусса.
1815 год: публикует первое строгое доказательство основной теоремы алгебры.
1820 год: Гауссу поручают произвести геодезическую съёмку Ганновера. Для
этого он разработал соответствующие вычислительные методы (в т. ч. методику
практического применения своего метода наименьших квадратов), приведшие к
созданию нового научного направления — высшей геодезии, и организовал съёмку
местности и составление карт.
1821 год: в связи с работами по геодезии Гаусс начинает исторический цикл
работ по теории поверхностей. В науку входит понятие «гауссовой кривизны».
Положено начало дифференциальной геометрии. Именно результаты Гаусса
вдохновили Римана на написание его классической диссертации о «римановой
геометрии» .
Итогом изысканий Гаусса была работа «Исследования относительно кривых
поверхностей» (1822). В ней свободно использовались общие криволинейные
координаты на поверхности. Гаусс далеко развил метод конформного отображения,
которое в картографии сохраняет углы (но искажает расстояния); оно применяется
также в аэро/гидродинамике и электростатике.
1824 год: избирается иностранным почётным членом Петербургской Академии
наук.
1825 год: открывает гауссовы комплексные целые числа, строит для них теорию
делимости и сравнений. Успешно применяет их для решения сравнений высоких
степеней.
1829 год: в замечательной работе «Об одном новом общем законе механики»,
состоящей всего из четырёх страниц, Гаусс обосновывает новый вариационный
принцип механики — принцип наименьшего принуждения. Принцип применим к
механическим системам с идеальными связями и сформулирован Гауссом так: «движение
системы материальных точек, связанных между собой произвольным образом и
подверженных любым влияниям, в каждое мгновение происходит в наиболее
совершенном, какое только возможно, согласии с тем движением, каким обладали бы эти
точки, если бы все они стали свободными, т. е. происходит с наименьшим
возможным принуждением, если в качестве меры принуждения, применённого в течение
бесконечно малого мгновения, принять сумму произведений массы каждой точки на
квадрат величины её отклонения от того положения, которое она заняла бы, если
бы была свободной».
1831 год: умирает вторая жена, у Гаусса начинается тяжелейшая бессонница. В
Гёттинген приезжает приглашённый по инициативе Гаусса 27-летний талантливый
физик Вильгельм Вебер, с которым Гаусс познакомился в 1828 году, в гостях у
Гумбольдта. Оба энтузиаста науки сдружились, несмотря на разницу в возрасте,
и начинают цикл исследований электромагнетизма.
1832 год: «Теория биквадратичных вычетов». С помощью тех же целых
комплексных гауссовых чисел доказываются важные арифметические теоремы не только для
комплексных, но и для вещественных чисел. Здесь же Гаусс приводит
геометрическую интерпретацию комплексных чисел, которая с этого момента становится
общепринятой .
1833 год: Гаусс изобретает электрический телеграф и (вместе с Вебером)
строит его действующую модель.
1837 год: Вебера увольняют за отказ принести присягу новому королю
Ганновера . Гаусс вновь остаётся в одиночестве.
1839 год: 62-летний Гаусс овладевает русским языком и в письмах в
Петербургскую Академию просил прислать ему русские журналы и книги, в частности
«Капитанскую дочку» Пушкина. Предполагают, что это связано с интересом Гаусса
к работам Лобачевского, который в 1842 году по рекомендации Гаусса был избран
иностранным членом-корреспондентом Гёттингенского королевского общества.
В том же 1839 году Гаусс в сочинении «Общая теория сил притяжения и
отталкивания, действующих обратно пропорционально квадрату расстояния» изложил
основы теории потенциала, включая ряд основополагающих положений и теорем —
например, основную теорему электростатики (теорема Гаусса).
1840 год: в работе «Диоптрические исследования» Гаусс разработал теорию
построения изображений в сложных оптических системах.
Умер Гаусс 23 февраля 1855 года в Гёттингене.
Современники вспоминают Гаусса как жизнерадостного, дружелюбного человека,
с отличным чувством юмора.
С именем Гаусса связаны фундаментальные исследования почти во всех основных
областях математики: в алгебре, теории чисел, дифференциальной и неевклидовой
геометрии, математическом анализе, теории функций комплексного переменного,
теории вероятностей, а также в аналитической и небесной механике, астрономии,
физике и геодезии. «В каждой области глубина проникновения в материал,
смелость мысли и значительность результата были поражающими. Гаусса называли
„королём математиков"» (лат. Princeps mathematicorum).
Гаусс чрезвычайно строго относился к своим печатным трудам и никогда не
публиковал даже выдающиеся результаты, если считал свою работу над этой темой
незавершённой. На его личной печати было изображено дерево с несколькими
плодами, под девизом: «Раиса sed matura» (немного, но спелые). Изучение архива
Гаусса показало, что он медлил с публикацией ряда своих открытий, и в
результате его опередили другие математики. Вот неполный перечень упущенных им
приоритетов :
• Неевклидова геометрия, где его опередили Лобачевский и Бойяи.
• Эллиптические функции, где он также далеко продвинулся, но не успел
ничего напечатать, а после работ Якоби и Абеля надобность в публикации
отпала.
• Содержательный набросок теории кватернионов, 20 лет спустя независимо
о т крытых Гамиль т оном.
• Метод наименьших квадратов, переоткрытый позднее Лежандром.
• Закон распределения простых чисел, с которым его также опередила
публикация Лежандра.
Несколько студентов, учеников Гаусса, стали выдающимися математиками,
например : Риман, Дедекинд, Бессель, Мёбиус.
Гаусс дал первые строгие, даже по современным критериям, доказательства
основной теоремы алгебры.
Он открыл кольцо целых комплексных гауссовых чисел, создал для них теорию
делимости и с их помощью решил немало алгебраических проблем. Указал знакомую
теперь всем геометрическую модель комплексных чисел и действий с ними.
Гаусс дал классическую теорию сравнений, открыл конечное поле вычетов по
простому модулю, глубоко проник в свойства вычетов.
Гаусс впервые начал изучать внутреннюю геометрию поверхностей. Он открыл
характеристику поверхности (гауссову кривизну), которая не изменяется при
изгибаниях, тем самым заложив основы римановой геометрии. В 1827 году
опубликовал полную теорию поверхностей. Доказал Theorema Egregium, основную теорему
теории поверхностей. Труды Гаусса по дифференциальной геометрии дали мощный
толчок развитию этой науки на весь XIX век. Попутно он создал новую науку —
высшую геодезию.
Гаусс первым (по некоторым данным, примерно в 1818 году) построил основы
неевклидовой геометрии и поверил в её возможную реальность, но был вынужден
держать свои исследования в секрете (вероятно, из-за того, что они шли
вразрез с догматом евклидовости пространства в доминирующей в то время Кантовскои
философии). Тем не менее, сохранилось письмо Гаусса к Лобачевскому, в котором
ясно выражено его чувство солидарности, а в личных письмах, опубликованных
после его смерти, Гаусс восхищается работами Лобачевского. В 1817 году он
писал астроному В. Ольберсу:
«Я прихожу всё более к убеждению, что необходимость нашей геометрии не
может быть доказана, по крайней мере, человеческим рассудком и для
человеческого рассудка. Может быть, в другой жизни мы придем к взглядам на природу
пространства, которые нам теперь недоступны. До сих пор геометрию приходится
ставить не в один ранг с арифметикой, существующей чисто a priori, а скорее с
механикой.
В его бумагах обнаружены содержательные заметки по тому предмету, что позже
назвали топологией. Причём он предсказал фундаментальное значение этого
предмета.
Древняя проблема построения правильных многоугольников с помощью циркуля и
линейки была Гауссом окончательно решена (теорема Гаусса — Ванцеля).
Гаусс продвинул теорию специальных функций, рядов, численные методы,
решение задач математической физики. Создал математическую теорию потенциала.
Много и успешно занимался эллиптическими функциями, хотя почему-то ничего
не публиковал на эту тему.
Главным вкладом Гаусса в аналитическую механику стал его принцип
наименьшего принуждения. Для аналитического оформления данного принципа большое значе-
ние имела работа Г. Шеффлера (1820—1903) «О Гауссовом основном законе
механики», опубликованная в 1858 г.
После этого принцип Гаусса обрёл ту форму, которая используется при его
изложении и в современных курсах теоретической механики: «При действительном
движении механической системы с идеальными связями принуждение Z принимает
значение, наименьшее из всех возможных значений при движениях, совместимых с
наложенными связями». Данный принцип относится к числу дифференциальных
вариационных принципов механики. Он обладает весьма большой общностью, так как
применим к самым различным механическим системам: к консервативным и
неконсервативным, к голономным и неголономным. Поэтому, в частности, он часто
используется в качестве исходного пункта при выводе уравнений движения неголо-
номных систем.
В астрономии Гаусс, в первую очередь, интересовался небесной механикой,
изучал орбиты малых планет и их возмущения. Он предложил теорию учёта
возмущений и неоднократно доказывал на практике её эффективность.
В 1809 году Гаусс нашёл способ определения элементов орбиты по трём полным
наблюдениям (если на три момента времени известны — время, прямое восхождение
и склонение).
Для минимизации влияния ошибок измерения Гаусс использовал свой метод
наименьших квадратов, который сейчас повсеместно применяется в статистике. Хотя
Гаусс не первый открыл распространённый в природе нормальный закон
распределения, но он настолько тщательно его исследовал, что график распределения с
тех пор часто называют гауссианой.
В физике Гаусс развил теорию капиллярности, теорию системы линз. Заложил
основы математической теории электромагнетизма и при этом первым ввёл понятие
потенциала электрического поля, а в 1845 г. пришёл к мысли о конечной
скорости распространения электромагнитных взаимодействий. В 1832 г. создал
абсолютную систему мер, введя три основные единицы: единицу длины — 1 мм, единицу
времени — 1 с, единицу массы — 1 мг; эта система послужила прообразом системы
единиц СГС. Совместно с Вебером Гаусс построил первый в Германии
электромагнитный телеграф. Изучая земной магнетизм, Гаусс изобрёл в 1837 г. униполярный
магнитометр, в 1838 г. — бифилярный.
Николай Иванович Лобачевский (20 ноября (1792—1856) —
русский математик, создатель неевклидовой геометрии,
деятель университетского образования и народного просвещения.
Известный английский математик Уильям Клиффорд назвал
Лобачевского «Коперником геометрии».
Лобачевский в течение 40 лет преподавал в Казанском
университете, в том числе 19 лет руководил им в должности
ректора; его активность и умелое руководство вывели
университет в число передовых российских учебных заведений.
По выражению Н. П. Загоскина, Лобачевский был «великим
строителем» Казанского университета.
До конца 1940-х годов, сведения о дате и месте рождения
Н. И. Лобачевского были противоречивы. В 1948 году А. А. Андронов опубликовал
статью о своих изысканиях по этому поводу, в которой указывал, что точной
датой рождения математика следует считать 20 ноября 1792 года (по старому
стилю) , а местом — город Нижний Новгород (в 1948 году — Горький). Позднее Н. И.
Привалова установила местоположение дома П. А. Лобачевской. Изыскания А. А.
Андронова и Н. И. Приваловой стали общепризнанными, они способствовали тому,
что Горьковскому университету присвоили имя Н. И. Лобачевского (1956).
Николай — средний из троих сыновей Прасковьи Александровны Лобачевской,
мужем которой был чиновник в геодезическом департаменте Иван Максимович
Лобачевский (1760—1800). Существует также версия происхождения Н. И.
Лобачевского, высказанная профессором математики Нижегородского университета Дмитрием
Андреевичем Гудковым (1918—1992), опираясь на архивы и литературные
источники; согласно ей Николай Иванович Лобачевский и два его брата — Александр и
Алексей — были сыновьями Прасковьи Александровны Лобачевской и макарьевского
землемера и капитана Сергея Степановича Шебаршина.
Сведения о жизни И. М. Лобачевского чрезвычайно скудны. Его отец, М. В.
Лобачевский, был поляком, проживавшим в Малороссии. Около 1757 года князь
Михаил Иванович Долгоруков (1731—1794), у которого М. В. Лобачевский был в
услужении, разрешил ему жениться на своей крепостной Аграфене, а в 1775 году
князь дал Аграфене вольную. По рождении Иван Максимович был крещён по
католическому обряду, но позднее принял православие. Около 1787 года И. М.
Лобачевский был направлен служить в межевую контору Нижнего Новгорода. Вскоре после
переезда он тяжело заболел и умер в возрасте всего 40 лет, оставив детей и
жену Прасковью Александровну в трудном материальном положении.
В 1802 году Прасковья Александровна отдала всех троих сыновей в Казанскую
гимназию, единственную в те годы во всей восточной части Российской империи,
на «казённое разночинское содержание». Николай Лобачевский окончил гимназию в
конце 1806 года, показав хорошие знания, особенно по математике и языкам —
латинскому, немецкому, французскому. В проявившемся уже тогда его интересе к
математике — большая заслуга преподавателя гимназии Г. И. Карташевского.
Вскоре после поступления Николая в гимназию, расширяются возможности для
получения дальнейшего образования. 5 ноября 1804 года император Александр I
подписывает «Утвердительную грамоту» и «Устав Императорского Казанского
университета». 14 февраля 1805 года происходит открытие университета. Ряд
учителей гимназии, параллельно с исполнением прежних обязанностей, переходит
преподавать в университет. И. Ф. Яковкин становится профессором истории,
географии и статистики Российской империи и директором университета, Г. И. Карта-
шевский — адъюнктом высшей математики, И. И. Эрих — адъюнктом древностей,
латинского и греческого языков, Л. С. Левицкий — адъюнктом умозрительной и
практической философии, И. И. Запольский — адъюнктом прикладной математики и
опытной физики. Совет университета обратился к родителям воспитывающихся в
Казанской гимназии детей с предложением отдать их после окончания курса
гимназии для продолжения обучения в университете. П. А. Лобачевская ответила
согласием. Старший брат Николая, Александр, был зачислен в университет тотчас,
18 февраля 1805 года. Николай в июле 1806 года подвергся испытанию, но
неудачно, однако 22 декабря того же года прошёл повторное испытание и 14
февраля 1807 года был зачислен в университет. В том же 1807 году становится
студентом Казанского университета и младший брат Николая, Алексей.
Для первых лет существования Казанского университета характерна слабая
организация его работы. Курс университета мало отличался от гимназического. Не
были образованы отделения (факультеты), на которые университет должен был
делиться согласно уставу 1804 года. Лишь два курса в университетской программе
1806/1807 года относились к физико-математическим наукам. В двух полугодиях
адъюнктом И. И. Запольским читался курс физики. В первом полугодии адъюнкт Г.
И. Карташевский повторил со студентами общую арифметику, прочитал курс
алгебры и перешёл к изложению дифференциального исчисления. Однако 5 декабря 1806
года, из-за конфликта с директором университета И. Ф. Яковкиным, он и ряд
других преподавателей были уволены. Преподавать математику было поручено
студентам. Студенты вели занятия и по другим дисциплинам.
Ситуация изменилась только в 1808 году с прибытием в университет видных
немецких учёных, которых отобрал и пригласил тогдашний попечитель Казанского
учебного округа С. Я. Румовскии. В феврале 1808 года приехал профессор чистой
математики Мартин Бартельс, друг и учитель великого немецкого математика
Карла Фридриха Гаусса, превосходный педагог. 2 марта он открыл курс лекций по
чистой математике. В сентябре того же года в Казань приезжает математик
Каспар Реннер, а в 1810 году — профессор теоретической и опытной физики Броннер
и профессор астрономии Литров.
Влияние новых талантливых преподавателей сказалось на интересах Николая.
Если в 1808 году он наибольшее внимание уделял медицине, то под влиянием Бар-
тельса заинтересовался физико-математическими науками. Впрочем, оставалось и
место для студенческих шалостей. Если в 1807 году в рапортах камерных
студентов поведение Лобачевского признавалось хорошим, то в 1808 году за
пиротехнические опыты (13 августа он вместе с товарищами запускает ракету) был наказан
карцером. Шалости, тем не менее, не помешали Николаю стать 31 мая 1809 года
камерным студентом, получив положительную аттестацию Яковкина, где отмечались
не только хорошее поведение, но и успехи в науках. И действительно,
Лобачевский пользовался в университете доверием — именно Николаю осенью 1809 года
было поручено проверить инвентарь химического кабинета, оставшегося после
смерти адгьюнкта Эверста. Однако скоро начались неприятности. В январе 1810
года он вопреки запретам ходит в новогодние праздники в гости и участвует в
маскараде. За это он был лишен звания правящего должность камерного студента
и выплаты на книги и учебные пособия. На последнем году обучения (1811) в
рапорте о поведении Лобачевского отмечаются: упрямство, «мечтательное о себе
самомнение, упорство, неповиновение», а также «возмутительные поступки» и
даже «признаки безбожия». Над ним нависла угроза отчисления и отдачи в солдаты,
но заступничество Бартельса и Броннера помогло отвести опасность.
В 1811 году, окончив университет, Лобачевский получил степень магистра по
физике и математике с отличием и был оставлен при университете; перед этим
его заставили покаяться за «дурное поведение» и дать обещание впредь вести
себя примерно. Продолжается научная работа Лобачевского. В конце августа 1811
года Литров вместе с Лобачевским и Симоновым наблюдает комету. А с октября
того же года Бартельс начал заниматься с Лобачевским изучением классических
работ Гаусса и Лапласа. Изучение этих работ стало стимулом для
самостоятельных исследований. В конце 1811 года Лобачевский представляет рассуждение
«Теория эллиптического движения небесных тел». В 1813 году представлена ещё
одна работа — «О разрешении алгебраического уравнения хш - 1 = 0». Кроме
научных занятий Николай занимается и педагогической деятельностью — работает со
студентами и читает по арифметике и геометрии особые лекции для чиновников,
не получивших университетского образования, но желающих получить должности 8
класса. 26 марта 1814 года 21-летний Лобачевский по ходатайству Броннера и
Бартельса был утверждён адъюнктом чистой математики.
Начало преподавательской деятельности Лобачевского совпало с коренными
преобразованиями в университетской жизни. Организация университета стараниями
попечителя М. А. Салтыкова была, наконец, приведена в соответствие с уставом
1804 года. 24 февраля 1814 года в должности ректора утверждается И. О. Браун,
в университете выделяются четыре отделения (нравственно-политическое
отделение, отделение физико-математических наук, словесное отделение, врачебное
отделение) , назначаются деканы отделений. Деканом отделения физико-
математических наук был назначен Бартельс. Первый курс, который было поручено
преподавать молодому адъюнкту — курс теории чисел по Гауссу и Лежандру. Этот
же курс он продолжит читать и в следующем 1815/1816 академическом году.
7 июля 1816 года Лобачевский по инициативе Салтыкова был утверждён
экстраординарным профессором. Эти выборы не были гладкими. В совете университета, в
который Салтыков подал представление на Лобачевского, возникли разногласия по
поводу соответствия подобного избрания университетскому уставу. Оскорбленный
Салтыков хлопочет напрямую перед министром и добивается желаемого результата.
После избрания экстраординарным профессором Лобачевскому доверяют читать
более ответственные курсы. В 1816/1817 академическом году он читает курс
арифметики, алгебры и тригонометрии по своей тетради, в 1817/1818 году — курс
плоской и сферической геометрии по своей тетради, в 1818/1819 году — курс
дифференциального и интегрального исчисления по Монжу и Лагранжу. Приходится
принимать и более деятельное участие в остальной университетской жизни. Так
Лобачевский входит в особый комитет, избранный 13 октября 1816 года по делу
«об ослушании студентов противу начальства и чинимых грубостях», а 23 мая
1818 утверждается в качестве члена Училищного комитета, ведующего училищами
всего учебного округа.
Однако, как в сфере образования России, так и в жизни провинциального
университета грядут перемены. В 1816 году пост министра народного просвещения
Занимает князь А. Н. Голицын и уже в январе 1817 года Салтыков в одном из
своих писем пишет: «Более нежели вероятно, что за исключением Московского все
провинциальные университеты будут закрыты. Вопрос о закрытии Харьковского и
Казанского университета уже стоит на очереди. Клингер, не желая
присутствовать при похоронах своего университета, выходит в отставку. Я предполагаю
поступить так же...».
В 1819 году в Казань приехал ревизор, Михаил Магницкий, который дал крайне
отрицательное заключение о состоянии дел в университете: хозяйственный
беспорядок, склоки, отсутствие благочестия, в котором Магницкий видел «единое
основание народного просвещения». Похвалы Магницкого удостоился только физико-
математический факультет. В отчётном докладе он предложил вообще закрыть
университет, но император Александр I наложил резолюцию: «Зачем уничтожать,
лучше исправить». В результате Магницкого назначили попечителем учебного округа
и поручили произвести «исправление». Он уволил 9 профессоров, изгнал с
позором и без пенсии Яковкина как несправившегося, очистил университетскую
библиотеку от «крамольных» книг, ввёл строгую цензуру лекций и казарменный
режим, организовал кафедру богословия. Бартельс и другие иностранцы уехали, а
28-летнего Лобачевского, уже успевшего показать незаурядные организаторские
способности, назначили вместо Бартельса деканом физико-математического
факультета .
Круг его обязанностей был обширен — чтение лекций по математике, астрономии
и физике, комплектация и приведение в порядок библиотеки, музея, физического
кабинета, создание обсерватории и т. д. В списке служебных обязанностей есть
даже «наблюдение За благонадёжностью» всех учащихся Казани. Отношения с
Магницким поначалу были хорошими; в 1821 году попечитель представил Лобачевского
к награждению орденом ев. Владимира IV степени, который был утверждён и
вручён в 1824 году. Однако постепенно их отношения обостряются — попечитель
получает множество доносов, где Лобачевского вновь обвиняют в самонадеянности и
отсутствии должной набожности, а сам Лобачевский в ряде случаев проявил
непокорность, выступив против административного произвола Магницкого. И. И.
Лажечников , служивший при Магницком директором казанских училищ и инспектором
университета (с 1823 по 1826 год), с отвращением вспоминал учебную
обстановку:
«В университете была ломка всему, что в нём прежде существовало.
Начальники, профессоры, студенты, всё подчинялось строгой клерикальной дисциплине.
Науки отодвинулись на задний план. Гонение на философию доходило до смешного
фанатизма... преподавание многих учебных предметов основываясь на богословских
началах, как будто готовило студентов в духовное звание.»
В эти годы Лобачевский подготовил учебник по геометрии, осуждённый
рецензентом (академиком Фуссом) за использование метрической системы мер и
чрезмерный отход от Евклидовского канона (он так и не был опубликован при жизни
автора). Другой написанный им учебник, по алгебре, удалось опубликовать
только спустя 10 лет (1834).
Сразу после воцарения Николая I, в 1826 году, Магницкий был смещён с
должности попечителя за обнаруженные при ревизии злоупотребления и предан суду
сената. Новым попечителем стал граф М. Н. Мусин-Пушкин, в молодости (1810)
сдавший экзамены (на чин) в Казанском университете, после чего много лет
служил командиром в казачьих войсках, участвовал в Отечественной войне 1812
года. По отзывам современников, отличался жёсткостью, но вместе с тем
неукоснительной справедливостью и честностью, и был далёк от неумеренной
религиозности. 3 мая 1827 года 35-летний Лобачевский тайным голосованием был избран
ректором университета (11 голосами против 3). Вскоре Мусин-Пушкин надолго
уехал в Петербург и в деятельность Лобачевского не вмешивался, всецело ему
доверяя и изредка обмениваясь дружескими письмами.
Новый ректор, со свойственной ему энергией, сразу погрузился в
хозяйственные дела — реорганизация штата, строительство учебных корпусов, механических
мастерских, лабораторий и обсерватории, поддержание библиотеки и
минералогической коллекции, участвует в издании «Казанского Вестника» и т. п. Многое
делал собственными руками. За время работы в университете он вёл курсы по
геометрии, тригонометрии, алгебре, анализу, теории вероятностей, механике,
физике, астрономии и даже гидравлике, часто замещал отсутствующих
преподавателей. Одновременно с преподаванием Лобачевский читал научно-популярные
лекции для населения. И одновременно он неустанно развивал и шлифовал главное
дело своей жизни — неевклидову геометрию. Первый набросок новой теории —
доклад «Сжатое изложение начал геометрии» Лобачевский сделал 11 (23) февраля
1826 года, дата этого выступления считается днём рождения неевклидовой
геометрии .
В 1832 году Лобачевский женился на Варваре Алексеевне Моисеевой, которая
была почти на 20 лет моложе его. Точное количество родившихся детей
неизвестно . Согласно послужному списку, выжили семь детей.
В 1832—1834 гг. опубликованный труд Лобачевского по неевклидовой геометрии
подвергается резкой невежественной критике в Петербурге. Его служебный
авторитет пошатнулся, на третий срок (1833) Лобачевский избран ректором всего 9
голосами против 7. В 1834 году по инициативе Лобачевского вместо «Казанского
вестника» начинается издание «Учёных записок Казанского университета», где,
бросая вызов своим противникам, он публикует свои новые открытия.
Петербургские профессора оценивали научные труды Лобачевского неизменно отрицательно,
ему так и не удалось защитить диссертацию.
Несмотря на осложнения, Мусин-Пушкин твёрдо поддержал Лобачевского, и
постепенно ситуация несколько нормализовалась. В 1836 году университет посетил
царь Николай I, остался доволен и наградил Лобачевского престижным орденом
Анны II степени, дававшим право на потомственное дворянство. 29 апреля 1838
года «за заслуги на службе и в науке» Н. И. Лобачевскому было пожаловано
дворянство и дан герб, в описании которого сказано: Шит пересечен. В первой,
червленой части, золотая о шести лучах, составленная из двух трехугольников
звезда и золотая пчела. Во второй, лазурной части, серебряная опрокинутая
стрела, над такою же опрокинутою подковою. Щит увенчан дворянскими шлемом и
короною. Нашлемник: три серебряных страусовых пера. Намет справа - червленый,
с золотом, слева - лазурный, с серебром. Ректор Императорскаго Казанскаго
Университета Николай Лобачевский в службу вступил в 1814 году; 1818 Декабря
31 произведен в Надворные Советники и, состоя в чине Статскаго Советника, 29
Апреля 1838 года получил диплом на потомственное дворянское достоинство. Герб
Лобачевского внесен в Общий гербовник дворянских родов Всероссийской империи.
Кроме царя, Казанский университет встречал в эти годы и других именитых
гостей: немецкого естествоиспытателя Александра фон Гумбольдта (1829), рос-
сийского полярного исследователя адмирала Фердинанда Врангеля (тоже 1829). 5
сентября 1833 года, проездом в Оренбургскую губернию (для сбора материалов о
Пугачёвском бунте), Казань посетил Александр Сергеевич Пушкин, но
предположения о его встрече с Лобачевским не нашли подтверждения. Летом 1837 года
побывал наследник цесаревич Александр Николаевич, будущий император Александр II,
вместе с поэтом В. А. Жуковским путешествовавший по России.
Конец 1830-х годов был печален для Лобачевского. Скончались Бартельс и Кар-
ташевский, а 27 февраля 1840 года в его доме умерла мать Прасковья
Александровна .
Лобачевский был ректором Казанского университета с 1827 по 1846 годы. На
этот период пришлись эпидемия холеры (1830) и сильнейший пожар (1842),
уничтоживший половину Казани. Благодаря энергии и умелым действиям ректора жертвы
и потери в обоих случаях были минимальны. Усилиями Лобачевского Казанский
университет становится первоклассным, авторитетным и хорошо оснащённым
учебным заведением, одним из лучших в России.
В апреле 1845 года Мусин-Пушкин получает новое назначение — становится
попечителем Петербургского учебного округа. Должность попечителя Казанского
учебного округа переходит Лобачевскому. Он занимает этот пост 18 апреля 1845
года. 20 ноября 1845 года Лобачевский был в шестой раз избран ректором на
новое четырёхлетие, причём единогласно.
Следующий, 184 6 год был для Лобачевского тяжелым. 8 февраля умирает его
двухлетняя дочь Надежда. В этом же году, по истечении 30 лет службы,
министерство, по уставу, должно было принять решение об оставлении Лобачевского и
Симонова профессорами или выборе новых преподавателей. 11 июня
университетский совет сообщил министру, что «не находит никаких причин» отстранять
Лобачевского и Симонова от преподавания. Сам Лобачевский в сдержанном письме
поддержал Симонова, а в отношении себя оставил решение на усмотрение министра, в
случае же отрицательной резолюции просил назначить на свою кафедру («чистой
математики») А. Ф. Попова.
Несмотря на мнение совета, 16 августа 184 6 года Министерство «по указанию
Правительствующего сената» отстранило Лобачевского не только от профессорской
кафедры, но и от должности ректора. Он был назначен помощником попечителя
Казанского учебного округа со значительным понижением в окладе. Кафедра,
согласно его просьбе, была передана А. Ф. Попову, будущему академику. Ректором
университета стал И. М. Симонов.
Вскоре Лобачевский разорился, дом в Казани и имение жены были проданы за
долги. В 1852 году умер от туберкулёза старший сын Алексей, любимец
Лобачевского . Здоровье его самого было подорвано, слабеет зрение. Но, несмотря на
это Лобачевский по мере сил старается участвовать в жизни университета. Он
председательствует в комиссии по празднованию 50-летия университета. Однако
комиссия вскоре прекратила свое существование, так как император посчитал,
что празднование юбилея излишне.
Последний труд учёного, «Пангеометрия», записали под диктовку ученики
слепого учёного в 1855 году. Скончался 12 (24) февраля 1856 года, в тот самый
день, в который 30 годами ранее впервые обнародовал свою версию неевклидовой
геометрии. Похоронен на Арском кладбище Казани.
Когда во второй половине 1860-х годов сочинения Лобачевского были уже
повсеместно оценены по достоинству и переведены на все основные европейские
языки, Казанский университет запросил 600 руб. на издание «Полного собрания
сочинений по геометрии» Лобачевского. Осуществить этот проект удалось только
спустя 16 лет (1883) . Большие трудности встретились даже при подборе
материала, так как многих трудов Лобачевского не оказалось ни в библиотеке, ни в
книжных лавках, а некоторые ранние работы не найдены до сих пор.
Сохранились студенческие записи лекций Лобачевского (от 1817 года), где им
делалась попытка доказать пятый постулат Евклида, но в рукописи учебника
«Геометрия» (1823) он уже отказался от этой попытки. В «Обозрениях
преподавания чистой математики» за 1822/23 и 1824/25 годы Лобачевский указал на «до
сих пор непобедимую» трудность проблемы параллелизма и на необходимость
принимать в геометрии в качестве исходных понятия, непосредственно приобретаемые
из природы.
7 (19) февраля 1826 года Лобачевский представил для напечатания в «Записках
физико-математического отделения» сочинение: «Сжатое изложение начал
геометрии со строгим доказательством теоремы о параллельных» (на французском
языке) . Но издание не осуществилось. Рукопись и отзывы не сохранились, однако
само сочинение было включено Лобачевским в его труд «О началах геометрии»
(1829—1830), напечатанный в журнале «Казанский вестник». Это сочинение стало
первой в мировой литературе серьёзной публикацией по неевклидовой геометрии,
или геометрии Лобачевского.
Лобачевский считает аксиому параллельности Евклида произвольным
ограничением. С его точки зрения, это требование слишком жёсткое, ограничивающее
возможности теории, описывающей свойства пространства. В качестве альтернативы
предлагает другую аксиому: на плоскости через точку, не лежащую на данной
прямой, проходит более чем одна прямая, не пересекающая данную. Разработанная
Лобачевским новая геометрия не включает в себя евклидову геометрию, однако
евклидова геометрия может быть из неё получена предельным переходом (при
стремлении кривизны пространства к нулю). В самой геометрии Лобачевского
кривизна отрицательна. Уже в первой публикации Лобачевский детально разработал
тригонометрию неевклидова пространства, дифференциальную геометрию (включая
вычисление длин, площадей и объёмов) и смежные аналитические вопросы.
Однако научные идеи Лобачевского не были поняты современниками. Его труд «О
началах геометрии», представленный в 1832 году советом университета в
Академию наук, получил у М. В. Остроградского отрицательную оценку. В иронически-
язвительном отзыве на книгу Остроградский откровенно признался, что он ничего
в ней не понял, кроме двух интегралов, один из которых, по его мнению, был
вычислен неверно (на самом деле ошибся сам Остроградский). Среди других
коллег также почти никто Лобачевского не поддержал, росли непонимание и
невежественные насмешки.
Венцом травли стал издевательский анонимный пасквиль (подписанный
псевдонимом С. С.) , появившийся в журнале Ф. Булгарина «Сын отечества» в 1834 го-
ДУ[29] :
«Для чего же писать, да ещё и печатать, такие нелепые фантазии? <... > Как
можно подумать, чтобы г. Лобачевский, ординарный профессор математики,
написал с какой-нибудь серьёзной целью книгу, которая немного бы принесла чести и
последнему приходскому учителю? Если не учёность, то, по крайней мере,
здравый смысл должен иметь каждый учитель, а в новой геометрии нередко недостает
и сего последнего. <...> Новая Геометрия <...> написана так, что никто из
читавших её почти ничего не понял.»
Судя по содержанию этой заметки, её писал человек с математическим
образованием, вероятнее всего, кто-то из окружения Остроградского (в статье
содержатся те же необоснованные критические замечания, что и в отзыве
Остроградского) . Степень участия в затее самого Остроградского историкам выяснить не
удалось.
Попытка Лобачевского напечатать в том же журнале ответ на пасквиль была
проигнорирована редакцией. Несмотря на осложнения, Лобачевский, уверенный в
своей правоте, продолжал работу. В 1835—1838 он опубликовал в «Учёных
записках» статьи о «воображаемой геометрии», а затем вышла наиболее полная из его
работ «Новые начала геометрии с полной теорией параллельных».
Не найдя понимания на Родине, Лобачевский попытался найти единомышленников
за рубежом. В 1837 году статья Лобачевского «Воображаемая геометрия» на
французском языке (Geometrie imaginaire) появилась в авторитетном берлинском
журнале Крелле, а в 1840 году Лобачевский опубликовал на немецком языке
небольшую книгу «Геометрические исследования по теории параллельных», где
содержится чёткое и систематическое изложение его основных идей. Два экземпляра
получил Карл Фридрих Гаусс, «король математиков» той поры. Как много позже
выяснилось , Гаусс и сам тайком развивал неевклидову геометрию, однако так и не
решился опубликовать что-либо на эту тему, полагая, что научная
общественность ещё не готова воспринять столь радикальные идеи. Ознакомившись с
результатами Лобачевского, он восторженно отозвался о них, но лишь в своих
дневниках и в письмах близким друзьям. Например, в письме астроному Г. X.
Шумахеру (184 6) Гаусс так оценил труд Лобачевского:
«Вы знаете, что уже 54 года (с 1792 г.) я разделяю те же взгляды (с
некоторым развитием их, о котором не хочу здесь упоминать); таким образом, я не
нашёл для себя в сочинении Лобачевского ничего фактически нового. Но в развитии
предмета автор следовал не по тому пути, по которому шёл я сам; оно выполнено
Лобачевским мастерски, в истинно геометрическом духе. Я считаю себя обязанным
обратить Ваше внимание на это сочинение, которое, наверное, доставит Вам
совершенно исключительное наслаждение.»
Гаусс выразил свою симпатию к идеям русского учёного косвенно: он
рекомендовал избрать Лобачевского иностранным членом-корреспондентом Гёттингенского
королевского научного общества как «одного из превосходнейших математиков
русского государства». Гаусс также начал изучать русский язык, чтобы
ознакомиться с деталями открытий казанского геометра. Избрание Лобачевского
состоялось в 1842 году и стало единственным прижизненным признанием научных заслуг
Лобачевского. Однако положения Лобачевского оно не укрепило, ему осталось
работать в родном университете ещё четыре года. Его новая статья (решение
некоторых проблем анализа) вновь получает резко отрицательный отзыв
Остроградского (1842) .
Как выяснили историки науки, венгерский математик Янош Бойяи независимо от
Лобачевского и немного позднее (1832) опубликовал свою версию неевклидовой
геометрии. Но и его работы не привлекли внимания современников.
Лобачевский умер непризнанным, не дожив до торжества своих идей всего 10-12
лет. Вскоре ситуация в науке коренным образом изменилась. Большую роль в
признании трудов Лобачевского сыграли исследования Э. Бельтрами (1868), Ф.
Клейна (1871), А. Пуанкаре (1883) и др. Появление модели Клейна доказало, что
геометрия Лобачевского так же непротиворечива, как и евклидова. Осознание
того, что у евклидовой геометрии имеется полноценная альтернатива, произвело
огромное впечатление на научный мир и придало импульс другим новаторским
идеям в математике и физике. В частности, геометрия Лобачевского оказала
решающее влияние на появление римановой геометрии, «Эрлангенской программы»
Феликса Клейна и общей теории аксиоматических систем.
Лобачевский получил ряд ценных результатов и в других разделах математики:
так, в алгебре он разработал, независимо от Ж. Денделена, метод приближённого
решения уравнений, в математическом анализе получил ряд тонких теорем о
тригонометрических рядах, уточнил понятие непрерывной функции, дал признак
сходимости рядов и др. В разные годы он опубликовал несколько содержательных
статей по алгебре, теории вероятностей, механике, физике, астрономии и
проблемам образования.
Ликбез
КРАТКИЙ КУРС БИОЛОГИИ
(продолжение)
10.4. РАЗМНОЖЕ НИЕ
И РАЗВИТИЕ
10.4.1. Бесполые
формы размножения
Способность к размножению - одна из важнейших особенностей живого. В
процессе размножения происходит передача генетического материала от родителей
потомкам. Значение размножения для вида в целом состоит в непрерывном
восполнении количества особей данного вида, умирающих по различным причинам. Кроме
того, размножение позволяет в благоприятных условиях увеличить количество
особей.
В одних случаях размножение происходит непрерывно в течение всей жизни
организма, в других - только один раз. Иногда размножение начинается после
прекращения роста особи, а иногда оно возможно и в процессе роста. Способы
размножения можно разделить на три группы: бесполое, вегетативное и половое.
Нередко первые две формы объединяют в бесполое размножение в общем смысле этого
слова.
При бесполом размножении имеется только один родитель. В результате
образуется потомство (клон), генетически идентичное родителю; только в результате
случайных мутаций генетический материал может измениться.
Одноклеточные организмы размножаются посредством деления (митоза). У
споровиков практикуется множественное деление (шизогония), когда одна клетка
образует множество дочерних клеток. Бактерии, протисты, грибы и растения могут
образовывать споры - одноклеточные репродуктивные единицы. Они могут
развиваться внутри особых спорангиев (у водорослей и низших грибов) или на
поверхности ответвления таллома (у высших грибов). У водных растений споры
подвижны. Спора состоит из ядра и цитоплазмы и содержит лишь минимально необходимый
запас питательных веществ; из-за этого споры часто гибнут, попадая в
неблагоприятные условия. Однако это с лихвой компенсируется огромным количеством
образующихся спор и их микроскопическими размерами, благодаря которым они легко
переносятся ветром, водой и животными. Отметим также, что многие организмы
способны производить и половые споры.
Вегетативное размножение отличается от бесполого тем, что начало новому
организму даёт не одна клетка, а многоклеточные зачатки, иногда сложно
дифференцированные . Вегетативное размножение осуществляется в самых различных
формах:
• Почкование. Новая особь образуется в виде выроста (почки) на теле
родителя, а затем отделяется от него, превращаясь в самостоятельный
организм. Почкование встречается у губок, кишечнополостных, мшанок,
некоторых растений, одноклеточных дрожжей.
• Фрагментация. Разделение особи на несколько частей, каждая из которых
растёт и образует новую особь. Тесно связана с регенерацией -
способностью восстанавливать утраченные органы и части тела. Фрагментами могут
размножаться нитчатые водоросли, многие черви, иглокожие, оболочники.
• Собственно вегетативное размножение. От растения отделяется относительно
большая дифференцированная часть, которая развивается в самостоятельное
растение. Обычно растение образует структуры, специально предназначенные
для вегетативного размножения; нередко в них запасаются питательные ве-
щества, позволяющие растению перезимовать или перенести засуху. Среди
подобных структур можно выделить следующие:
■ луковица (лук, тюльпан) состоит из короткого стебля и мясистых
листьев , а сверху покрыта остатками прошлогодних листьев; содержит в себе
одну или несколько дочерних луковиц, каждая из которых может
образовать побег;
■ клубнелуковица (гладиолус, крокус) в отличие от луковицы представляет
собой вздутое основание стебля; мясистые листья отсутствуют;
■ клубень (картофель, георгины) - это корневое или стеблевое утолщение;
из пазушных почек на них развиваются новые особи. В отличие от
клубнелуковиц клубни зимуют только один раз, после чего ссыхаются;
■ корневище (валериана, астра) - это подземный стебель, растущий
горизонтально; он может быть толстым и коротким, может быть тонким и
длинным. Корневище несёт на себе листья и почки;
■ корнеплод (репа, морковь) представляет собой утолщённый главный
корень , в котором содержится большое количество питательных веществ;
■ столон (крыжовник, смородина) - это ползучий горизонтальный стебель,
стелящийся по почве. Столон не предназначен для зимовки;
■ ус (земляника, лютик) - разновидность столона; ус растёт относительно
быстро и несёт листья с почками, которые дают начало придаточным
корням и новым растениям.
Ппенчатый
пигт
Мясистьи?
гнилья
Верхушечная
ПОЧКа
Верхушечная
почка спедующего
вегетативного
периода
Пазушная
почка
Короткий
уплощенный
с т еб е п ь
Верхушечная
почка
Стебепь
Пазушная
почка
Ппенчатые
пистья
Клубнепуковица
Клубнелуковица
предшествующего
года
и с татки придаточных корней
Придаточные корни
Рисунок 10.4.1.1. Луковица и клубнелуковица в продольном разрезе
В вегетативном размножении могут участвовать и неспециализированные
структуры, например, черенки. Это части растения, которые в подходящих условиях
могут пускать корни, превращаясь в самостоятельные растения.
Высшие животные не могут размножаться бесполым путём, однако удачные опыты,
проведённые в последнее время, показывают, что эти организмы можно
клонировать искусственным путём.
г
Г П.35 О К
1
Рубец Пазушная
пепенчатого почка
писта
Корневище
растения
текущего года
Чечевички
Верхушечная
почка
|. тестевой
клубень
'. тевепь
Корневой
ипубень
Рисунок 10.4.1.2. Стеблевой и корневой клубни
Копьчатые листовые Остатки проводящие
рубцы на у?па*
Цветонос
Надземные
ПИСТЬЯ
Увядающие
прошпогодние
ПИСТЬЯ
Почки
Черешки
листьев
Стерч^евои
корень
Мелкие
б ок ов ые
корни
Кор НИ
Придаточные Новое Остатки
корни корневище пистьев
Рисунок 10.4.1.3. Слева направо: корневище, корнеплод
Родите пьское
р ас т е ни е
ЛИ1.Т
Родите пьекс
растение
Нивые рл- leHi't-f
Внрк'.'ШечНсН
почка
'"терчлевой Боковые Поидаточные
корень кэрни корни
ктер»*евой Боковtie
KupC'HL КОрНИ
Придаточные
корни
Рисунок 10.4.1.4. Слева направо: столон, ус
Рисунок 10.4.1.5. На листьях каланхое Дайгремонта
могут образовываться новые растения
10.4.2. Половое
размножение
В половом размножении участвуют две родительские особи. Ему предшествует
образование в организмах родителей в результате мейоза специализированных
половых клеток - гамет, каждая из которых несёт одинарный (гаплоидный) набор
хромосом. Само размножение заключается в оплодотворении - слиянии гамет в
зиготу. Зигота делится, образует специализированные ткани, и, в конце концов,
получается взрослый организм.
Рисунок 10.4.2.1. Кольчатые черви являются гермафродитами. У
каждого червя имеются и женские, и мужские половые органы; на
фотографии они оплодотворяют друг друга
Мужские и женские половые клетки у животных обычно образуются в половых
железах (семенниках и яичниках). Они могут находиться в разных особях или в
одной; в последнем случае особи называются гермафродитами. Гермафродитизм -
наиболее примитивная форма размножения, характерная для многих низших
животных (в том числе солитёров, дождевых червей, улиток) и цветковых растений.
Гермафродитизм делает возможным самооплодотворение, что существенно, в первую
очередь, для малоподвижных видов или особей, ведущих одиночное существование.
С другой стороны, самооплодотворение препятствует обмену генетическим мате-
риалом между особями; многие организмы имеют приспособления, препятствующие
самооплодотворению (генетическая несовместимость половых клеток от одного
организма, образование мужских и женских гамет в разное время, особое строение
цветка, благоприятствующее перекрёстному опылению).
Гаметы могут быть как морфологически идентичными (изогамия), так и
отличающимися друг от друга (анизогамия). Крайняя форма анизогамии - оогамия -
наблюдается, в частности, у человека; женская гамета представлена крупной и
богатой питательными веществами яйцеклеткой, а мужская гамета - это мелкий и
подвижный сперматозоид.
Рисунок 10.4.2.2. Мужские и женские гаметы могут
сильно отличаться по размерам
Многие водные животные выбрасывают зрелые половые клетки в воду. Именно в
воде и происходит оплодотворение. Более прогрессивным является внутреннее
оплодотворение , при котором самец вводит сперматозоиды в половые пути самки. У
некоторых животных (особенно, насекомых) половое размножение может
происходить без оплодотворения - то есть партеногенетически.
Рисунок 10.4.2.3. Среди позвоночных внешнее
оплодотворение (в воде) практикуется у рыб и амфибий
Количество потомства при половом размножении варьирует в широких пределах.
Так, человек и крупные млекопитающие рожают за один раз обычно только одного
детёныша, в то время как луна-рыба вымётывает 300 миллионов икринок за один
нерест.
Рисунок 10.4.2.4. Появлению внутреннего оплодотворения у высших
позвоночных способствовал выход их на сушу
Многие животные и растения чередуют бесполое и половое размножение.
Гидроидные чередуют половое и вегетативное размножение (полипы размножаются
почкованием, затем образуются медузы, имеющие половые железы) - так называемый
метагенез . У некоторых групп ракообразных наблюдается гетерогония: в течение
лета они размножаются партеногенетически, а к осени развиваются самцы и
самки.
Рисунок 10.4.2.5. Эти розовые тли появились на свет
из неоплодотворённых яиц
10.4.3. Размножение
семенных растений
У всех зелёных растений, обитающих на суше, и у высших водорослей
наблюдается чередование поколений, при котором гаметофит чередуется со спорофитом.
Наиболее совершенными органами размножения среди растений обладают
покрытосеменные. В процессе адаптации к жизни на суше они развили семена и плоды,
обеспечивающие питание и защиту зародышам. Мужские гаметы, заключённые в
пыльце, переносятся на женские органы (опыление), после чего прорастает
пыльцевая трубка.
Рисунок 10.4.3.1. Цветковые растения обладают
уникальной системой размножения
Эволюция наделила покрытосеменные растения специализированным органом
размножения - цветком, размещённом на цветоложе. Цветки могут объединяться в
группы - соцветия: щитки, колоски, зонтики и другие. Наиболее сложными
соцветиями считаются корзинки сложноцветных; нередко они объединяют в себе
несколько типов простых цветков. По-видимому, крупные соцветия больше
привлекают насекомых, нежели небольшие одиночные цветки.
Цветок
|. а мы и
МОПОДОЙ
ЦЕ: (?Т0 К
Цветоноса
Прицветниг
.'ДИН ОЧНЫЙ
цветок
S
ись соцветия
Кисть
Щиток
Н О П О С 0 К
^
Цв етоноч*а
Лучи
онтика
l а мы и
старый
цветок
Цветоно'оа —
ись
соцветия'
'. а мы и
МОПОДОЙ
цветок
а мы и старый
цветок
Простой зонтик
|_ ПйЧХЫИ ЗОНТИК
завиток
ЛйЧ'НЫЙ ЗОНТИК
Рисунок 10.4.3.2. Типы соцветий
Снаружи цветок окружён чашелистиками и лепестками. У двудольных растений
они различаются по строению: внешние чашелистики (чашечка) служат, в
основном, для защиты цветка, а расположенный внутри них венчик из лепестков
привлекает внимание насекомых. У растений, опыляемых ветром, венчик мелкий и
зеленоватый, а иногда отсутствует вовсе. И чашечка, и венчик могут состоять из
отдельных лепестков, а могут - из сросшихся (хотя бы частично) в трубочку.
Оюпоцветнин
Рисунок 10.4.3.3. Строение цветка
Мужской половой орган цветка - андроцей - состоит из тычинок. Каждая
тычинка составлена из заключённых в пыльник четырёх пыльцевых мешков, в которых
образуется пыльца, и тычиночной нити, по которой подводятся питательные
вещества и вода. Женский половой орган - гинецей (пестик). Он состоит из рыльца,
на которое должна попадать пыльца, выполняющего опорные функции столбика и
завязи, содержащей один или несколько семязачатков. В семязачатках
развиваются зародышевые мешки, которые после оплодотворения превращаются в семена.
Кроме того, в состав цветков, опыляемых насекомыми, входят нектарники,
которые выделяют сахаристый нектар.
Тычинки и пестик могут развиваться как в одном гермафродитном цветке, так и
в разных цветках. В последнем случае мужские и женские особи могут
развиваться на одной особи (однодомные растения), либо на разных (двудомные растения).
Пыльцевые зёрна зреют в пыльцевых мешках. У каждого зерна образуется
толстая стенка, поверхность которой покрыта рельефными узорами, специфичными для
данного вида. Материал, составляющий стенку, очень устойчив, благодаря чему
пыльца может сохраняться в неизменности миллионы лет. По мере созревания
стенки пыльника ссыхаются и растрескиваются, и пыльца вываливается наружу. В
процессе опыления пыльца переносится на пестики. Если пыльца переносится на
другое растение, то происходит перекрёстное опыление. Оно менее надежно, чем
самоопыление (особенно, в местностях, где представители данного вида
существуют на больших расстояниях друг от друга), но зато способствует генетической
изменчивости. В ходе эволюции цветковые растения выработали специальные
механизмы, способствующие перекрёстному опылению: дихогамию (созревание тычинок и
пестиков в разное время), самонесовместимость, строение цветка. У растений,
опыляемых насекомыми, цветки имеют специфический аромат, а клейкие или
шероховатые пыльцевые зерна легко пристают к телу животного. Растения, опыляемые
ветром, вынуждены производить очень большое количество пыльцы.
Рисунок 10.4.3.4. Цветки могут опыляться при помощи
ветра, насекомых и даже птиц
Попав на рыльце, пыльцевое зерно под действием ауксина и сахарозы начинает
быстро прорастать вглубь. Направление роста определяется особыми веществами
(хемотропизм). Ядро пыльцевого зерна делится, образуя две мужские гаметы. С
помощью пыльцевой трубки они проникают в зародышевый мешок, где одно из них
сливается с женской гаметой, а второе - с двумя полярными ядрами, образуя
триплоидное ядро. Семязачаток становится семенем, а завязь - плодом. Плод
называется истинным, если образован только завязью, и ложным, если в
образовании плода помимо завязи участвуют и другие части цветка, например, цветоложе,
венчик. В образовании сборных плодов участвуют несколько пестиков.
Материнская кл>?т» .5
ни кроспорь
\
Наручная
стенка —
Внутренняя
стенка
Тэпетум
Линия
рас тресте а
Пыпьцееые
мешки
Эпидермис
аренким.э
До растрескивания Поспе растрескивания
Рисунок 10.4.3.5. Слева - строение пыльника. Справа -
пыльцевые зёрна под микроскопом
После многократного деления зигота превращается в многоклеточный зародыш,
состоящий из первичного побега, первичного корешка и одной или двух
семядолей. В семядолях запасаются питательные вещества. Триплоидное ядро
многократно делится, образуя эндосперм, в котором также содержится запас питательных
веществ. По мере развития содержание воды в семени снижется до 10-15 %. Плод
созревает, стенки завязи приобретают порой весьма замысловатую форму,
способствуя распространению семян (колючки и крючки, летучки, крылатки). Остальная
часть цветка отмирает. Семена (вместе с плодом или без него) переносятся вет-
ром, водой или животными в новое место, где прорастают, давая начало новому
растению.
Ябпоиз Ягода Многоореше* Костянка Многокостянна
Рисунок 10.4.3.6. Сочные плоды. Слева направо: яблоко,
ягода (помидор), многоорешек (косточки земляники с
цветоложем) , костянка (персик), многокостянка (ежевика)
Семена являются приспособлением растения к наземному образу жизни. Они
имеют защитные и питательные функции, дополнительные приспособления для переноса
ветром или животными. С другой стороны, производство семян стоит растению
большого количества энергии и питательных веществ, а вероятность неудачи при
размножении семенами больше, чем при размножении спорами.
Рисунок 10.4.3.7. Сухие плоды. Слева направо: орех,
боб (горох), семенная коробочка (мак), семянка
(подсолнечник) , зерновка (пшеница), крылатка (клён)
10.4.4. Половые
органы животных
Половое размножение встречается у всех типов животных. К половым органам
относятся гонады (семенники и яичники), половые протоки (семяпроводы и яйце-
проводы), копулятивные органы и дополнительные приспособления (половые
железы, семенные сумки). В гонадах созревают гаметы, по половым протокам они
переносятся к месту оплодотворения.
У низших беспозвоночных гонады отсутствуют (губки и ресничные черви -
половые клетки у них рассеяны по паренхиме) либо рассредоточены по телу. Половые
продукты обычно выделяются через ротовое отверстие. У более сложно устроенных
животных половые железы возникают на стенках вторичной полости тела. Половые
продукты попадают во вторичную полость, а затем по половым протокам выводятся
наружу (у членистоногих протоки непосредственно связаны с семенниками и
яичниками) . У ресничных и ленточных червей, сосальщиков, высших членистоногих
имеются специализированные копулятивные органы; у ракообразных и пауков эту
функцию выполняют конечности, у некоторых насекомых - ротовые органы, у
головоногих - щупальца.
У различных групп позвоночных также существуют большие различия во многих
аспектах полового размножения. Половые органы круглоротых представлены лишь
одной гонадой, половые продукты выводятся наружу через половые поры в теле
животного. Начиная с некоторых рыб, половые органы позвоночных становятся
связанными с выделительными органами.
Рыбы раздельнополы (только немногие из них - гермафродиты). Самка, как
правило, больше самца (у глубоководных удильщиков - в несколько раз).
Большинство рыб размножается несколько раз в жизни, но некоторые (например,
дальневосточные лососи) мечут икру только один раз в жизни, после чего погибают.
После окончания ухаживания самка вымётывает в воду икринки (до трёхсот
миллионов у луны-рыбы), а самец оплодотворяет их молоками (общий объём молок
составляет от кубических сантиметров до десятков литров, количество
сперматозоидов в них превышает величину 1 млрд/см3) . У некоторых рыб (например, акул)
оплодотворение внутреннее, и имеется совокупительный орган (иногда его роль
выполняют выросты плавников). Некоторые из таких рыб живородящи.
Инкубационный период продолжается от нескольких часов (многие тропические рыбы) до 3-4
месяцев (лососи).
Амфибии для размножения должны возвращаться в воду. Ранние стадии развития
у них происходят также в воде. Для земноводных характерно относительно
сложное поведение при ухаживании (например, брачные концерты лягушек), в этот
период усиливается половой диморфизм. Яйцеклетки попадают из парных яичников в
клоаку (расширенный отдел задней кишки), а затем оплодотворяются в воде
(бесхвостые) или внутренне (безногие и почти все хвостатые). Некоторые
земноводные живородящи, но большинство откладывает икру (от 3 до 28 000 икринок) , из
которой появляются личинки.
'.юр пупа
хорион
Амниотическэя
попоет ь
АМНИОН
Зародыш
• Ann ант ои с
ЖйПТОМНЫЙ
меш о к
Рисунок 10.4.4.1. Строение амниотического яйца
Первым условием для обеспечения полностью наземного обитания был отказ от
выбрасывания гамет во внешнюю среду (воду) и переход к внутреннему оплодотво-
рению. Этот переход совершился у рептилий. Большинство пресмыкающихся
откладывает яйца (у черепах и крокодилов они покрыты плотной скорлупой, у змей и
ящериц - мягкие), которые содержат амниотическую жидкость. Таким образом,
зародыш как бы плавает в жидкой среде, заменяющей воду. В яйце также имеются
желточный мешок, в котором запасена пища для зародыша, и аллантоис, в котором
скапливаются продукты метаболизма. Некоторые рептилии яйцеживородящи
(оплодотворённое яйцо задерживается в яйцеводе, где детёныш и вылупляется). Истинное
живорождение свойственно некоторым ящерицам (яйцо не имеет оболочки, а
зародыш питается за счёт материнского организма). Инкубационный период
пресмыкающихся длится от 1 месяца до года. Многие пресмыкающиеся строят гнезда.
Половые органы самцов птиц состоят из двух семенников, резко
увеличивающихся перед гнездованием. Семяпроводы выходят в клоаку, копулятивный орган есть
лишь у некоторых примитивных птиц (страусы, гуси). Половые органы самок
состоят из левого яичника и яйцевода, открывающихся в клоаку. Яйца птиц очень
похожи на яйца пресмыкающихся. Число яиц в кладке от 1 до 20. Частота
размножения и длительность высиживания изменяются от вида к виду. Для птиц
характерно сложное поведение в брачный период, включающее ухаживание (пение,
брачные игры), строительство гнезда (от ямки на земле до искусно свитых гнёзд
ремезов) , высиживание яиц и забота о потомстве.
Рисунок 10.4.4.2. Выкармливание птенцов - непременная
часть заботы о потомстве у птиц
У всех млекопитающих (за исключением наиболее примитивных - яйцекладущих)
яйцо утратило скорлупу, зародышевые оболочки преобразовались в плаценту. Это
единственный случай у животных, когда орган состоит из клеток, принадлежащих
двум организмам (у сумчатых настоящая плацента не образуется). Плацента не
только поддерживает обмен веществ между матерью и плодом; она вырабатывает
специфические гормоны (эстроген, прогестерон, плацентарный лактоген),
стимулирующие развитие молочных желёз и предохраняющие матку от инфекции.
Семенники самцов у большинства млекопитающих лежат вне брюшной полости;
сперматозоиды развиваются после полового созревания при температуре на
несколько градусов ниже температуры внутренних областей тела (у человека - 10
миллионов в сутки на 1 г яичка) . Сперма млекопитающих на 7-30 % состоит из
сперматозоидов; остальное занимают белки, липиды, углеводы, витамины, гормоны
простогландины, соли щелочных металлов и другие вещества, а также вода. При
половом акте выделяется несколько миллилитров (у некоторых видов - сотни
миллилитров ) спермы.
жтре
Допька яичника
'I ёТЬ ЯИЧНИК а
Прямой семенной
КаНаЛец
г именной каналец
БеПОЧНаЯ Об О П 04 КЗ
ГоПОВКа
при д.эти.а
Выносящий
канальцы
и снование
придатка
емя^ыводящии
проток
Рисунок 10.4.4.3. Строение яичка и семенных протоков у мужчины
Первичный Вторичный Третичный
ф О П П ИК> П ф и П П И КУ П ф| О П П И ку П
Примордизпьные
фиЦПГЦН'УПЫ
^ачаткоБыи
:<питепий
LTpOMd
Веночная
обопочка
ГраафОК
пузырек
Инеопюция
ч'ёптоги тепа
Функционирующее
'♦■ептое тепо
Ра воре зешинся
графите пузырен
'.'ОЦИТ
- второго
порядка
Рисунок 10.4.4.4. Схема яичника у женщины и овулярный цикл
Цикл развития яйцеклеток начинается ещё до рождения самки; лишь немногие из
яйцеклеток достигают зрелости и покидают яичник. В отличие от самцов,
овуляция - образование женских гамет у самок - и связанная с ней течка (период
половой активности) являются периодическими процессами, повторяющимися, в
зависимости от вида, раз в несколько суток, недель, месяцев. У человека этот
процесс называется менструальным циклом. Если оплодотворения не происходит, то
яйцеклетки и слизистая оболочка матки разрушаются и выводятся из организма
через влагалище (у человека - каждые 21-30 суток). Если же произошло
оплодотворение, то очередная менструация не наступает. Беременность длится от 16
суток (мыши) до 22 месяцев (слоны). Самки рожают живых детёнышей (от одного
до двух десятков). Характерная черта всех млекопитающих - наличие молочных
желёз.
Рисунок 10.4.4.5. Сперматозоиды человека (электронный микроскоп)
Реира -:■ ^В
Мечреберные
мышцы
Грудные
МЫШЦЫ
Мировая ткань
Я
Апьееопы
МОЛОЧНОЙ
'♦т?пезы
Моп очный
проток
Отверстия
Про ТО КОЕ:
Мопочны*
СИКу'СЫ
Рисунок 10.4.4.6. Схема строения молочных желёз человека
10.4.5. Рост
Одной из главных особенностей всех организмов является способность к росту.
Было бы неверным представлять рост просто как увеличение в размерах. Так,
размеры растительной клетки могут увеличиться при поглощении воды, но этот
процесс не будет истинным ростом, так как он обратим. Обычно ростом
называется увеличение размеров организма (либо отдельных органов) за счёт процессов
биосинтеза. В некоторых случаях рост может быть отрицательным (например,
уменьшение сухой массы семени при образовании ростка).
Рост многоклеточного организма можно разделить на два процесса:
■ деление клеток в результате митоза;
■ рост клеток - необратимое увеличение в размерах за счёт поглощения воды
или синтеза протоплазмы.
В широком смысле к росту также относится дифференциация клеток.
Перечисленные процессы могут проходить как все вместе, так и быть разнесены во времени.
У одноклеточных организмов первый процесс приводит не к росту, а к
размножению (то есть увеличению численности популяции).
hi
А Длина, мм
1 Параметр растения
редняя еыс ота
Самка дафнии
_i i i i i i i_
В)
С У:: а Я М аС С а
/
/'
|. редняя площадь
' листьев
Кукуруза
_i i i i i i i i i i i i [_
10 20 30 40 50 60 70
В pet..) я, дни
А Средний о бьем, м?
20 40 60 80 100 120
Время, дни
А Число организмов
l ос на
hi III -
450
jiJU -
Др o»v
_i 1 i i i i_
50 100 150
Время, г еды
200
12
Время, часы
16
Рисунок 10.4.5.1. Кривые роста различных организмов
Если отложить по горизонтальной оси время, а по вертикальной - характерный
параметр исследуемого процесса роста (им может быть длина, высота, общая
масса, масса обезвоженного организма (сухая масса) , объем и т. п.) , то в боль-
шинстве случаев мы получим S-образную кривую, которую можно разделить на
четыре участка:
1. лаг-фаза (незначительный рост);
2. логарифмическая фаза (интенсивный рост по экспоненте);
3. фаза замедления (скорость роста начинает снижаться);
4 . стационарная фаза (рост прекратился) .
У разных организмов характер отдельных участков кривой может изменяться.
Изменяются от вида к виду не только внешний вид S-кривых, но и характер
роста. Рост может быть изометрическим, когда изменение размеров организма не
сопровождается изменением его внешней формы (например, рыбы), и аллометриче-
ским, когда скорости роста отдельных органов отличаются друг от друга
(например, звери).
<*>
к Ж не а я масса
Возраст, недели
б) А Прирост массы, % от предней
10
10 20 50 40 50 60 70 80
Возраст, недели
в) А Е чтвд н е в н ый п ри рост, г
401
50i
201
И!
10 20 50 40 50 N1
Возраст, недели
Рисунок 10.4.5.2. Абсолютная и относительная скорости роста
Зародыш
М падеж ест во
и детство
Юность
i репы и
еозрзст
i Рождение
у ветрен не
р о<; т а б
юноше с юм
возрасте
IS 20 22
Возраст, годы
16 18 20 22
Возраст, годы
Рисунок 10.4.5.3. Кривые роста у человека
i Высота, м
12 3 4 5 6
Время, годы
Рисунок 10.4.5.4. Кривая роста у деревьев
У однолетних растений, некоторых насекомых, птиц и млекопитающих рост
ограничен. После наступления максимальной интенсивности роста, когда организм
достигает зрелости и размножается, рост замедляется, а потом и вовсе
приостанавливается, после чего организм стареет и гибнет. У многолетних растений
(особенно у деревьев), многих беспозвоночных, рыб и пресмыкающихся рост
неограниченный; какая-то небольшая положительная скорость роста наблюдается до
самой гибели.
Необычным типом роста характеризуются многие членистоногие. Их наружный
скелет не может увеличиваться в размерах, и этим животным приходится его
сбрасывать. В тот короткий период, пока новый скелет не затвердеет, и
происходит увеличение размеров тела. Следует отметить, что при этом рост сухой
массы всё равно происходит непрерывно (по S-образной кривой).
А Дпина, см
Имагс
.■-ГО ВОЗраСТа]
Нимфы
4-го во
3-го возраста/
и г та/
-го/ возраста
зраста/
2-г и возра
_i 1 1 i i i i i i i i_
_| I I I I I I I 1 L|
2 4 6 3 10 14 18 22 2Ь 30 34 38 42
Время, дни
Рисунок 10.4.5.5. Кривая роста у насекомых
Рост может регулироваться внешними (пища, свет, тепло, вода, сезонные
явления) и внутренними (гормоны) факторами. И те, и другие, в конечном итоге,
контролируются на генетическом уровне, изменяя скорость роста в результате
воздействия на скорость биосинтеза различных веществ.
10.4.6. Развитие
Рост в широком смысле - это не только увеличение сухой массы клеток, но и
последующая их дифференциация. Количество типов клеток различно у разных
групп организмов: так, если у кишечно-полостных наблюдается не больше десяти
различных клеточных типов, то у человека их тысячи. Уровень дифференциации
может быть таким высоким, что это препятствует даже росту или делению клеток
(пример - нейроны). Механизм дифференциации пока досконально не изучен; по-
видимому, гормоны «включают» и «выключают» гены, отвечающие за рост и
дифференциацию, в соответствующие периоды жизни организма.
и Масса 100 проростков, г
40 -
20
10 -
Овщая сухая масса
La? ар
Липиды
О 2 4 6 8 10 12
В р ем я п о с п е по с ев а, д н и
Рисунок 10.4.6.1. Изменение содержания жиров и
Сахаров в семенах клещевины при прорастании в темноте
По мере развития организма дифференцированные клетки постепенно занимают
предназначенное им место. Формирование тканей и органов называется
морфогенезом. Детали этого процесса у разных организмов различны. Рассмотрим в
качестве примера развитие покрытосеменных и метаморфоз отдельных групп животных.
Для развития находящегося в семени зародыша необходимы оптимальные условия
среды, в частности, влажность и температура. Однако даже при наличии этих
условий некоторые семена не могут прорасти, пока в них не произойдут внутренние
изменения. Если бы не было дозревания, то семена, высыпавшиеся осенью, могли
бы прорасти зимой и не пережить её. Механизмами, обеспечивающими совпадение
сроков прорастания с благоприятными внешними условиями, являются ростовые
вещества и ингибиторы роста; их изменение вызывается внешними факторами, такими
как свет и температура.
Типичное семя содержит запасы белков, жиров и углеводов. Они постепенно
разлагаются на аминокислоты и сахара, после чего переносятся в зону роста
зародыша. Энергию для этого процесса организм получает за счёт дыхания;
органические вещества (обычно, сахар) при этом разлагаются до газообразного СОг и
воды, тем самым вызывая уменьшение сухой массы семени. Первый видимый признак
роста - появление зародышевого корешка. Он растёт вниз, закрепляя семя в
почве. Затем появляется зачаток побега - плюмула, растущая вверх и к свету.
Семядоли могут при этом оставаться над землей или погружаться под её
поверхность .
Проокоеый
камбий
ВаСЮ/ПЯрНЫЙ
камбий
Латерапьная
меристема
Корневые вопсои
основная меристема
Прокамбий
Корн* бойче к пик
Рисунок 10.4.6.2. Строение растущего кончика корня
В корне рост происходит в двух зонах. В апикальной (верхушечной) меристеме
есть зона клеточного деления, её граница проходит примерно в 1-2 мм от
окончания корня. Перед ней (на самом кончике корня) находится покоящийся центр,
от клеток которого в конечном итоге происходят все остальные клетки корня
(хотя сами по себе они делятся достаточно медленно). На наружной стороне
покоящегося центра имеется корневой чехлик, выполняющий функции защиты и
ориентации в пространстве (содержащиеся в его клетках крахмальные зерна являются
рецепторами гравитации). За зоной клеточного деления находится зона
растяжения: там увеличиваются размеры клеток и начинается их дифференциация. Главный
корень может ветвиться, образуя боковые корни; при этом группы клеток пери-
цикла образуют новую корневую апикальную систему.
В некоторых случаях независимо от первичного корня могут образовываться
придаточные корни. С их помощью растение размножается или цепляется за почву.
Протодермз
пик.*пьная меристема
Основная меристема
Прокамбий
Лист
ердцевина
Латерапьная
меристема
Рисунок 10.4.6.3. Строение кончика побега
У многоклеточных растений растёт не всё тело, а его отдельные участи -
меристемы - группы клеток, способные делиться. Образующиеся в результате этого
дочерние клетки формируют постоянные ткани и уже не способны делиться. В ходе
первичного роста формируется растение; у травянистых форм это единственная
форма роста. Три основные части меристемы: протодерма, прокамбий и основная
меристема - образуют соответственно эпидермис, проводящие ткани (флоэму,
ксилему и т. п.) и паренхиматозные основные ткани. В зоне роста клетки
увеличиваются за счёт поглощения воды; рост в длину осуществляется благодаря
удлинению клеток. Постепенно клетки дифференцируются. В склеренхимных клетках
откладывается лигнин, после чего они отмирают.
Листья закладываются на побеге в виде мелких складок. Места их
возникновения называются узлами, а промежутки между ними - междоузлиями. Листовые
зачатки быстро удлиняются, окружая и защищая верхушечную меристему. Площадь
листьев постепенно увеличивается за счёт деления клеток и увеличения последних
в размерах. Начинается фотосинтез. Листья располагаются таким образом, чтобы
минимально закрывать друг друга от света.
Рисунок 10.4.6.4. Этот стебелёк только-только появился на свет
Вторичный рост встречается в основном у древесных растений; при этом
происходит утолщение корня или стебля. Обычно в результате вторичного роста
образуется древесина (отложение вторичной ксилемы), являющаяся характерной чертой
деревьев и кустарников. Вторичный рост просходит в результате активности
латеральной меристемы, представленной васкулярным и пробковым камбием,
образующими, соответственно, проводящие и наружные слои. Окружность камбия
увеличивается с утолщением ствола за счёт деления клеток в радиальном направлении.
При этом возникают своеобразные радиальные лучи, обеспечивающие обмен веществ
между сердцевиной и корой и запасающие питательные вещества на зиму.
Первичная ф по :<ма Вторичная фпоэма
Рисунок 10.4.6.5. Вторичный рост у деревьев
В областях с умеренным климатом зимой вторичный рост прекращается, а весной
возобновляется. Первые весенние сосуды, тонкостенные и широкие, способные
проводить большие количества воды, резко отличаются от сосудов,
образовавшихся осенью. В результате получаются годичные кольца, хорошо различимые на
поперечных срезах древесины. Подобные кольца могут возникать и в тропиках при
наличии засушливого периода. Годичные кольца служат для определения возраста
деревьев.
По мере старения древесина в центре ствола перестаёт выполнять проводящие
функции и темнеет. Эту внутреннюю часть древесины называют ядром, а более
влажную наружную - заболонью.
По мере роста наружные ткани всё больше спрессовываются и растягиваются.
Эпидермис в конце концов разрывается и замещается пробкой, образуемой
пробковым камбием. Стенки пробковых клеток пропитываются суберином - жировым
веществом, непроницаемым для воды и газов. Сами клетки постепенно отмирают. В
конце концов образуется слой, который мы называем корой.
Вторичный рост корней двудольных растений происходит примерно по такой же
схеме.
? нт оде р м а :■: о рд а :•: о рд а
Нейрапьный
О п под от борение Бпаступа Гаструпяция Нейрупяция гребень Органогенез
Рисунок 10.4.6.6. Этапы развития животного
Развитие животных начинается с зародыша. Зигота делится путём митоза, и
дочерние клетки (бластомеры) образуют полый шар - бластулу. На второй стадии,
называемой гаструляциеи, клетки перераспределяются внутри зародыша, образуя
три зародышевых листка: эктодерму, мезодерму и энтодерму, причём мезодерма
формируется позже остальных, образуясь из энтодермы. Из наружного листка
(эктодермы) образуются покровы, нервная система, органы чувств, отделы
пищеварительной системы, наружные жабры, а также дерма. Мезодерма у самых примитивных
многоклеточных (губки, кишечнополостные) отсутствует, у плоских червей и не-
мертин из неё образуется соединительная ткань между внутренними органами, у
кольчатых червей и членистоногих - мускулатура и выделительные органы, у
позвоночных - скелет, мускулатура, кровеносная, выделительная и половая
системы. Из энтодермы образуются лёгкие (у позвоночных) и пищеварительная система.
В результате гаструляции создаётся общий план строения организма, схожий даже
у отдалённых групп животных. На третьей стадии - стадии органогенеза - у
животного образуются системы органов, после чего начинается их рост. Изучением
зародышевого развития занимается эмбриология.
Наиболее значительные изменения в организме животного происходят на
эмбриональной стадии его развития. Однако и после «рождения» форма или внутреннее
строение животного могут сильно измениться. Метаморфоз - это глубокие и
относительно быстрые изменения, происходящие в организме в период
постэмбрионального развития. Этот процесс находится под контролем эндокринной системы.
Метаморфоз обычно связан с резкой сменой условий существования организма
(например, переходе от водной к наземной среде существования) либо с подготовкой
к этим переменам. В жизненном цикле животных, развивающихся с метаморфозом,
бывает хотя бы одна личиночная стадия. Личинки (особенно это относится к
прикреплённым формам) обеспечивают распространение вида, позволяя избежать
перенаселения, а также позволяют приспособиться к неблагоприятным погодным
условиям.
Элементы метаморфоза имеются уже у протист (так, сосущие инфузории в ходе
своего развития теряют реснички и прикрепляются к субстрату). У многих
беспозвоночных (губки, кишечно-полостные, плоские и кольчатые черви, моллюски,
иглокожие) свободноплавающие личинки выполняют функцию расселения; во многих
случаях (например, у сцифомедуз) метаморфоз осложняется чередованием
поколений . Немертинам характерен некротический метаморфоз, когда взрослая особь
развивается внутри личинки; остальная масса личинки после этого отмирает.
Выход на сушу привёл к уменьшению значения личиночной стадии развития. Так,
для многих паукообразных характерно прямое развитие, при котором после вылуп-
ления из яйца изменений во внутреннем строении не происходит или они
минимальны. У одних насекомых из яйца выходит нимфа, во многом похожая на
взрослое насекомое. У других - вышедшая из яйца личинка после усиленного питания
превращается в малоподвижную куколку, в теле которой происходит разрушение
личиночных тканей и формирование органов взрослого насекомого.
Среди позвоночных метаморфоз известен у миног, некоторых рыб (например,
двоякодышащих). У лягушки из яйца выходит личинка, обитающая в воде, -
головастик. По мере развития личиночные органы утрачиваются и появляются органы
взрослого животного.
У многих видов с наступлением половой зрелости рост прекращается; у других
он длится всю жизнь. Тем не менее, когда-либо наступает старение -
заключительная стадия онтогенеза (индивидуального развития организма), в ходе
которого приспособительные возможности организма уменьшаются. Физиологическая
причина старения пока ещё не раскрыта: одни учёные считают, что старение
«запрограммировано» в генетическом материале и является закономерным этапом
развития организма; другие же утверждают, что старение - это результат
накопления ошибок в течение жизни в генетическом аппарате особи. Не совсем понятна
пока и та критическая точка, после которой организм начинает стареть: одни
считают, что клетка начинает стареть сразу после её оплодотворения (деления),
другие - что это происходит вслед за прекращением роста. Все процессы,
связанные со старением, изучает геронтология.
Вслед за старением в жизни любого организма необратимо наступает смерть.
Смерть - это прекращение жизнедеятельности организма и гибель индивидуума как
обособленной биологической системы. Смерть сопровождается разложением
органических полимеров, из которых состоит организм. Различают патологическую
смерть, вызванную поражением жизненно важных органов (в т.ч. вследствие
несчастного случая или убийства), и естественную смерть, наступающую как
закономерный итог процесса старения.
У одноклеточных существ смерть наступает после деления клетки, так как
связана с прекращением существования данной особи. У высших животных смерть
связана с остановкой дыхания и кровообращения. В течение нескольких минут после
остановки дыхания угасают функции нервной системы - организм в это время
находится в состоянии клинической смерти. По прошествии этого времени
восстановление жизнедеятельности уже невозможно; наступает биологическая смерть.
Наука, изучающая смерть, называется танатологией.
10.4.7.
Восстановление и регенерация
В жизненных циклах многих растений и животных есть периоды, когда
активность организма снижается до минимума и рост прекращается. В качестве
примеров можно привести репродуктивные споры растений или куколок некоторых
насекомых. Период покоя наступает при изменении условий внешней среды и необходим
для того, чтобы дать возможность организму пережить неблагоприятное для него
время. Главным фактором при этом является изменение длины светового дня; у
растений наступление покоя контролируется регуляторами роста, а у животных -
особыми гормонами.
У животных известны три основные формы длительного покоя:
■ диапауза - остановка развития, наблюдаемая у насекомых. Она возможна у
различных групп на разных стадиях: от яйца до куколки или имаго - и
предоставляет животному возможность достигнуть периода размножения в
наиболее благоприятное время;
■ эстивация (летняя спячка) наблюдается у некоторых земноводных и
двоякодышащих рыб. Животное зарывается в ил, снижает до минимума
метаболическую активность и переживает таким образом период засухи;
■ гибернация (зимняя спячка) - состояние покоя, свойственное некоторым
теплокровным животным в период холодов. Температура тела падает почти до
температуры окружающей среды, метаболизм, рост и развитие резко
замедляются. От сильного переохлаждения зимующих животных спасают норы, в
которых температура значительно выше, чем снаружи.
Некоторые животные (например, рептилии и амфибии) в холодное время года
погружаются в оцепенение (псевдоспячку). В случае повышения температуры среды
они могут быстро проснуться.
Рост и деление клеток не прекращаются, даже когда организм достигает своих
окончательных размеров. Утрата или повреждение тканей в результате старения,
болезней, нападения других организмов может стимулировать дополнительное
деление клеток, что приводит к заживлению ран и восстановлению утраченных
органов и тканей.
Некоторые органы и ткани (например, защитные наружные покровы у наземных
позвоночных) непрерывно изнашиваются и замещаются новыми клетками. В других
органах (печень млекопитающих) клетки начинают делиться только после
повреждений .
Замещение утраченных частей организма называется регенерацией. У растений
способность к регенерации лежит в основе вегетативного размножения. У
животных эта способность зависит от сложности внутреннего строения. Так, низших
животных (губок, некоторых кишечно-полостных) можно разрезать на мелкие ку-
сочки, и из каждого получится новый организм. Более сложно устроенные
животные (кольчатые черви, членистоногие, иглокожие) способны восстанавливать лишь
отдельные части тела. Некоторые животные способны намеренно отбрасывать
регенерируемые конечности (многие ящерицы - хвост, ракообразные - клешни); эта
способность называется аутотомиеи. Извивающиеся хвосты и ноги отвлекают
внимание хищника и позволяют самому животному спастись бегством.
Рисунок 10.4.7.1. Эта морская звезда регенерировала шесть лучей
из одного, находящего на фотографии в правом нижнем углу
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Литпортал
*
IX. ГЛОТНУВ
ВЕНСКОГО ВОЗДУХА
ME НДЕЛЬ
Борис Володин
В первом семестре учебы он занимался только десять часов в неделю и только
физикой у Доплера.
Во втором семестре он занимался в неделю уже по двадцать шесть часов. Из
них десять — физикой у Доплера, пять в неделю — зоологией у Рудольфа Кнера.
Одиннадцать часов в неделю — ботаникой у профессора Фенцля: кроме лекций по
морфологии и систематике, он проходил еще специальный практикум по описанию и
определению растений.
Опьянение от свободы, охватившее его в первые венские дни, видимо, прошло.
Он сосредоточился и — как нередко бывает — стал набирать, чем дальше, тем все
большую и большую скорость. В третьем семестре он записался уже на тридцать
два часа занятий в неделю: десять часов — физика у Доплера, десять — химия у
Реттенбахера: всеобщая химия, медицинская химия, фармакологическая химия и
практикум по аналитической химии. Пять — на зоологию у Кнера. Шесть часов
занятий у Унгера, одного из первых цитологов в мире. В его лаборатории он
изучал анатомию и физиологию растений и проходил практикум по технике
микроскопии. И еще — раз в неделю на кафедре математики — практикум по
логарифмированию и тригонометрии.
Как вольнослушатель он отбирал только то, что считал жизненно важным.
Каждый час занятий был оплачен полновесной монетой, и он брал от этих часов все,
что можно было взять за шестьдесят минут. В такой ситуации галок на лекциях
не считают. И чтобы взять от оплаченного максимум, надо было прийти уже до
зубов вооруженным, а после практикума рыться в фолиантах, расставленных на
полках университетской библиотеки.
С деньгами уладилось: пометка «задолженность» не появлялась больше в
матрикуле. Может быть, увеличил «компетенции» Напп. Кое-что давала работа у
Доплера. А кроме того, Терезия уже вышла замуж с тем приданым, которое
поднакопилось к этому времени.
Письмо Антона Менделя сыну своему Грегору Иоганну Менделю, который стал
теперь большим человеком, священником, самолично разговаривает с богом, изучает
науки и лучше мирян знает, как надо жить и как поступать в важных случаях.
(Орфография перевода эквивалентна орфографии оригинала.)
«Хейнцисздорф от 23 августа [1852 г.]
Достапочтенейший г-н сын!
Писмо от 18-того августа мы получили мы узнали так же что наше желание от
посещении из замножиства занятия должно быть отвергнуто. В своем последним
писме я писал что все пока постарому но вскором времени будут новости. Твоя
сестра Терезия, должна ступить вбрак [неразборчиво] с Леопольтом Шиндлером.
Мы радители согласились мы надеимся что наш достапочтеныи г-н сын будит с
етим согласии. Сватьба назначенна 12 октября. Тогда мы с нова обратимся к
нашему достапочтеному г-ну сыну которому [неразборчиво] визит не удалое тогда
мы по надеялис что это произойдет на сватьбу. Если опять будит помеха то я за
Восемь дней с нова сообщу. Новаго у меня ни чего нет только картошки с нова
стали болеть только за эту неделю оне испортилис и покрылис пятнами.
Достапочтеныи г-н сын ожидаю скорово известия на мое писмо. С лутчими приветами
отрадителей с тысячми приветов от сестры Терезии чтоб приезд ни отменял и еще
ниский поклон от других сестер и зять.
Антон Мендель — быфший хозяин на
учаске №58 в Хейнцисздорфе».
Антон с горечью называл себя «бывшим хозяином». И сын, видимо, болезненно
относился к разорению, постигшему родителя в свое время, и с наивным
упрямством привирал в университетских анкетах, что отец его по-прежнему
«Wirtschaftsbesitzer» — «владелец хозяйства».
Он, конечно, приехал на свадьбу Терезии — за два года учебы это было
единственное его посещение родины, — там он провел двенадцать дней — с 9 по 20
октября 1852 года. В его «Heimathschein» — в паспорте, выданном «кайзерлихе
унд кёниглихе полицейкомиссариате Брюннского округа коронной земли Моравии»,
Зафиксированы все передвижения. Порядок в империи Франца-Иосифа был четкий:
собирается подданный хоть на короткое время покинуть постоянное место
жительства — он обязан явиться в полицию. Там в паспорте сделают пометку — и
прихлопнут печатью. Приехал на новое место — пусть всего на два дня, — снова
пометка , снова печать. Решил возвратиться — перед выездом снова все то же, дабы
подданный уже во всем по струнке ходил, чувствуя, сколь неотступно и
бдительно печется о нем государство. (В том паспорте записаны еще и его приметы:
«Рост — средний». «Волосы — русые». «Глаза — серые». «Особые приметы»... — мы
бы с вами написали «гений», но в полицейкомиссариате этого не разглядели и
написали «Особые приметы — отсутствуют». Впрочем, многие уже знают, что он
очень талантлив — Напп, Баумгартнер, Доплер. А что он гений — не знает пока
никто. Ах, если бы эта пометка своевременно появлялась в паспортах!...)
...Конечно, на свадьбе он был «генералом». Карьера, которую он совершал,
казалась родичам и землякам ослепительной. И конечно, всех восхищало, что он,
возносясь в верхние этажи социальной пирамиды, оставался по-прежнему со всеми
приветлив, ласков, прост и шутлив и привез молодым — из самой Вены! —
шикарные подарки, конечно. У него не хватило флоринов, чтобы подарки были шикарны
по венским масштабам, но они были шикарны по хейнцендорфским, и этого
достаточно .
Все были счастливы, и Терезия в особенности была счастлива. И новобрачный
Леопольд Шиндлер (однофамилец директора Технического училища), молодой хин-
чицкий крестьянин, оказался и милым, и добрым, и заботливым, совсем непохожим
характером на Алоиса Штурма. Все годы, пока зять Леопольд был жив, Мендель
относился к нему с той же нежностью, как и к младшей сестре. Пока был жив
отец, он адресовал свои письма «дражайшим родителям», но непременно посылал
Леопольду сердечные приветы и специально для него сообщал, какие в Брюнне на
рынке цены на рожь, пшеницу, ячмень, какие виды на урожай, а следовательно,
на конгьюнктуру в будущем. После смерти отца письма он адресовал Леопольду,
как признанному хозяину дома.
В доме Шиндлеров и родителей эти письма заменяли газеты. И как всякие
газеты, они при внимательном чтении могут сообщать не только о событиях, но и о
своем издателе.
А событий было много в ту пору. События были бурными.
И например, очередной, датированный 22 февраля 1853 года обзор важнейших
европейских событий для «Нью-Йорк дейли трибюн», человек иного склада,
масштаба, судьбы — постоянный лондонский корреспондент этой газеты Карл Маркс
начал так1.
«Телеграф сообщает следующие новости из Штульвейсенбурга:
«18 сего месяца в 1 час дня на гулявшего вдоль венской крепостной стены
австрийского императора Франца-Иосифа стремительно напал венгерский портной-
подмастерье по имени Ласло Либени, бывший гусар из Вены, и нанес ему удар
кинжалом. Удар был парирован адгьютантом, графом О'Доннеллем. Франц-Иосиф
ранен ниже затылка. Венгр, которому 21 год, был повержен на землю ударом сабли
адъютанта и немедленно арестован».
«...В Венгрии, — продолжал Маркс, — только что раскрыт очень широкий заговор
с целью свержения австрийского господства.
«Wiener Zeitung» публикует несколько приговоров военного суда по делу 39
лиц, которые обвинялись главным образом в том, что они состояли в заговоре с
Кошутом и Рущаком из Гамбурга.
Немедленно после подавления революционного восстания в Милане Радецкий
издал приказы о прекращении всякого сообщения с Пьемонтом и Швейцарией...
1 К. Маркс, Покушение на Франца-Иосифа. — Миланское восстание. — Британская
политика. — Речь Дизраэли. — Завещание Наполеона. Маркс и Энгельс, Соч., изд. 2-е, т. 8,
стр. 550—553.
...Миланское восстание замечательно, как симптом приближающегося
революционного кризиса на всем Европейском континенте. Оно достойно восхищения как
героический акт горстки пролетариев, которые, будучи вооружены лишь ножами,
отважились напасть на такую твердыню, как гарнизон и расквартированная вокруг
армия в 40 тысяч лучших солдат Европы, в то время как итальянские сыны Мамоны
предавались пляскам, пению и пиршествам среди крови и слез своей униженной и
растерзанной нации. Но в качестве исхода вечных заговоров Мадзини, его
напыщенных воззваний, его высокомерных декламаций против французского народа, это
восстание является весьма жалким по своим результатам. Будем, однако,
надеяться, что этим revolutions improvisees1, как называют их французы, отныне
положен конец. Слыхал ли кто когда-нибудь, чтобы великие импровизаторы были
также великими поэтами? В политике дело обстоит так же, как в поэзии.
Революции никогда не делаются по приказу. После страшного опыта 1848 и 1849 гг. ,
для того чтобы вызвать национальную революцию, требуется нечто большее, чем
бумажные призывы находящихся вдали вождей...2
Что революция побеждает даже тогда, когда она терпит поражение, видно лучше
всего по тому страху, который миланская echauffouree3 возбудила среди
континентальных властителей, поразив их в самое сердце...
...В первую минуту тревога была так велика, что в Берлине было арестовано
около двадцати жителей, и единственной причиной ареста явилось «глубокое
впечатление» от миланских событий... В Вене аресты и домашние обыски сделались
повседневным явлением. Между Россией, Пруссией и Австрией немедленно начались
переговоры о том, чтобы заявить английскому правительству совместный протест
по поводу политических эмигрантов. Как слабы, как бессильны так называемые
европейские «силы»! Они чувствуют, что все троны Европы сотрясаются до самого
основания при первых же предвестниках революционного землетрясения.
Окруженные своими армиями, виселицами, тюрьмами, они содрогаются перед тем, что сами
же называют «разрушительными поползновениями немногих подкупленных
злоумышленников» .
«Спокойствие восстановлено». Да, это так. То зловещее, страшное
спокойствие, которое наступает между первой вспышкой бури и ее повторным мощным
ударом... »
Так писал человек, каждой своей клеточкой ощущавший поступь истории.
Статья Маркса увидела свет в номере «Нью-Йорк дейли трибюн» от 8 марта 1853
года.
...В мартовские дни этого года вольнослушатель Венского университета каноник
отшельнического ордена святого Августина Грегор Мендель корпел над
микроскопом в лаборатории Унгера, одного из первых цитологов мира. Он учился
окрашивать препараты.
Впрочем, занятия на кафедре Унгера одними препаратами не ограничивались.
Профессор увлекся проблемами не микроскопического плана — движущими силами
эволюции. Ролью внешних влияний на изменчивость растений. (Кстати, он
установил в своих экспериментах, что изменение солевого состава почвы само по себе
не порождает новых видов растений.) Он пытался очертить путь развития жизни
от примитивных существ до человека и опубликовал в либеральной «Wiener
Zeitung» — в «Венской газете» — семнадцать «Ботанических писем».
Тотчас на Унгера набросился «аки лев рыкающий» Себастьян Бруннер, издатель
«Wiener Kirchenzeitung» — «Венской церковной газеты».
«Человек, который открыто отрицает Творение и Творца, и самого Бога в его
Триедином Существе, никогда не может быть избран деканом», — писал Бруннер в
1 Импровизированные революции (франц.).
2 То есть буржуазных революционеров Кошута и Мадзини.
3 Безрассудная выходка: смелый, но неудачный поступок (франц.).
одной из статей. Это можно было бы оценить всего лишь как мнение по частному
вопросу, но позднее патер Бруннер заговорил резче:
«Стоит только удивляться, если газеты приветствуют сегодняшний материализм,
если газеты провозглашают человека каким-то возвысившимся орангутангом, а
орангутанга каким-то ухудшенным человеческим существом и, следовательно,
превращают землю в гигантский зоосад, а государства в укротителей, и если, с
другой стороны, профессора так называемого «католического» университета
строят свои лекции на настоящих скотских теориях и на протяжении многих лет
наставляют молодых людей во взглядах на природу и на мир так, будто их
собственные воззрения происходят от фармазонов, кои проповедовали перед
французской революцией...»
Сию тираду, как и многие прочие, преподобный Бруннер завершал словами,
которые целомудренная цензура заменяла в тексте многоточиями.
Вот в чьей лаборатории окрашивал препараты преподобный каноник Мендель.
Окрашивал и раздумывал над тем, за какие занятия ему стоит платить в последнем
— четвертом его семестре, ибо был предупрежден прелатом Наппом о
необходимости в июле 1853 года вернуться в монастырь. Семестры были неравные. Осенне-
зимний длился с октября до конца марта (до пасхальных каникул). Весенне-
летний — с апреля по июль. Мендель снова записался на занятия по физике —
только уже на другой цикл — «Основы конструирования и применения физических
приборов и высшая математическая физика». Затем снова зоология у Кнера,
палеонтология у Цекели и энтомология у Коллара.
Профессор Коллар, мягкий и доброжелательный руководитель зоологического
отделения Академии наук и энтомологического кабинета дворцового музея, был си-
лезцем, земляком. Несколько месяцев назад, когда Мендель заглянул в его
владения — он время от времени бродил по разным лабораториям, вынюхивая, где,
что да как, — Коллар разговорился с молодым священником и по говору сразу
опознал земляка. Как не опознать, если силезец до гроба обязательно будет
выговаривать «п» и «т» так, словно это не краткие взрывные звуки, а шипящие!...
И, говоря по правде, Мендель давно уже бесплатно занимался в колларовой
лаборатории, возился с жуками, учился определять их. (Как не проникнуться Коллару
симпатией к тому, кого заинтересовали его жуки!) Нет, право, у Менделя не
только не исчезла, а наоборот, обострилась примеченная еще Баумгартнером и
Доплером склонность все ощупывать собственноручно в этом мире науки.
Прекрасная склонность!...
И все-таки как мало говорят нам немногие уцелевшие его письма и документы!...
Ведь до Вены, с того момента, как он запродал душу и тело церковной
корпорации, большая часть его времени уходила на богословие, на церковное право, на
древние языки, на молитвы и мессы. Конечно, был сад, превосходная
монастырская библиотека и курс плодоводства и виноградарства. Но без истинной
исследовательской школы это могло быть только дилетантством — пусть самого
высокого уровня, но дилетантством. Дилетантство было удостоверено, проштемпелевано
провалом на экзаменах, и доброжелатель Баумгартнер написал о необходимости
«надлежащего руководства», и вот он — университетский вольнослушатель, для
которого не существует официальной программы. Он предоставлен самому себе, он
как бы брошен в реку, из которой должен выплыть сам. И «куда нам плыть» — он
выбирает с удивительно профессиональной точностью.
Он твердо знал, к чему стремится. Выбор был сделан еще перед несчастливыми
экзаменами. Но нужны ли гимназическому учителю для вдалбливания законов
Ньютона и Кулона в головы школяров математическая физика и теория
конструирования приборов? И так ли уж нужны ему палеонтология и техника микроскопических
исследований? И нужно ли месяцами копаться в энтомологических и ботанических
коллекциях?... Сколько школьных педагогов Австрии, Германии, Франции, России
годами зарабатывали свой хлеб, долдоня «от сих до сих» по стабильному учебни-
ку!... Нет, не только ради учительской эрудиции впитывает он знания по
необычному плану. Еще в Ольмюце премонстрантом Францем он был отравлен азартом
собственноручного начинения старых ружейных стволов железными опилками,
потребностью своими глазами убедиться, как окисляет металлы кислород. И нечто
подобное он нашел и в работе с растениями монастырского сада, и, наверно, все-
таки Коленатый и Грубый наделяли его эпитетами превосходной степени не только
потому лишь, что Напп просил поспособствовать его приглашению в суппленты...
А в Вене был Доплер, взявший его в помощники ассистента, и был Коллар, без
оплаты и без визы факультетского квестора допустивший его в свои владения.
Видимо, они подсказали, что выбрать из множества университетских курсов, дабы
прочно стоять на своих ногах в облюбованном им исследовательском деле, и
помогли сосредоточиться после краха лотерейных надежд и упоения свободой в
первые месяцы.
Университетские учителя оценили его высоко. По рекомендации Коллара и... Кне-
ра — да, провалившего его Кнера! — Мендель еще студентом принят в члены
Венского зоолого-ботанического общества, где заседали все ученые светила
австрийской столицы... Таким был итог двух венских лет.
...Он был полностью сосредоточен на том, что увлекло его. Настолько, что
перестал реагировать на неудобства, связанные с необходимостью нести
обязанности, полагавшиеся ему как члену ордена. Он жил в своем мире, а вокруг был
большой мир: монастырь с экзерцициями в благочестии, империя, покушения,
аресты, революции, конфискации газет, казни, цены на рынке. И он, наконец,
непроизвольно нашел для себя комфортабельную позицию: в том внешнем мире он
сделался «дисциплинированным подданным», чьи суждения не выходили за рамки
высказываний газет умеренного направления, любое отклонение — вправо или
влево — требовало бы отвлечься от того, что сделалось центром мира внутреннего.
Он стал дважды отшельником — по положению и по жизненной позиции. В этой
позиции он уже внутренне отрезал себя и от мира и от монастыря.
И в бурные дни марта 1853 года, когда империя вздрогнула от блеска кинжала
Либени, эха Заговоров в Венгрии и восстания в Италии, он писал родным
спокойные письма. Его письма заменяли в доме газеты, но такие газеты, по которым
нельзя судить о событиях всерьез:
«Любимые родители!
Я прибыл в Брюнн уже на прошлой неделе для того, чтобы провести пасхальные
дни в монастыре...
В моем положении совершенно никаких изменений не произошло. Я непрерывно
здоров и занимаюсь прилежно; все остальное, надеюсь, приложится.
О покушении на императора и о счастливом избавлении от опасности вы уже,
конечно, слыхали. Перед отъездом из Вены я видел императора вполне
отремонтированным. Убийцу звали Либени, и 26-го прошлого месяца его уже повесили.
Поздравления с моими именинами я получил 12-го, шлю за них мое самое
прочувственное спасибо. Я узнал, что вы чувствуете себя вполне хорошо, и что
молодая чета хорошо ориентируется в своем новом положении...»
Император отремонтирован. Либени повешен. И о том и о другом в равной мере
спокойно.
Летом 1853-го он вернулся в Брюнн и теперь уже «со щитом» и теперь уже
навсегда .
«Навсегда» не значит, что он не высовывал носу из этого города. Он потом
немало поездил и по стране и по Европе, но он ездил как паломничествующий
монах, ездил как турист, как делегат научного съезда и под конец как больной,
которому нужны целебные воды. Просто теперь навсегда дом его был в Брюнне, в
стенах святого Томаша. Попыток вырваться оттуда он не предпринимал... Он был
хорошо теперь устроен в жизни. Через год по возвращении ему предоставили
отличнейшее место супплента по физике и естественной истории в недавно
открывшейся Оберреальшуле — Высшей реальной школе.
Такие заведения в империи стали появляться перед революцией 48-го года —
знамение времени! Сюда брали, уже не различая совсем сословной
принадлежности , — то были школы для разночинцев. Различали только по способности платить
за обучение и усваивать физику, химию, алгебру, геометрию, начертательную
геометрию. Австрийским буржуа срочно нужны были технически грамотные
служащие . Для одаренных, но неимущих юнцов было установлено даже некое количество
бесплатных вакансий, а вместо латыни, греческого, курса этики — католической
нравственности — и эстетики здесь преподавались машиноведение и минералогия —
она входила в цикл естественной истории. Добавим: к этому времени Техническое
училище, в котором два года назад Менделю задержали выплату 25 флоринов, было
превращено в Технологический институт. С классическим гимназическим
образованием в его стенах оставалось бы только хлопать глазами.
Конечно, человек, прошедший физическую школу у Доплера, а биологическую у
Унгера, Коллара и Кнера, вполне подходил для роли профессора Оберреальшуле.
Но, впрочем, среди его коллег были люди и с более громкой научной биографией
— например, дипломированный доктор математики Александр Маковский. Кроме
математики, он занимался еще геологией и палеонтологией и оставил после себя
серию фундаментальных работ как о современной структуре лёссовых почв и
геологической истории Моравии, так и о находках останков ископаемых животных и
останков древних людей в Моравии (кое-что из этого он обнаружил, кстати, у
стен августинского монастыря). Он был исследователем самого высокого класса.
Правда, Маковский появился в Высшей реальной школе несколько позже — в 1860
году, а в 1854-м клан физиков и естественников возглавлял 57-летний Александр
Завадский — темпераментный красноречивый поляк — низенький, седой, с
растрепанной, уже редеющей шевелюрой и совершенно белыми и тоже совершенно
растрепанными бакенбардами (он напоминал глуховатого льва).
Завадский обладал множеством титулов — «доктор философии и свободных
искусств, эмеритальный профессор физики, математики и воспитательной науки
университетов в Лемберге1 и Перемышле и многих других научных обществ,
отечественных и зарубежных, член».
Он был также автором изрядного числа аккуратных толстеньких томиков,
изданных в тогдашнем Лемберге, Вене, Берлине. Томики и по сей день стоят на полках
многих книгохранилищ, и с них регулярно — по расписанию — снимают пыль. Во
Львовской научной библиотеке — бывшей библиотеке «Оссолинеума», института Ос-
солинских — стоит его «Определитель растительного царства Галиции и
Буковины». Автор с надлежащей скромностью замечает в предисловии, что среди
множества известных растений в определителе значатся четыре доселе неизвестных
вида: «Chrisanthemum Zawadzkii» и «Sylene Zawadzkii», которые были открыты на
галицийских полях и лугах другом Завадского Гербихом и названы в честь
автора, а также «Herbichia abrotanifolia» и «Erisium Wittmani», найденные уже
самим Завадским и, конечно же, названные по имени профессоров Гербиха и Виттма-
на, которые помогли ему в составлении определителя.
Среди печатных трудов физика — «Лечебник», распространявшийся, как
свидетельствует предисловие, по подписке среди поименно перечисленных в нем
господ. Затем — «Описание позвоночных, обитающих в Галиции и Буковине», верно-
подданнейше посвященное Его Королевскому Высочеству Эрцгерцогу Фердинанду-
Карлу. Затем — «Флора города Лемберга, или Описание дикорастущих вокруг Лем-
То есть во Львове. Галиция входила тогда в состав Австрийской империи. Как и
везде, мы вынуждены употреблять это название города соответственно документальным
текстам того времени.
берга растений, сгруппированных по времени их цветения». Сия «Флора» также
посвящена по велению эпохи «Его Высокоблагородию и кавалеру Гиальберту-Иозефу
фон Павликовскому, попечителю медицины и прочая и прочая» — одному из гали-
цийских штатгальтеров. Труд снабжен весьма красивым эпиграфом:
«Из внимательных наблюдений за природою человек черпает благороднейшую
часть своих радостей и величайшее утешение - БЕССМЕРТИЕ».
Описание добрюннского — подчеркнем это — творчества эмеритального лемберг-
ского профессора было бы неполным, если бы мы не упомянули еще об одном его
произведении, также размноженном на печатном станке. Это стихотворная
«Эпитафия господину профессору статистики доктору Карлу фон Хюттнеру», исполненная
с приличествующей патетикой и скорбью:
С миром спи! Морфей да будет
Твой подобен ночи майской!...
По совершенно непонятным причинам оказалось, что среди множества творений
главы физиков Высшей реальной школы единственным относившимся к собственно
физике трудом была лишь его письменная конкурсная экзаменационная работа на
степень доктора и на право занимать должность профессора «коллегии
философского факультета в Лемберге». Печатного станка сей труд не увидел, ибо
соискатели должностей должны были доказывать своё преимущество перед конкурентами
путем наилучшего изложения сведений общеизвестных. Украшенная тремя ярко-
красными сургучными кляксами с оттиснутым на них имперским орлом, эта работа
хранится в личном деле Завадского — оно сейчас находится во Львовском
областном архиве.
Да, с 1818 года и по самый 1853-й Завадский был сначала ассистентом, а
потом профессором во Львове. Посвящал свои книги эрцгерцогам и штатгальтерам,
которые, видимо, жертвовали деньги на издания — университетские оклады были
скудны. Он проявлял и религиозное благочестие тоже, пользовался доверием
начальства и симпатиями коллег-профессоров философского факультета. Он был
верноподданным господином и оставался таким в бурные времена.
В 184 6 году, когда в Галиции вспыхнуло очередное антиавстрийское движение,
большая группа львовских университетских профессоров-юристов была отправлена
за решетку и задним числом — по предписанию полицейпрезидиума — факультетская
профессорская коллегия лишила их должностей.
В 1848 году университет — особенно его студенты и молодые преподаватели —
был во Львове главным источником революционной крамолы, сотрясавшей устои
империи . Когда загрохотали пушки императорских полков, верноподданные
осведомители выглянули из щелей, в которые прежде попрятались, и принялись строчить
донесения на лиц, в революционные дни проявивших опасный образ мыслей. В
доносах имя Завадского снова не фигурировало. Однако когда в 1853 году он
появился в Брюнне, его окружал ореол мученика, пострадавшего за свободомыслие. И
люди, помнившие профессора, рассказывали Ильтису, что Завадский был лишен в
Лемберге должности и выслан из Галиции в Моравию за революционные настроения.
А как мы помним, в Брюнне даже члены августинской общины были склонны к
известному свободомыслию, особенно в вопросах, касавшихся возрождения
славянской культуры и национального самосознания. Надо заметить, что в империи
немецкие слои буржуазии были наиболее радикально настроенными. Интеллигентные
австрийские немцы симпатизировали чешскому культурному движению. Завадский
был окружен почетом. Естественным было отыскать в архивном фонде «кайзерлихе
унд кёниглихе» Лембергского университета «Дисциплинарное дело профессора
Александра Завадского1». Увы! В этом деле сохранились лишь третьестепенные
документы. Обвинительные материалы против Завадского, занимавшего пост дека-
К сожалению, в фондах канцелярии штатгальтерства документы по делу Завадского
отыскать пока не удалось. — Б.В.
на, были истребованы канцелярией галицииского штатгальтера для ознакомления и
не возвращены. Из переписки ясно, что всей профессорской коллегии были
поставлены в вину какие-то решения, принятые на двух заседаниях коллегии летом
1851 года. Всем членам коллегии министерство культов и просвещения объявило
выговор. Бывший декан Завадский и квестор Козма были уволены в отставку.
Характерно, что не пришедшиеся начальству по вкусу решения были приняты в
середине 1851 года, дисциплинарное дело начато в середине 1852-го, а увольнение
последовало уже в 1853-м.
Итак, Завадский был вынужден покинуть столь хорошо им обжитый Лемберг и
удовлетвориться скромной должностью профессора уже не университета, а
профессора всего лишь реальной школы. Его самолюбие было уязвлено, конечно.
В Брюнне на дружелюбные расспросы новых коллег Завадский мог со спокойной
совестью ответствовать, что пострадал за правду. Еще он утешал себя словами,
некогда им самим поставленными в эпиграф к «Определителю», — насчет
благороднейших радостей и самого бессмертия, которые человек может почерпнуть только
из внимательнейших наблюдений за природою. А так как в Брюнне университетские
профессора физики, даже опальные, на дороге не валялись, он оказался
окруженным вниманием, продиктованным у одних — почтением к ученым трудам, заслугам,
знаниям и званиям, у других — сочувствием к пострадавшему за вольномыслие, а
у третьих, наконец, — необходимостью получше знать каждое слово «высланного»,
дабы своевременно донести об этом слове куда следует.
Для директора Оберреальшуле господина Ауспитца присутствие в числе
педагогов школы бывшего университетского профессора было фактом попросту выгодным.
Оно поднимало акции возглавляемого им учреждения, а кроме того, Завадский
действительно способствовал подъему интеллектуальной жизни на иной уровень.
Пусть как исследователь он проявил себя лишь в ботанике, пусть не было у него
оригинальных представлений о кардинальных процессах, о движущих силах
природы, но ведь он все равно профессиональный исследователь, который технику дела
знает идеально — и да будет с его помощью в жизни Оберреальшуле и всего Брюн-
на поднят новый пласт!
Преподавательский состав Оберреальшуле (Мендель - нижний ряд 4-й справа).
Выказывая профессору свое почтение, директор Ауспитц при каждом совместном
фотографировании педагогов школы непременно сажал самого крупного в своем
заведении ученого рядом с собою по левую руку, а по правую руку он сажал,
конечно же, «законоучителя», преподавателя обязательного и в реальном обучении
краткого курса религиозных наук монаха ордена премонстрантов патера Вацлава
Краткого. Лицо у патера Вацлава было квадратное, глаза невыразительные, а уши
оттопырены слегка и навострены. Он сделался потом, как и Мендель, аббатом
своего монастыря, и членом той же избирательной курии, и вместе с
епископальным комиссаром Хаммермюллером был избран депутатом ландтага. И это против его
избрания протестовал потом Мендель. И Краткий, конечно, проклинал Менделя за
то, что он спутался с либералами. Но здесь на фотографии все тихо, все мирно.
Все бури впереди. И господин директор Ауспитц пока еще тоже только школьный
директор, еще не редактор газеты, еще не партийный лидер. Он еще не ведает
местами в банковских правлениях. Он только рекомендует своим учителям, как
сесть перед объективом фотоаппарата, чтобы профессорский корпус был
представлен повыгоднее.
Кроме Завадского и Краткого, в первый — более почетный — ряд
фотографирующихся Ауспитц обязательно просил сесть еще августинца патера Фоглера,
преподававшего немецкий язык, и августинца патера Менделя. Этим подчеркивалось
почтение к церкви, которую они представляли, и вес означенных персон в реаль-
шуле, хотя — заметим это особо — Грегор Мендель и после университета был все-
таки не дипломированным учителем, а по-прежнему всего лишь супплентом.
...Он так и остался супплентом. Он проработал в реальной школе четырнадцать
лет и все четырнадцать лет супплентом, потому что пробыл в университете всего
лишь четыре семестра, и только вольнослушателем. Потому что прошел лишь
выбранные курсы, а не все, какие полагались для получения диплома. И, окончив
избранные курсы, он не сдавал экзаменов, ибо не это ему было нужно, а нужно
было ликвидировать «белые пятна» в знаниях, чтобы чувствовать себя в мире,
который его занимал и волновал, хозяином. Чтобы приобщиться к подлинной науке
— к царству строгого эксперимента и осторожности в суждениях, в котором
самонадеянность и суетность уже не грех, требующий публичного покаяния, а просто
гибель.
Оберреальшуле в Брно, сейчас гимназия.
И он приобщился к нему у Доплера и Коллара, чьи имена первые по возвращении
месяцы не сходили у него с языка.
Впрочем, он мог получить еще диплом гимназического учителя — все-таки это
кое-что. И у него было разрешение баумгартнеровой комиссии. С дипломом в кар-
мане он получил бы право титуловаться «профессором» уже всерьез, а не
контрабандой , как в Цнайме.
И он поехал сдавать эти экзамены весной 1856-го и насмерть удивил будущих
биографов, ибо экзаменов снова не сдал.
Он вернулся из Вены, еле держась на ногах; он был столь плох, что
перепуганные собратья по монастырю вызвали из деревни его отца и дядю — вот все
достоверное, что было известно в течение многих лет. Ильтис нашел в
министерском архиве упоминание, что Мендель не сдал экзамена опять же по биологии... Но
второй-то провал Менделя на экзамене по биологии — дело совсем несуразное!...
Потом один из бывших педагогов реальшуле сказал Ильтису, будто Мендель
поспорил с кем-то из экзаменаторов, и тотчас родилась еще одна легенда об отце
генетики: он якобы одержал верх в дискуссии о том, как нужно ставить
биологический эксперимент, но экзамен не лучшее место для дискуссий, у одного из
участников всегда есть возможность прервать полемику двойкой.
То была всего лишь легенда, родившаяся «в поисках пороха». Несколько лет
назад Ярослав Кржиженецкий, покойный ныне, приводя в порядок менделевский
архив, обнаружил свидетельства, относившиеся к этому эпизоду. Мендель заболел
во время экзаменов. Он неожиданно утратил способность писать. Трудно сказать,
что послужило причиной этой «аграфии» — заболевания, относящегося к
компетенции психоневрологов: простое ли переутомление — ведь он нес и монастырские
обязанности (включая сюда и «экзерциции»), и преподавал, и уже вел
исследовательскую работу, и к экзаменам готовился; или, быть может, в обстановке, в
которой некогда постиг его столь обидный провал, наступило нечто вроде
психического шока?... Чем человек талантливей, тем он ранимее, ибо талант — это в
первую очередь особая обостренность восприятия и реакций. В клетках мозга с
другой скоростью и в других количествах вырабатываются ферменты, быстрее
сгорают вещества... А иногда и сами клетки. И сами люди...
Он снова не сдал экзаменов.
Это значило, что на следующий год все надо начинать сначала, и Мендель
просто решил не возиться с этим больше. Каждая попытка, как ни была серьезна
теперь его подготовленность, требовала времени, треволнений, трат. Диплом же
мог быть нужен лишь «honoris causa» — «чести ради», и не в общепринятом
смысле, а просто для самолюбия. Положение его было теперь куда как твердым!... И не
только оттого, что проучился в университете, и не только оттого, что
зарекомендовал себя в очередной раз великолепным педагогом — прочно зарекомендовал...
Завадский тоже был отличным лектором да еще обладал высокими степенями, но
его вышвырнули из Лемберга в 57 лет, как щенка.
Позиции патера Менделя были много лучшими, чем и у титулованного, но
опального Завадского и у неопального Маковского, ибо патер Грегор носил черную
униформу Службы Спасения душ и по одной лишь принадлежности к церковной
гвардии после подписания конкордата 1855 года пользовался абсолютным
преимуществом перед всеми этими учеными-мирянами с их дипломами и степенями.
И наконец, кроме всего, его полюбил господин директор Ауспитц. Директор
приметил супплента Менделя еще за три года до того, как господин каноник
появился в стенах Оберреальшуле — да, да, в Техническом училище, где Мендель
временно замещал заболевшего профессора естественной истории. Да, да, Ауспитц
работал в Техническом училище инспектором, а возглавив реальную школу, не
преминул пригласить Менделя в свое заведение. И теперь ничто не могло
заставить его переменить мнение о своем подчиненном — «феноменальные
педагогические способности!», «светлейшая голова!», «задатки настоящего исследователя!»
«удивительной души человек!», «прямая, честная натура!»ит.д. и т.д.
Ауспитц плевал на то, что Мендель снова не смог получить диплома, — уж он-
то знает истинную цену и дипломов и Менделя. И супплентский оклад патера Гре-
гора теперь не отличался от окладов дипломированных господ.
А кроме всего, все-таки не из-за одного лишь личного уважения к умению
патера Краткого преподавать мальчишкам-реалистам слово божие, а патера Фоглера
— немецкий язык, а патера Менделя — физику и биологию господин директор Аус-
питц приглашал их фотографироваться в первом ряду! Трое людей в униформе
Службы Спасения душ олицетворяли господство духа благонамеренности во
вверенной директору школе.
Впрочем, сутану постоянно носил только Краткий.
Мендель и Фоглер упрямо ходили по городу в цивильном костюме особого
образца, разрешенного монахам для ношения вне монастыря в то время, когда им не
предстояло исполнять свои пастырские обязанности: высокие сапоги, в которые
заправлены черные брюки, просторный чуть мешковатый сюртук (увы, под ним
виднелся не элегантный галстук-«бабочка» на крахмальной манишке, а подрясник со
стоячим мундирным воротником) . На голове — уже не по форме — Мендель носил
цилиндр. Он был шутлив, смешлив, стоило ему покинуть классную комнату, как он
окутывался сигарным дымом... В нем настолько что-то сдвинулось за эти годы, до
такой степени по манерам своим казался он теперь мирянином, что когда один из
его учеников-реалистов в первый раз по какому-то делу прибежал к нему в
монастырь , то остолбенел на пороге кельи, увидев своего физика в полном облачении
августинца... В представлении мальчика это облачение совсем не вязалось с
учителем .
А в монастыре святого Томаша, кроме дел по саду и оранжерее, на Менделя
ныне была возложена постоянно еще одна очень важная в отшельнической общине
нищенствующего ордена должность «патера кюхенмайстера» — шефа кухни. И
неведомо , какую роль сыграл здесь опыт, приобретенный в столице, но августинская
кухня, которая никогда не была в загоне, в течение всего менделевского
шефства над ней непрерывно процветала и потом — при его аббатстве — тоже. И брюнн-
ские бюргеры присылали своих дочек-невест к поварам святого Томаша в
обучение : тамошняя кулинарная подготовка весьма поднимала акции будущих хозяек
респектабельных домов. Кухня специально была расположена так, чтобы фрау и
фрейлейн могли попадать в нее, не нарушая царившего над частью помещений
монастыря запрета — клаузуры. Обучение кулинарному делу, видимо, тоже
способствовало процветанию монастырской кассы.
А то, что кухня была поистине замечательной, зафиксировано даже в строго
научной печати. Недоверчивого читателя мы адресуем к столь солидному
источнику, как «Journal of Heredity». Уже упоминалось, что в 1942 году в нем была
напечатана статья «Я разговаривал с Менделем», написанная бывшим
коммивояжером французской цветочной фирмы Эйхлингом.
Эйхлинг, которому в 1878-м было 22 года, не только разговаривал с Менделем,
но еще и обедал с Менделем! Шестьдесят лет спустя он как нечто несравненное
вспоминал суп, ветчину и монастырское пиво, которыми его угощали!...
Поминая свое голодное отрочество, супплент-«кюхенмайстер» подкармливал
иногда забегавших к нему на монастырскую квартиру мальчишек-реалистов.
Они нередко к нему бегали, особенно летом, когда было хорошо в монастырском
саду... Классы в реальшуле были огромные — по 85—90 человек. И почти треть
ребят в каждом классе были иногородние, и обязательно десяток из них были из
семей победнее — такие, кого даже освобождали от платы за обучение. Вот он и
подкармливал их... И обучал приемам садоводства: бывший его ученик садовник
Прессбургер писал, что скрещивать груши его научил Мендель. А помня другие
события своей жизни, он за четырнадцать лет в реальной школе ни одного
ученика не провалил на экзамене!...
Но пост «кюхенмайстера» не принес ему добра, ибо с сорока лет и до конца
дней Мендель страдал от тучности. Впрочем, тучность была в его роду
наследственной : сестричка Терезия считалась самой толстой женщиной в Хейнцендорфе.
...Время тревог и забот осталось позади. Одна лишь принадлежность к Службе
Спасения душ, привычное исполнение обязанностей — регулярные «capitulum
culparum», экзерциции, мессы, которые надо было время от времени по очереди с
другими членами братства служить в костеле Вознесения Девы Марии, да личная
несвобода обеспечили безбедное бытие.
В реальной школе он был самым любимым из учителей. Он был в равной мере
доброжелателен ко всем мальчишкам — к австрийцам, чехам, полякам, к
католикам, лютеранам, евреям. Патеру Краткому его терпимость не нравилась, но это
оставалось личным делом патера Краткого. Однако чтобы ученики полюбили, одной
терпимости и доброты недостаточно. Но он еще блестяще знал свое дело и очень
интересно преподавал.
Как всякий человек, отлично владеющий предметом и слогом, время от времени
— для разрядки — он вставлял в свои лекции шутку. Он был ровен. От его
спокойствия веяло уверенностью в своих силах.
Лишь дважды при учениках он вышел из себя. Первый раз, когда в зверинце
обезьяна неожиданно сорвала с его носа очки в тонкой золоченой оправе, а
второй — когда класс, которому он рассказывал о процессе оплодотворения,
расхохотался: ведь в нем же были мальчишки в том возрасте, когда само слово
«оплодотворение» производит фурор!...
Мендель покраснел и крикнул: «Не делайте из мухи слона! Это совершенно
естественные вещи!»
...В его монастырской квартире был устроен маленький зверинец. Там жил
пойманный на одной из загородных прогулок с учениками лисенок; жил еж, иногда
залезавший в его сапоги бутылками; жили мыши — белые и серые, которых он
скрещивал, хоть никто и не понимал зачем. Маленький зверинец тоже приманивал
мальчишек, но слух об опытах с мышами дошел до высокого церковного
начальства.
«Non licet!» — «Не подобает!» — так было сказано. И канонику Менделю
пришлось подчиниться уставу. Мыши были убраны из кельи. Еж и лиса остались.
Он по-прежнему много работал в саду, занимался пчелами и растениями.
Разводил цветы. Прививал груши. Даже, выращивал в оранжерее ананасы. Все это
считалось столь же угодным богу, как и трюки жонглера, адресованные лично
Мадонне , и приносило монастырю доход и честь.
И он без труда выпросил себе у Наппа участочек специально для каких-то
опытов, крохотный — 35 на 7 метров — палисадник под окнами прелатуры. Плотник
Иосиф Шипка обнес участок оградой, за что получил из монастырской кассы «по 1
фл. 5 крейц. за день работы — итого за 12 дней — 12 фл. 60 крейц. за забор
для патера Грегора».
Участок он получил еще в 1854-м — в первый год своей работы в реальной
школе. Тем не менее, прелат Напп мог уже удостовериться, что урожай
экспериментов, которые соберет здесь патер Грегор, не пропадет втуне, ведь еще летом
1853-го в Вене на заседании зоолого-ботанического общества вновь принятый в
его состав преподобный студент Мендель уже сделал доклад о биологии вредителя
редиса, репы и капусты — бабочки «Botys margaritalis». Гусеницы этого племени
опустошили в предыдущем году огороды Моравии. Бедствие постигло и Хейнцендорф
и Брюнн, а к таким событиям потомственный крестьянин Мендель не мог
оставаться равнодушным, и он решил разобраться в нем так, как подобало человеку из
университетской лаборатории: принялся копаться в огородной земле, но не
лопатой, а пинцетом, и обнаружил в корнеплодах гусениц. И конечно же, привез их в
Вену в аккуратном деревянном ящичке. Прорезал в источенных гусеницами
редисках окошечки, дабы наблюдать за поведением личинок, уже впавших в
оцепенение. Наблюдал за ними всю зиму, вывел из них бабочек и описал их.
Сам Коллар сравнил полученные экземпляры с тем, что было в коллекции
Императорского музея, точно определил вид и указал, что прежнее описание,
содержавшееся в очень известном руководстве, страдало рядом погрешностей.
В том же 1853 году этот доклад преподобного господина Менделя был
опубликован в «Трудах Венского зоолого-ботанического общества». Под заглавием его
стояло посвящение: «Моему высокочтимому учителю г-ну доктору Коллару». Том
трудов занял свое место в библиотеке монастыря, а также в библиотеке реальной
школы. Отдельные оттиски были, конечно, по обычаю презентованы друзьям и
покровителям — оттиски первого научного труда!
Садик Менделя, в котором он проводил опыты с горохом
Второй труд последовал быстро. Быть может, Мендель сам даже не ожидал, что
так получится. Насекомых-вредителей было в ту пору множество. Следуя законам,
тогда еще неведомым1, насекомые неожиданно бурно размножались, заполняли
посевы, и столь же неожиданно их нашествие вдруг прекращалось. В 1853-м и 1854-
м пострадали не одни огороды, но еще и плантации гороха. Неприятель значился
в энтомологических трудах под именем гороховой зерноедки «Bruchus pisi».
Мендель , конечно, понимал, что проведенные им наблюдения могут заинтересовать и
Коллара и зоолого-ботаническое общество. Он, быть может, даже рассчитывал,
что его пригласят в Вену сделать новый доклад, и — дабы заинтересовать в этом
учителя — послал Коллару письмо, начинавшееся так, как могут начинаться лишь
личные письма — с полушутки:
«Глубокоуважаемый господин Директор!
Позволю себе сообщить о Преступнике, серьезно опустошившем за два последних
года окрестности Брюнна. Это «Bruchus pisi». Сей зверь в истекшем году почти
уничтожил большую часть гороха еще в поле, а собранный урожай сделал
несъедобным для человека из-за того, что перезимовал в зернах. Бедствие достигло
столь великих масштабов, что торговая инспекция зачастую не разрешала
продавать на рынках привезенный на продажу горох.
К пониманию законов жизни популяций биология подошла в 20-х годах нашего столетия.
Путь к их осознанию проходил именно через развитие основных положений менделизма.
В начале января я обследовал партию зараженного гороха и обнаружил в
большом числе Зерен жучков, их яйца, куколок и личинок. С виду горошины были
гладки, но при тщательном наблюдении удавалось увидеть нечто подобное следам
игольных уколов — на противоположной стороне этих зерен оказывались круглые
темные пятна размером в 1/2 линии1. При разламывании зерен легко
обнаруживался путь, проделанный в них личинками, ибо зерна были ими проедены от точки
укола до темного пятна. В области пятна выросшие из личинок жучки выходят на
поверхность. Я следил в моем жилище за их развитием.
Мне не был известен факт зимовки жучка в горошинах. Взламывая зеленые
бобы2, я часто обнаруживал довольно уже развитых личинок, лежавших рядом с
объеденными зернами, и полагал, что их окукливание происходит не в горошинах, а
лишь внутри самого боба.
Теперь я придерживаюсь иного мнения, но должен признать, что эта манера
зимовки не согласуется с предположением о том, что самка откладывает яички
только в цветок. Весьма достоверно, что личинка вскоре после своего выхода из
яйца проникает в зерно — об этом свидетельствует очень узкий канал, по
которому она двигалась.
...Если яйцо действительно было отложено в цветок, то зернышко в тот момент,
когда оно подвергается нападению личинки, должно быть очень молодым, нежным и
весьма восприимчивым к ранениям. Приходится в таком случае удивляться тому,
как стало возможным, чтобы оно развивалось столь же хорошо, как и другие
здоровые зерна, ибо оно должно было переносить непрекращающееся травмирование. У
других растений в подобных случаях мы наблюдаем, как завязи заболевают и
гибнут . Точно так же в тех гороховых бобах, где личинка лежит свободно, одно или
несколько зернышек оказывались совершенно деформированы — предположительно
те, что самыми первыми были повреждены личинками.
В целом же все становится понятным, если предположить, что зернышко стало
крепче или совсем созрело к моменту, когда в него проникла маленькая еще
личинка. Из этого, правда, вытекают выводы и предположения, которые я не
решаюсь высказать наобум. Во всяком случае, представляется желательным тщательно
изучить способ существования этого животного, дабы получить возможную ясность
насчет его размножения и распространения; в противном случае есть основания
опасаться, что мы лишимся одного из самых питательных земных плодов. Как я
слышал, владельцы больших имений настроены уже в следующее лето отказываться
от разведения гороха.
Примите, Ваше благородие, уверение в совершенном к Вам почтении
Грегор Мендель».
Если бы он знал, как повернется дело, то, наверное, написал бы по-другому.
Он был теперь достаточно требователен к себе и в письме Коллару лишь
набрасывал контуры увиденного — бегло и осторожно, и не считал работу оконченной.
Весной на отведенном ему под окнами прелатуры участочке он даже посеял горох.
Быть может, чтобы просто наблюдать за жучком. А может быть, и за жучком и за
чем-то еще?...
Он ждал ответа, замечаний, предложения доложить обществу или написать
заметку в «Труды», но никак не предполагал, что, не откладывая дела в долгий
ящик, Коллар просто возьмет и огласит его письмо на ближайшем собрании
зоологов и ботаников Вены, ибо страницы этого письма оказываются новыми, прежде
никем не заполненными страницами книги Науки о природе — пусть не самыми
важными, но все-таки не заполненными доселе. И никак не предполагал, что в IV
1,27 миллиметра.
2 В обиходной речи бобы гороха неверно называются стручками. Околоплодник боба
образуется из одного плодолистика, стручка из двух (например, у акаций).
томе «Трудов» венского общества за 1854 год будет напечатано:
«Г-н директор Ф. Коллар ниже сообщает о поступившем в его адрес письме от
его высокопреподобия г-на Г. Менделя...»
И далее шло целиком его письмо, начатое им так, как и начинают личные
письма, с полушутки: «Позволю себе сообщить о Преступнике, серьезно опустошившем
за два последних года окрестности Брюнна. Это «Bruchus pisi». Сей зверь в
истекшем году...»
Еще один том столичного научного сборника с его, Менделя, работой очутился
на полках библиотеки монастыря и библиотеки реальной школы. Коллеги оценили
сей важный факт, и это серьезно меняло мироощущение.
И для себя самого он был теперь не просто любитель науки, не просто
учитель , знающий предмет и умеющий учить, и не только функционер Службы Спасения
ДУШ.
Он был теперь человеком, способным создавать научные ценности — пусть
небольшие .
А почему только небольшие?...
На отведенном ему под опыты участке монастырского двора весной 1854 года
был посеян горох.
X. КТО ВЫ,
ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ?
Он оказался в итоге совсем не прост и совсем не благостен — так же, как и
небесный покровитель его монашеского ордена святой Августин из Тагасты.
Во всяком случае, именно из-за него в крайне неудобном и обидном положении
очутился много лет спустя виднейший голландский биолог Гуго де Фриз. В 1900
году, когда все и приключилось, де Фриз был уже «виднейшим»: ему шел
пятьдесят второй год от роду, его печатные работы по физиологии растений были
известны множеству коллег — почти всему тому множеству, какое тогда было.
Особую славу де Фризу принесла вышедшая в 1889 году книга «Внутриклеточный
пангенезис» . В ней он излагал свои взгляды по важным вопросам — свои
представления о физиологии роста и развития живого организма, об эволюции, о том, что
такое «вид», о том, наконец, что обусловливает передачу по наследству
признаков родителей их потомкам. Де Фриз вводил в науку новый термин «пангены»1 —
так он называл материальные единицы, каждая из которых обусловливает передачу
одного признака. В многочисленных наблюдениях за растениями де Фриз
установил, что иногда признак растения может самопроизвольно изменяться и затем в
таком измененном виде передаваться из поколения в поколение. Он предположил,
что это изменение связано с изменением «пангенов», и назвал явление
«мутацией» . О неожиданных самопроизвольных наследственных изменениях признаков де
Фриз говорил не первым — такие явления еще Дарвин в знаменитом «Происхождении
видов» считал одним из основных факторов развития. Но де Фриз первым четко
описал, как мутации выглядят воочию, — на огромном, достоверном, тщательно
обработанном статистическом материале.
С 1892 года Гуго де Фриз начал большую серию экспериментов по скрещиванию
растений. Он скрещивал меж собою близкие формы кукурузы, мака, дурмана и
растения, носящего странное имя «Ослинник», причем один из видов назывался
«Ослинник Ламарка» — «Oenothera Lamarciana», да и других растений. Результаты
наблюдений позволяли де Фризу четко сформулировать очень принципиальные
выводы — законы наследования.
Де Фриз так и поступил — сформулировал законы и в начале 1900 года послал в
Сам термин встречается еще у Дарвина. Де Фриз четко сформулировал суть нового
понятия .
«Известия Германского ботанического общества» подробный отчет о своей
восьмилетней работе, со всеми выкладками и полагающимися в каждой серьезной научной
статье ссылками на сходные данные и положения, имеющиеся в специальной
литературе . Изложив в начале отчета два основных своих вывода, де Фриз замечал
кратко:
«Существеннейшие моменты обоих этих положений были уже давно установлены
Менделем1 для одного специального случая (горох). Они были, однако, снова
преданы забвению и не признаны2. Из моих же опытов следует, что они носят
характер всеобщей закономерности».
Внизу страницы стояло примечание:
«1 См. Грегор Мендель, «Опыты над растительными гибридами» в «Трудах
Ферейна естествоиспытателей в Брюнне», т. IV, 1865, стр. 1. Эта важная статья
цитируется настолько редко, что я сам ознакомился с ней лишь после того, как
закончил большую часть своих опытов и вывел из них приведенные в тексте
положения» .
Затем шла еще одна сноска, относившаяся к фразе «были снова преданы
забвению и не признаны»:
«2 См. далее в кн. Фоке «Растительные помеси», стр. 110».
Эти замечания, прямо скажем, были глуховатыми, но они все-таки были.
«Известия Германского ботанического общества» считались одним из самых
уважаемых научных органов того времени. Лучшего места для публикации работы и
придумать было нельзя. При своей известности де Фриз мог рассчитывать на
самое благоприятное отношение к своему посланному для публикации труду — итогу
многолетних наблюдений и раздумий. Отношение было действительно самым
благоприятным: не успела работа 14 марта прибыть, как 30 марта 1900 года ее уже
доложили на заседании общества и тотчас отправили в набор.
Однако, не дождавшись даже заседания, де Фриз отправил краткий вариант,
работы — предварительное сообщение в вестник Парижской академии наук — «Comptes
Rendus». И в этом сообщении имени Менделя он для краткости не упомянул.
Полученная 26 марта столь важная заметка де Фриза была тотчас заверстана в
очередной номер «Comptes Rendus» и уже в середине апреля увидела свет.
Вот тут-то и началось.
Любой серьезный исследователь тщательно следит за всем, что появляется в
специальной печати. И конечно, столь же, как де Фриз, видный немецкий ботаник
Карл Корренс просматривал «Comptes Rendus» в тот же день, как его приносил
почтальон.
Номер с предварительным сообщением де Фриза попал ему в руки 21 апреля.
Прочитав сообщение, Корренс буквально взбеленился потому, что в нем не было
имени Менделя.
Дело в том, что и сам Корренс на протяжении нескольких лет, как и де Фриз,
занимался скрещиванием растений. И на многих сотнях гибридов разных растений
— кукурузы, гороха, лилий и левкоя — он получил точно такие же данные, как и
де Фриз, и тоже пришел к мысли, что имеет дело с еще не сформулированными
законами или правилами наследования. Корренс их сформулировал и в 1899 году
решил написать об этом статью для тех же «Известий Германского ботанического
общества». Человек он был очень добросовестный и основательный. Он отлично
знал всю основную литературу по изучаемому вопросу. Подобрать эту литературу
было нетрудно: немецкий врач В. Фоке, ботаник-любитель, выпустил в 1881 году
капитальнейший обзор всех имевшихся в европейской литературе трудов по
проблеме гибридизации. Любую справку у Фоке можно было навести мгновенно.
Принявшись за статью, Корренс, конечно же, взял в руки том Фоке
«Растительные помеси». Стал педантично выверять, все ли упомянутые в нем работы по
вопросам, которых он коснулся в своих исследованиях, им учтены, и вдруг в главе
«О гибридах гороха» — а эту главу надо было перечитать обязательно, ибо Кор-
ренс с горохом тоже работал — он наткнулся на фразу, на которую прежде
внимания не обратил:
«Многочисленные скрещивания Менделя дали результаты, совершенно сходные с
полученными Найтом, однако Мендель полагает, что он установил постоянные
численные отношения между типами помесей».
Фамилия была знакомой. Корренс ее слышал... Где же?... От кого же?... В Мюнхене...
от своего знаменитого учителя Карла-Вильгельма Нэгели... Корренс учился у Нэге-
ли. В последние годы своей жизни Нэгели уже нередко вдавался в разного рода
воспоминания и иногда рассказывал, что он одно время переписывался с неким
аббатом Менделем из Брюнна. Письма аббата были очень интересны. Господин
Мендель работал над скрещиваниями... Нет, Нэгели ничего не говорил о гибридах
гороха, но он говорил о работах по скрещиванию ястребиной — это были самые
любимые растения учителя. Нэгели даже написал особую монографию «Ястребинки
Центральной Европы».
Отыскать работу Менделя не стоило труда: в книге Фоке было дано и ее
название и название сборника, где она напечатана, все тридцать семь томов «Трудов
Ферейна естествоиспытателей в Брюнне», вышедших к 1899 году, аккуратным
рядком стояли и на полке библиотеки Берлинского университета и на полке
библиотеки Ботанического общества.
И почти все, что хотел сказать Корренс в итоге своего пятилетнего труда,
оказалось сказанным в работе Менделя. Все открытое Корренсом было уже открыто
35 лет назад!
Это был, конечно, удар для исследователя, но чувство досады у Корреиса было
оттеснено восхищением перед четкостью эксперимента и ясностью мысли
неизвестного человека, который располагал много меньшими возможностями, чем его
будущие коллеги, жившие на рубеже XX века. Этот брюннскии монах словно прошел из
своего времени в другое, оснащенное более совершенным аппаратом познания!
Корренс написал предварительное сообщение для «Известий Германского
ботанического общества», где, кстати, изложил итоги своих опытов и указал, что все
им открытое было уже открытым, а посему он считает своим долгом описать труд
первооткрывателя. В сообщении де Фриза, опубликованном в «Comptes Rendus»,
Корренс увидел желание голландского коллеги застолбить за собой приоритет на
чужое открытие.
Номер «Comptes Rendus» Корренс получил 21 апреля 1900 года, а 24 апреля в
редакции «Известий Германского ботанического общества» уже лежала поспешно
завершенная Корренсом статья «Правила Менделя о поведении потомства расовых
гибридов». Через три дня она была доложена на заседании общества и отправлена
в печать — в номер «Известий», следующий за номером, в котором была статья де
Фриза.
И Корренс не поскупился на саркастические замечания:
«...Когда мной была выявлена закономерность в поведении гибридов и дано
объяснение этому поведению, — к чему я сейчас вернусь, — со мной произошло то же
самое, что, по-видимому, случилось и с де Фризом. Свои данные я считал за
нечто новое. Но затем мне пришлось убедиться в том, что аббат Грегор Мендель в
Брюнне в шестидесятых годах, на основании своих многолетних и очень удачных
опытов с горохами, не только пришел к тем же результатам, к которым пришли де
Фриз и я, но и дал такое же толкование, поскольку это было возможно в 1866
году...
Эта работа Менделя, правда цитированная у Фоке в его «Pflanzenmischlingen»
(«Растительные помеси»), но недостаточно оцененная и прошедшая почти
незамеченной, является одной из лучших, когда-либо написанных по поводу гибридов,
если не принимать во внимание некоторых возражений второстепенного значения,
которые можно сделать, например, по поводу терминологии.
Я не счел нужным закрепить за собой путем предварительного сообщения при-
оритет на это «вторичное открытие» (Nachentdeckung), а решил продолжать свои
опыты».
И де Фризу — ученому поистине блестящему — пришлось почти всю жизнь время
от времени оправдываться и доказывать:
...что он мысли не имел преуменьшать значения труда подлинного
первооткрывателя законов наследственности;
...что он опустил имя Менделя в сообщении для «Comptes Rendus» только ради
краткости; ранее он уже послал в «Известия Германского ботанического
общества» статью, где все было сказано как надо;
...что правила наследования он открыл совершенно независимо от Менделя;
...что работа Менделя ему, как и Корренсу, попалась на глаза, только когда
все основные эксперименты были уже закончены, — не ранее 1895 года.
Да, именно не ранее, ибо фамилия Менделя стала известной ему, де Фризу, по
списку литературы из книги Бейли «Селекция растений». А она вышла впервые в
1895 году... Ну вот, кажется, инцидент и исчерпан.
Но все дело в том, что в первом издании книги Вейли «Селекция растений»,
увидевшем свет в 1895 году, никакого списка литературы напечатано не было. И
имя Менделя тоже не упоминалось. Все это появилось только во втором издании,
которое вышло уже в 1902 году. Увидев спасительный список в нем, де Фриз
решил, что в первом издании список тоже был... Впрочем, ссылка на Бейли была не
случайной. Действительно, де Фриз впервые увидел имя Менделя в книге Бейли, —
но только в другой — «Cross breeding and hybridisation». Но она вышла в свет
не в 1895-м, а в 1892-м — в год, когда де Фриз не заканчивал, а лишь начинал
свои эксперименты с гибридами!... Память подвела! Ах, как подвела!... И еще
подвел датчанин Мартин Вейеринк, замечательный микробиолог, тот, что первым
установил существование ультрамикроскопических живых существ, получивших имя
«вирусы». Вейеринк сообщил, что у него валялся неизвестно каким путем
попавший к нему отдельный оттиск работы Менделя. Узнав, что де Фриз принялся
работать над той же проблемой, он, Бейеринк, в 1892 году послал ему этот оттиск!...
Как она страшна, большая слава!... Блестящий ученый, сумевший точно
предугадать , какой вопрос надо задать природе, как его надо задать и какой должен
будет прийти ответ, когда выяснилось, что вопрос был уже задан и ответ был
уже получен другим безвестным исследователем, — не смог устоять перед
соблазном вступить в спор за частицу этой славы! Вот какие мысли напрашиваются
после ознакомления с этой историей. Но напрашиваются они еще и потому, что
история помнит немалое число конфликтов из-за приоритета, в которых иные ученые
вели себя не лучшим образом... Стоит все же поосторожней отнестись к
обвинениям, которые были адресованы де Фризу. Ведь всю свою жизнь — полвека, прожитые
им прежде, и тридцать пять лет, прожитые им позднее, он был кристально чистым
человеком, мудрым и добрым. И в сообщении, посланном в «Известия» германских
ботаников, имя Менделя он назвал достаточно внятно, пусть и не уловил он, что
Мендель придавал своим законам всеобщее значение... Пусть и позабыл, когда в
его руки попала работа предшественника...
Впрочем, Мендель лишил славы первооткрывателя не только де Фриза и Коррен-
са, но еще и австрийца Эриха Чермака фон Зейссенегга, надворного советника,
кавалера рыцарского креста ордена Франца-Иосифа и ботаника, который в том же
1900 году закончил точно такую же работу и послал ее в те же «Известия
Германского ботанического общества». И англичанина Вэтсона, открывшего правила
наследования в опытах по скрещиванию животных, он тоже лишил этой славы.
Четыре человека одновременно пришли к осознанию важнейшего механизма бытия
живой природы. Наука созрела для открытия. Но оно было уже сделано прежде.
Эти события произвели фурор в тогдашнем научном мире.
И весь тогдашний научный мир стал мучаться над вопросом, кем же был он,
Грегор Мендель, — человек, обогнавший свое время?...
И оказалось, что он был монахом, а потом аббатом августинского монастыря.
Что он был учителем Цнаймской гимназии и реальной школы в Брюнне, но не был
даже полноценным «школьным профессором», а был всего лишь супплентом, ибо
дважды пытался получить диплом учителя, и оба раза безуспешно.
Что он учился в Венском университете, но полного курса не прошел.
Что в течение восьми лет, с 1856 по 1865 год, он ставил свои опыты в
маленьком — тридцать пять на семь метров — садике во дворе монастыря и ему в
них помогали иногда два монаха — патер Линденталь и патер Винкельмайер, и еще
пропойца садовник Мареш (последнее — о помощниках стало известно недавно).
Что он в 1865 году доложил эти опыты брюннскому Ферейну естествоиспытателей
и доклад его был принят холодно, хотя он и был опубликован в «Трудах»
общества.
Что в 1868 году патер Мендель был избран настоятелем монастыря и после
этого, кажется, отошел от биологических исследований.
И что, наконец, в последние годы он стал очень видной персоной в Моравской
провинции, занимал многие важные посты и прославился десятилетней борьбой
против принятого рейхсратом и утвержденного императором закона о Религиозном
фонде.
И на основе этих фактов был создан облик довольно милого человека,
работяги-любителя, которому подвернулся по случаю удачный объект опыта и который
благодаря своей педантичности и аккуратности сумел зарегистрировать
замечательнейшие явления. А так как дилетантам всегда свойственно мечтать о великих
открытиях, патер Мендель по наивности решил, что он действительно открыл
важные законы природы. Но на самом-то деле он ни чуточку не понимал, что сделал,
как сделал...
Легенды о случайности открытий — о яблоках, делающих задумчивых
джентльменов Ньютонами и тому подобном, — в равной мере тешат и дилетанта от науки и
профессионала. Первому они сулят возможность сравняться с великими вопреки
суровой реальности исследовательского дела. А профессионала, которому
недостало таланта, терпения, остроты ума или материальной базы для крупных
свершений, эти легенды утешают, оправдывают в собственных глазах и — изредка — в
глазах их ближних.
Эти легенды уравнивают гениев с неудачниками.
Биографы Менделя разделились на две партии не только по своему
мировоззрению, а прежде всего именно по оценке Менделя как ученого. Одни по документам
реконструировали историю его жизни и труда. Другие, не вчитываясь в
документы, творили легенду, и таких оказалось больше.
«В литературе Мендель предстает, пред нами в облике простого и
бесхитростного монаха, это способно создать впечатление, будто его открытие явилось
делом случая, будто открытие было совершено человеком, далеко стоящим от
предмета» , — с неудовлетворением заметил недавно один из современных генетиков.
Чем мы располагаем для того, чтобы восстановить историю самых важных в
жизни Менделя лет — с 1854 по 1865 год?
Немногим.
И очень многим.
Немногое — это четыре письма Менделя: два адресованы Розине Мендель, два —
Леопольду Шиндлеру. Из них можно узнать, что Менделя волновало здоровье
матери и он посылал для нее деньги. Еще — он вместе с патером Клацелом совершил
паломничество в Мариацелль к Богородице, еще — был очень занят занятиями в
реальной школе и не мог приехать на какое-то семейное торжество в Хейнцен-
дорф. Из них становится известно также, что из-за апрельских заморозков в
саду святого Томаша померзли орехи и вишни, зато сливы, груши и яблоки отцвели
на славу, а виноградные лозы просто в исключительном состоянии.
Еще — о ценах на брюннском базаре.
И еще — о коварстве и злодействе «императора Франции Наполеона, который в
своем высокомерии вступил в союз с королем Сардинии, дабы отнять у нас (т.е.
у Австрии и Менделя) итальянские провинции».
Очередной этот выпуск домашней газеты Мендель изрядно насытил
публицистикой:
«С помощью хитрой игры он (Наполеон III. — Б.В.) умеет придавать своим
действиям видимость порядочных и привлекать на свою сторону других. Но горе им,
когда этот архилицемер сбрасывает с себя овечью шкуру. Однако как говорит
старая пословица: «повадился кувшин по воду ходить, там ему и голову
сложить»...
...В конце концов он должен потерпеть поражение! Хотя ложь и может
торжествовать какое-то время, она все-таки, бесспорно, будет посрамлена. Однако как
велико может оказаться несчастье, которое он несет нам, если в Италии не
станет сопутствовать нам удача? Как же, в конце концов, будет обстоять дело с
нашими деньгами, если уже сейчас бумажный гульден стоит всего лишь 58
крейцеров серебром!
...А теперь цены на последнем воскресном базаре...»
Удачи в Италии не было. Через двенадцать дней после отправки этого письма —
10 июля 1859 года австро-венгерская армия была наголову разбита при Сольфери-
но. Что же до менделевских замечаний о «Наполеоне малом», то они оказались на
удивление точны. Демарши Наполеона III в те времена запутывали даже таких
опытнейших политиков, как сардинский министр Кавур, император Франц-Иосиф и
глава его кабинета. К началу войны с Австрией Наполеон был весьма популярен
во многих кругах. Но стоило после Сольферино Францу-Иосифу согласиться на
присоединение к Франции Савойи и Ниццы, как Наполеон подписал с ним мир,
«позабыв» пригласить на переговоры своих сардинских союзников.
Эпитет «архилицемер» был выбран для него Менделем верно. И кроме того,
католический монах Мендель писал это о монархе, который был в то время главной
опорой ватиканского престола! Ведь с 1848 года светская власть папы Пия
держалась в Папской области только на французских штыках. Наполеон III по
просьбе папы ввел в Рим гарнизон, и как только гарнизон был выведен, светская
власть папы рухнула. Пристало ли представителю Службы Спасения так относиться
к главному союзнику высочайшего своего повелителя?
Впрочем, не стоит преувеличивать: ведь письмо написано подданным воюющей
державы.
Что еще можно узнать из писем?... Что спустя три года, в 1862-м, среди
родичей были какие-то трения, и, обсуждая с посетившей его в монастыре
родственницей семейные сплетни о взаимоотношениях одной из дам и одрауского
волостного писца, Мендель неосторожно «распустил язык». Родственница обиделась за
даму и перед возвращением в деревню даже не зашла к нему, чтоб взять письмо. А
присланное с нею зятем масло «было очень вкусным и сестры удостоились больших
похвал всех братьев, которых я угостил им тут же в день получения посылки».
Что еще?...
«В четверг 24-го числа этого месяца (24 июля 1862 г. — Б.В.) я отправлюсь в
несколько более дальнее путешествие. На этот раз путь пойдет через Вену,
Зальцбург, Мюнхен, Штутгарт, Карлсруэ, Страсбург и Париж — в Лондон, на
большую промышленную выставку. В Париже я задержусь на неделю, столько же пробуду
в Лондоне...»
Примечательное известие, не правда ли?... Мы вернемся к нему позднее, а
сейчас придется констатировать, что и в этом письме об исследованиях нет ни
слова . Правда, адресат — человек от науки далекий.
Еще у нас есть опубликованный текст публичной лекции господина Александра
Завадского, прочитанный в 1854 году в почтенной аудитории, состоявшей из
педагогов Оберреальшуле, учеников и их родителей, чиновных особ и коллег из
прочих учебных заведений, конечно же, собравшихся, дабы из уст эмеритального1
университетского профессора и члена многих научных обществ услышать «О
требованиях, кои предъявляемы к естественнонаучным исследованиям в настоящее
время» .
Сия лекция заслуживает того, чтобы мы с нею познакомились. Вряд ли есть
другой источник, из которого можно было бы узнать, какой представлялась
брюннским (именно брюннским!) естествоиспытателям того времени
благонамеренная наука, прославляющая мудрость творца природы. Но отложим и ее, чтоб не
отвлекаться слишком, — надо поскорее окончить разборку нашего хозяйства.
Есть в нем еще воспоминания Густава Ниссля, непременного секретаря Ферейна
естествоиспытателей:
«Я познакомился с Менделем примерно в 1861 году2 в стенах основанного тогда
естественнонаучного общества. Он был в то время каноником августинского
ордена и одновременно учителем в Брюннской императорско-королевской реальной
школе, директором которой был г-н И. Ауспитц.
Наряду с ним там подвизался уже весьма пожилой ботаник профессор д-р
Завадский.
Мендель занимался опытами в области ботаники, в частности — тогда он
занимался опытами по направленному культивированию растений, которые позднее
сошли на нет. Непрерывно до последних дней своей жизни Мендель был
метеорологом-практиком. На протяжении ряда лет он представлял на рассмотрение Ферейна
естествоиспытателей сводные материалы по ежегодным метеорологическим
наблюдениям, проводившимся в Моравии и Силезии. Это была очень кропотливая,
отнимавшая много времени работа, которую он выполнял со свойственными ему тихим
терпением и увлеченностью.
Мендель доставлял из дальних и ближних окрестностей Брюнна растения,
которые особенно интересовали его из-за своей атипичности, и приносил домой,
чтобы культивировать в специально для него отведенной части монастырского сада
при различных внешних условиях. Обычно он охотно водил посещавших его друзей
в сад, и там обсуждались результаты работ и изменения, связанные с различными
условиями выращивания.
Случайно это было или не случайно, но, как правило, в итоге приходилось
констатировать, что бросающихся в глаза изменений заметно не было.
...Полушутя он замечал по этому поводу:
«Настолько-то мне уже ясно, что этим путем природа не будет способствовать
дальнейшему видообразованию. Для этого нужно нечто большее!»
Весьма серьезное свидетельство. Из него видно, что Мендель непрерывно был
занят исследовательской работой. В ту пору узкая специализация не была
нормой. Его испытательские интересы были в духе времени многогранны. Зато он
проявлял себя как истинный ученый в той крайней строгости, с которой оценивал
добытые результаты... Впрочем, у него был образец, которому стоило подражать
именно в этой работе, — Унгер, его университетский профессор, проклинаемый
ультраклерикалами. Унгер уже доказал четко и однозначно, что изменения
состава почвы сами по себе не приводят к изменению вида. Стоило ли повторять его
опыты?... Но ведь еще Иоганна — не Грегора, а именно еще Иоганна Менделя тянуло
все пощупать собственными руками, раздуть бычий пузырь понизившимся на горной
вершине давлением воздуха, набить железными опилками ружейный ствол...
Весь тогдашний биологический мир считал, что под влиянием условий
культивирования у растений и животных могут появляться новые, передающиеся по
наследству признаки!
Правда, к этому времени стали уже не без иронии относиться к наивным пред-
В данном случае, не совсем точно - заслуженного (лат.).
2 Ниссль забыл точную дату. Общество было основано годом позже, в 1862-м.
ставлениям гениального кавалера де Ламарка, полагавшего, что в растениях
имеются некие флюиды, способствующие их усовершенствованию. И Ламаркова схема
образования длинной шеи жирафа благодаря тому, что многие поколения жирафов
тянулись к листьям на вершинах деревьев, тоже удовлетворяла немногих.
«Происхождение видов» увидело свет на английском языке в 1859 году. Дарвинова
теория естественного отбора нанесла учению Ламарка смертельный удар. Дарвин не
произнес ни одного худого слова в адрес своего предтечи, он высказывался о
Ламарке только с великим пиететом, он не отвергал ни одного из кардинальных
положений его теории. Но он дал эволюции объяснение, которое не оставило
места ни для флюидов растений, ни для стремления животных к совершенствованию.
Кстати, Дарвин — особенно к концу своей жизни, — как и многие его
современники, все же полагал, что наследование приобретенных признаков возможно.
Тогда в научных трудах то и дело появлялись «доказательства» возможности
появления под влиянием внешних воздействий этих определенных, благоприобретенных
наследственных Ламарковых свойств — и у растений и у животных. Добрых
восемьдесят лет, до конца 20-х годов нашего века, даже истинная наука частью еще
грешила этой удобной мечтой, пока все до единого «доказательства», в изобилии
приводившиеся, не оказались плодом ошибок в экспериментах.
Тогда наука в целом была вынуждена повторить оброненную брюннским учителем
фразу: «...этим путем природа не будет способствовать дальнейшему
видообразованию». И после 20-х годов наследование благоприобретенных признаков было уже
заботой только лженауки.
...Он занимался кропотливейшими метеонаблюдениями.
Он замахнулся на кардинальный вопрос биологии — на проблему изменчивости,
то есть наследственности.
Он ставил, наконец, эксперименты с горохом, который, начиная с 1854-го, из
года в год каждую весну высевал в маленьком садике под окнами прелатуры.
Он не был замкнутым человеком, он был приветливым и доброжелательным. Но он
ни разу за десять лет никому — ни Нисслю, ни другу по университету Наве — не
поведал внятно о главном — о том, над чем проработал с 1854-го до 1864-го.
Почему?... Оттого, быть может, что эта работа была самым сокровенным для
него?...
И доклад «Опыты над растительными гибридами», который был прочитан
брюннским естествоиспытателям в 1865-м, оказался неожиданностью даже для друзей.
Неожиданностью не потому, что Мендель сделал доклад, ведь, конечно, было
известно, что работу по гибридизации гороха он ведет уже многие годы, а из-за
того, что было в докладе сказано.
Случайно ли занялся Мендель проблемой гибридизации?... Что это было: еще одно
«hobby» дилетанта, развлечение типа собирания марок, или подлинное
целенаправленное познание, путь которого заранее прочерчен на годы вперед, как курс
корабля на штурманской карте? Случайным ли был объект его эксперимента —
садовый горох, из-за которого посмертные недруги назвали открытые им законы
«гороховыми»?
Пусть на это ответит сам Грегор Мендель.
Начав разбираться в документах тех лет, мы сказали, что располагаем
«немногим» и «очень многим». Все предшествующее — из первого разряда. А вот главное
свидетельство — его собственный рассказ о том, что он сделал.
Увы, это не дневник, где, кроме фактов, могли быть еще и эмоции. Это текст
доклада. И, тем не менее, не разочаровывайтесь. Два генетика — англичанин Р.
Фишер в 1936-м и ученый из ФРГ Ф. Вайлинг в 1966-м по этому тексту
восстановили ход событий тех далеких лет календарно — этап за этапом.
Почему один в 1936-м, а другой через тридцать лет? Вайлинг поправлял Фишера
в одном важном пункте. А чтобы поправлять, надо было все делать заново.
Итак, первая страница «Versuche fiber Pflanzen-Hybriden» — «Опытов над рас-
тительными гибридами», главного, и очень специального, и весьма краткого его
труда:
«Поводом для постановки опытов, которым посвящена настоящая статья,
послужило искусственное скрещивание декоративных растений, производившееся с целью
получения новых, различающихся по окраске форм. Для постановки дальнейших
опытов с целью проследить развитие помесей в их потомстве дала толчок
бросающаяся в глаза закономерность, с которой гибридные формы постоянно
возвращались к своим родоначальным формам»1.
Вспомним раннее его письмо о жучке «Bruchus pisi» — о Зерноедке. Заметим,
как отличается стиль доклада от стиля письма.
Формулировки жестки. В тексте нет лишнего слова. Каждая мысль выпестована.
Это зрелость.
Он приносит дань уважения предшественникам — Кельрейтеру, Гертнеру,
Герберту , Лекоку, Вихуре «и др.», — прежде него изучавшим закономерности изменений,
происходящих при гибридизации растений и животных. На литературный обзор и
реверансы затрачено аж пять строк. Высшая похвала, которой он наделяет своих
предшественников, действительно серьезный титул — «точные наблюдатели».
Затем определение задачи.
«Окончательного решения затронутого вопроса можно достигнуть лишь при
наличии детальных исследований, — эти слова Мендель пишет в разрядку, — над
растениями из самых различных семейств. Между тем стоит просмотреть работы,
посвященные вопросу скрещивания, чтобы убедиться в отсутствии опытов,
захватывающих вопрос настолько широко, чтобы можно было с точностью определить число
новых форм, получаемых от скрещивания в потомстве, распределить их по
отдельным поколениям и установить их взаимное числовое отношение...»
Итак, «зауряд-учитель» Мендель решил добраться до «числовых отношений». Вам
за сорок, Грегор-Иоганн! Вы не мальчик, вы читали немало биологических книг и
учились у серьезных экспериментаторов. Многие ли из них в ваше время признают
возможным учесть биологические явления количественно?... Что вы скажете дальше?
«...Конечно, чтобы принять на себя такую обширную работу, требуется известная
решимость2, и, как кажется, только такая детальная постановка опытов
представляет единственно правильный путь для решения вопроса, имеющего большое
значение при выяснении истории развития органических форм».
Не стоит ли быть осмотрительней, патер Грегор! Не слишком ли большую
смелость вы проявляете?... Отбросим бесплодный вопрос о духовном сане и
совместимости с ним языка нечестивых материалистов, которым написан ваш труд. В нем
есть то, что способно смутить и материалистов. Вы прямо говорите, что
разрешили вопрос, крайне важный для понимания механизма эволюции! Не стоило ли
проявить большую скромность и — пусть даже столь обтекаемо, — но не
подчеркивать все-таки: «...чтобы принять на себя такую обширную работу, требуется
известная решимость...» и еще — «...как кажется, только такая детальная постановка...
единственно правильный путь»?...
То, что вы завершили вступление к статье обычным реверансом в сторону
«благосклонной критики»3, никого не обманет. В ваших строках уверенность, что вы
1 Текст «Опытов» цитируется по изданию 1935 года (Сельхозгиз). Перевод К. Фляксбер-
гера.
2 Переводчик «Опытов» проявил здесь осторожность. У Менделя сказано сильнее: «Es
gehort allerdings elniger Muth dazu...», то есть (Muth) требуется мужество, смелость,
отвага, упорство, доблесть.
3 Следующий абзац статьи таков: «Настоящая работа, являясь попыткой такого
детального исследования (подчеркнуто мной. — Б.В.), ограничивается, в сущности, маленькой
группой растений и в главных чертах заканчивается 8-летними опытами. Насколько же
соответствует поставленной задаче план, по которому велись отдельные опыты, пусть
постигли неведомое.
Ничто в этой работе не было случайным.
И хоть он пробормотал в «Опытах» насчет простого разведения декоративных
цветочков, которым занимался прежде, чем приняться за дело, которое, как мы
убедились, сам считал настоящим, генезис идеи, видимо, был другим.
Вспомним рассказ очевидца, как в том же крохотном садике Мендель в течение
многих лет тщетно пытался заставить расти пшеницы1, непривычные к моравскому
климату, и дикорастущие растения, выкопанные на экскурсиях по Брненской
округе, привычные к иной почве, к иному соседству. Как тщательно ухаживал за
своими подопечными, стараясь помочь беднягам приспособиться вырасти на
чужбине и дать потомство. И как убедился в бесплодности этих упражнений: урок,
увы, не всем биологам следующих поколений пошедший на пользу.
Заглянем в его библиотеку, перелистаем книги, испещренные пометками. Здесь
Кельрейтер, здесь Гертнер и Дарвин — все из его сочинений, что издавались в
те годы. «Происхождение видов» — даже в двух экземплярах. На последнем листе
менделевскии карандаш обозначил номера страниц, на которых написано самое
важное.
Он очень серьезно штудировал эту книгу.
«Происхождение», изданное на английском в 1859-м, а на немецком — в 1863-м,
поразило умы его поколения. Им восхищались Маркс и Энгельс. Его
пропагандировал в России Писарев. Его поносили клерикалы. А здесь, в Брюнне, коллеги по
Ферейну естествоиспытателей — и Маковский, и Ниссль, и Наве, и Завадский,
изгнанный из Львовского университета в Брюннскую реальную школу, — все бредили
Дарвином.
Но супплент Мендель от восторга не трясся — это запомнили. Однако он и не
брызгал слюной от злобы, как многие его другие коллеги по Службе Спасения душ
(ах, как этого хотелось биографу Рихтеру!). Он читал Дарвина с карандашом,
раз и другой. Обсуждал с деловитым холодком то одну, то другую позицию и,
наконец, подвел еретический итог:
— Это еще не все, еще чего-то не хватает!...
И Ниссль, математик и ботаник, чьи схемы чуть ли не по сей день перепечаты-
вались в вузовских учебниках, был его репликой ошарашен.
Но сам Дарвин не удивился бы этой реплике: он знал, каких звеньев
недоставало в цепи его великой теории.
Проблема наследственности была главной из неразработанных, и в 1867-м
инженер Дженкин обрушил на эту «ахиллесову пяту» дарвинизма град язвительных
стрел. Он обвинил Дарвина, что естественному отбору приписаны действия,
которых отбор совершить не может.
По Дарвину, вид изменяется, когда у его представителей накопится
достаточное количество мелких, случайных изменений, передаваемых по наследству
потомству. По мере накопления таких изменений естественный отбор вершит свой суд
над существами, менее приспособленными к условиям среды и потому обреченными
на вымирание и более приспособленными, — этим суждено, уцелев в борьбе за
существование, положить начало новым видам и разновидностям.
Но в жизни — так рассуждал Дженкин — мелкие наследственные изменения
возникают не у всех представителей вида, а лишь у некоторых. И эти изменения,
утверждал он, не могут накапливаться, ибо каждое скрещивание неминуемо ведет к
разбавлению измененной наследственности одного родителя неизмененной
наследственностью другого.
А раз так, то должное накопление изменений нереально. И следовательно, вся
судит благосклонная критика».
1 О том, что Мендель экспериментировал не только над дикорастущими, но и над
пшеницей, Ниссль сообщил Ильтису.
теория естественного отбора неверна.
То была крайне серьезная атака.
И тогда, в 1867-м, Дарвин не нашел аргументов для отпора своему оппоненту.
«Кошмар Дженкина» — так были названы эти события — испортил ему немало крови.
Дарвин словно забыл о проделанных сто лет назад широко известных опытах Иозе-
фа Готлиба Кельрейтера — тех опытах по скрещиванию китайской и махровой
гвоздик и разных сортов табака, в которых оный профессор «Санкт-Петербургской де-
сиянс академии» доказал существование пола у растений.
При скрещивании — перекрестном опылении — гвоздик двух разных сортов в
первом поколении потомство весьма отчетливо приобретало признаки махрового
родителя, педантично регистрировал Кельреитер. Но у части растений второго
поколения , полученного уже от самоопылившихся гибридов, выявлялись признаки
другого исходного сорта — китайской гвоздики. Это показывает, что признаки
исходных сортов не исчезают в потомстве. Они лишь по неким причинам то не
проявляются, то проявляются, словно бы конкурируя друг с другом.
Следовательно, делал Кельреитер вывод, и пыльца и яйцеклетки растений —
суть равноправные носители наследственных свойств, подобно женским
яйцеклеткам и мужскому семени животных...
Исходя из этих фактов, Кельреитер даже взялся «превратить» путем
скрещивания один вид табака в другой.
Он получил сначала гибридную форму табака, а далее — пять лет подряд —
сначала эту гибридную форму, потом ее потомство опылял пыльцой растений
отцовского вида, чьи признаки были склонны преобладать еще в первом поколении. В
результате пятилетней работы Кельреитер вывел группу растений, у которых не
было заметно никаких признаков материнской линии.
«Это и есть то превращение Nicot. rustica, начатое в 1761 году в
С.Петербурге», — гордо писал Кельреитер и принялся убеждать далее читателя, что
он достиг на растениях того, чего не смогли выполнить на металлах алхимики.
Он был сыном своего времени, Кельреитер, но как бы ни толковал он эти опыты
— он столь многое зарегистрировал в своих многолетних кропотливых дотошных
поисках, начатых в Санкт-Петербурге и продолженных на родине, в Германии, что
понадобилось столетие, дабы разобраться в поднятых им вопросах.
Вслед за Кельрейтером преобладание признаков одного из родителей в первом
поколении гибридов многих растений и выявление признаков другого родителя во
втором и последующих поколениях регистрировали англичане Найт и Госс,
Французы Сажре и Ноден. «Форма дыни доминировала», — писал Сажре; «то доминирует
отцовское влияние, то материнское», — вторил Ноден, впрочем, не придавая этим
фактам ни универсального значения — благо «доминирование» признаков
выявляется не всегда, ни значения достаточно важного, чтобы увидеть в нем проявление
неких скрытых всеобщих процессов.
Словом, о том, как ученый мир подходил к осознанию явлений
наследственности, можно написать целую книжку, даже не одну. (Кстати, на русском языке
такая книжка — весьма полезная — уже написана А. Е. Гайсиновичем.).
Дарвину все это тоже было известно. В его «Очерке 1844 года» говорится:
«Если скрещивать между собой две резко выраженные расы, потомство в первом
поколении более или менее следует кому-либо из родителей...»
Но далее следует такое продолжение:
«...или занимает совершенно промежуточное место между ними (в эту строку и
будет нацелен удар Дженкина!), или изредка принимает признаки до некоторой
степени новые».
...Биология первой половины века еще не разобралась, из чего складывается
«следование» одному из родителей или впечатление о «промежуточности» формы.
Еще не проведена грань между всеобщим (для данного вида, расы, линии) и
индивидуальным. И между наследуемым и ненаследуемым рубеж тоже не обозначен.
Гёте уже произнес: «Следует различать и лишь затем связывать». Этот совет
направлен и биологам тоже. Но биологи пока что подавлены мозаичной сложностью
наблюдаемой картины. Понятие «unit of quality» — «единичная особенность»,
«единица свойства», осторожно предложенное в 20-х годах Найтом, еще не
укоренилось, его границы не очерчены (и не мудрено — лишь в 1945 году, век спустя,
появится, наконец, точная формула «один ген — один фермент»).
И, тем не менее, точный ответ на вопросы, которые поставлены Дженкином,
оказывается, уже дан. Его дал Мендель, человек, труд которого Дарвину был
неизвестен. Тот ответ был дан им еще за два года до того, как «кошмар Дженкина»
разразился. Он был аргументирован с тщательностью, поистине феноменальной, а
опыты, из которых ответ проистекал, были подготовлены как победоносное
сражение.
«Каждый опыт приобретает цену и значение, — писал Грегор Мендель, — только
при использовании пригодных вспомогательных средств и при целесообразном их
применении».
Пригодное вспомогательное средство им избрано — садовый горох, «Pisum
sativum» — однодомное растение, самопроизвольно почти не дающее помесей,
потому что его тычинки спрятаны в глубокой лодочке цветка, которая сама обычно
не раскрывается, и потому созревшая пыльца прорастает только сквозь
собственный пестик, оплодотворяет только собственные яйцеклетки.
Мендель прежде уже работал с горохом — изучал цикл развития зерноедки.
Более того, жуки могли дать в его руки тонкую, как паутина, ниточку — такую,
что другой, быть может, не обратил бы внимания. И быть может, именно за нее
ухватившись, он пядь за пядью выволок на божий свет свое великое открытие. Он
был достаточно Зорок, чтобы увидеть сквозь свои очки эту ниточку.
...На горохе легко ставить четкий гибридизационный опыт по классической Кель-
рейтеровой методе. Нужно лишь вскрыть пинцетом крупный, хоть еще и не
дозревший цветок и, оборвав пыльники, превратить гермафродита в непорочную
девственницу, которая будет терпеливо дожидаться предопределенного ей
экспериментатором мужского семени.
А поскольку самоопыление исключено, сорта гороха представляют собою, как
правило, «чистые линии» с неизменяющимися от поколения к поколению
константными признаками, которые очерчены крайне четко.
И Мендель прозорливо выделил «элементы», определявшие межсортовые различия:
окраску кожуры зрелых зерен и — отдельно — зерен незрелых, форму зрелых
горошин, цвет «белка» (эндоспермы), длину оси стебля, расположение и окраску
бутонов .
Тридцать с лишним сортов использовал он в эксперименте, и каждый из сортов
предварительно был подвергнут двухлетнему испытанию на «константность», на
«постоянство признаков», на «чистоту кровей» — в 1854-м и в 1855-м.
К чему был этот строгий контроль и почему двухлетний, а не трехлетний и не
более короткий?
...Позволим себе сделать предположение в этой не терпящей предположений части
повествования.
Он занимался жуком «Bruchus pisi» осенью 1853 года. Но не только тогда в
письме Коллару, появившемся на страницах «Известий Венского Зоолого-
ботанического общества», но и здесь, в «Опытах», пишет Мендель об этом
«злодее» :
«...Самка этого вида, как известно, откладывает свои яйца в цветы и открывает
при этом лодочку; на ножках одного экземпляра, который был пойман в цветке, в
лупу можно было ясно различить несколько пыльцевых зерен».
Жуки могут незаметно от человека производить скрещивание... И когда Мендель в
53-м взламывал бобы, которые мы называем стручками, где и в горошинах и рядом
с выеденными, загубленными зернами лежали личинки, то он мог заметить, что
горошины обладают разными признаками — различной формой или окраской, хотя
сформировались под одной крышей. И кстати, именно окраска горошин избрана им
первым тестом для начатых им главных своих экспериментов. Вот какой она могла
быть, ариаднина ниточка, ведущая к открытию. Но Мендель ни звуком о ней не
обмолвился, и все это только догадка.
А если бы обмолвился?
...Скажи он одно только слово, и сразу в глазах коллег по ферейну и в глазах
всех многочисленных потомков тотчас превратил бы весь свой кропотливый труд в
результат счастливой случайности, как пресловутое яблоко свалившийся на
голову дилетанта от ботаники.
А он все случайное вытравлял до основания из своей работы. И потому начал с
испытаний на чистоту сортов, взятых в эксперимент.
Ему из книг Кельрейтера, Сажре, Нодена было уже известно, что в первом
поколении случайных гибридов могут господствовать признаки одного из исходных
видов. Первое поколение взошло на грядах, а вскрыв созревшие к осени 1854
года бобы, он придирчиво перебрал все до единой горошины. Они были уже вторым
поколением, способным выявлять признаки, невидимые ранее.
Он отбросил все сомнительное и повторил опыт, потому что окраска и форма
зерен — это далеко не все, что может проявиться.
Только зерна следующего урожая были материалом, бесспорно чистым.
До Менделя никто таких испытаний не производил. И право, введение в план
опытов столь трудоемкого компонента говорит, как целеустремленно и настойчиво
он исключал заранее элемент случайности в будущих результатах.
Эрудиция, которой он теперь обладал, позволила из тьмы напрашивавшихся
вопросов биологии избрать самый главный, самый животрепещущий, а светлая голова
— найти метод эксперимента, который был бы ключом к этому вопросу.
Добросовестность заставила растянуть работу на долгие годы.
Восемь лет шли эксперименты с горохом. Сотни раз за восемь цветений своими
руками он аккуратно обрывал пыльники и, набрав на пинцет пыльцу с тычинок
цветка другого сорта, наносил ее на девственное рыльце пестика. На десять
тысяч растений, полученных в итоге скрещиваний и от самоопылившихся (это было
им дозволено) гибридов, было заведено десять тысяч паспортов. Записи в них
дотошно аккуратны: когда родительское растение выращено, какие цветы у него
были, чьей пыльцой произведено оплодотворение, какие горошины — желтые или
зеленые, гладкие или морщинистые — получены, какие цветы — окраска по краям,
окраска в центре — распустились, когда получены семена, сколько из них
желтых, сколько зеленых, круглых, морщинистых, сколько из них отобрано для
посадки, когда они высажены и так далее...
«...Необходимо подвергнуть наблюдению все без исключения растения в каждом
отдельном поколении так, чтобы все члены его полностью вошли в круг
наблюдения» .
«...Задача каждого данного опыта и заключалась именно в том, чтобы
подвергнуть наблюдению эти изменения для каждой данной пары расходящихся признаков,
соединенных в гибридных формах, и вывести закон, по которому эти признаки
переходят из поколения в поколение».
Карточки... Карточки... Карточки... Десять тысяч карточек... Зерна: гладкие,
морщинистые, круглые, угловатые, зеленые, желтые... Цветы с красным «язычком» в
глубине лодочки и белой каймой... Цветы ярко-красные. Белые. Розовые...
Семь признаков — семь найтовых «unit of quality» выделил Мендель у садового
гороха. Семь признаков — семь пунктов характеристики облика каждого растения.
Эксперимент был разбит на множество серий. Готовя опыт, он придирчиво
подбирал для каждой серии пары растений с четко различающимися контрастными
признаками .
И — главное! — в первых сериях он следил за судьбой не всех семи признаков
сразу, а каждый раз за судьбой всего одного признака, гениально вычленив
элементарное явление из мозаики, из хаоса событий, гениально заставив объект
опыта односложно и однозначно отвечать ему только «да» или «нет».
Семь признаков, десять тысяч растений, десять тысяч карточек-паспортов и
сотни пакетов с пересчитанными семенами, полученными от его «бастардов» —
пакетов , на которых были продублированы паспорта.
Если бы хоть часть аккуратнейших листочков, заполненных каллиграфическим
учительским почерком, могла бы попасть сегодня в руки историка науки, перед
его глазами развернулась бы картина удивительной работы, и можно было бы уже
не реконструировать в уме, а собственными глазами следить, как складывалась
система анализа, как, когда и почему в голову Грегора Менделя пришла мысль
Заменить описание признаков растений абстрактным кодом «А, В, С, D, E, F, Q»
и «а, Ь, с, d, e, f, g» и когда от наблюдения за судьбой одной пары признаков
он перешел к наблюдению за двумя, тремя, четырьмя парами одновременно. А если
он записывал и посторонние мысли, то, быть может, еще и о том, какую роль во
всем этом сыграла двухвостая комета 1858 года — комета Донати, какие мысли
навеяла... Но рабочие архивы Менделя якобы с молчаливого согласия племянника
были сунуты в печку, и нам остается только пытаться представлять себе, как на
протяжении восьми лет вечер за вечером он перебирал все новые и новые
листочки, раскладывая их то так, то эдак в нескончаемом пасьянсе. Как сотни раз
регистрировал в мозгу одно и то же непреложно повторяющееся, в общем уже
известное , но впервые им учитываемое количественно.
Итак, при скрещивании признаки растений не «сливаются» и не «разбавляются».
У гибридов первого поколения признаки никогда не бывают «принципиально
новыми» . Каждый из них заимствован у одного из родителей. У потомков растений с
красными и растений с белыми цветами — цветы красные. У гибридов Горохов,
дававших желтые и зеленые горошины, зерна всегда желтые. Признак одного из
родителей господствует; он то ли вытесняет, то ли подавляет соответственный
признак другого.
Но в следующем поколении картина обязательно меняется. У части детей
растений-гибридов иной облик: у них снова проявляются признаки «вытесненные»,
исчезнувшие, «отступившие», невидимые у гибридов-родителей — на них
распустились уже не красные, а белые «бабушкины» цветы, а в бобах, кроме желтых,
очутились зеленые зерна или морщинистые «под одной крышей» с гладкими.
И здесь Мендель отмечает то, что не зарегистрировали его предшественники.
...Признаки, «отступившие» у родителей, комбинируются с «родительскими»
мозаично, случайно. Они не зависят один от другого. Окраска цветка унаследовалась
от «бабушки», форма зерна — от «дедушки», а окраска зерна может быть снова
«бабушкина». Эта «путаница» повторяется с потрясающей закономерностью. И
чтобы определить эту закономерность, необходимо отойти, оторваться от
конкретности цвета, формы, гладкости и морщинистости и искать язык логической схемы.
...Из всего рабочего архива сохранился лишь один-единственный, да и то
пострадавший от чьих-то рук, лист с расчетами. Но известен итог: впервые в
биологии для осмысления ее закономерности Мендель применил математическое
кодирование .
Большими А, В, С, D, E, F, G он обозначил «доминантные», господствующие,
подавляющие признаки; малыми а, Ь, с, d, e, f, g — «рецессивные»,
отступающие.
Мы не знаем сейчас, на каком этапе работы он пришел к осознанию
целесообразности именно этого способа решения своей задачи. Мы не знаем, как он
обрабатывал свои данные поначалу. Но он искал принципы процесса, а принципиальные
схемы всегда абстрактны.
Логика физического наблюдения господствовала в работе бывшего помощника
ассистента на кафедре Христиана Доплера, и каждый из выводов был сформулирован
им с предельной завершенностью. Вот так:
«В этом поколении наряду с доминирующими признаками вновь появляются также
рецессивные со всеми их особенностями и притом в ясно выраженном среднем
отношении 3 : 1» .
Наследование признаков: Р - родители, F1 - первое
поколение , F2 - второе поколение. Наблюдается
статистически .
Каждому из выводов предшествовали тщательные статистические выкладки. К
статистике биология его времени тоже была еще не приучена.
Но зато она приучилась к ней позднее. Менделеву статистику изучали чуть ли
не под микроскопом, и было отмечено, что данные его наблюдений абсолютно
совпадают с логической схемой, с «вероятностным ожиданием». Отклонений
удивительно мало! И семьдесят пять лет спустя его последователь, генетик Рональд
Фишер высказал подозрение:
— А не обманывали ли Менделя садовники аббатства, которым он, наверное,
поручил вести наблюдения? Не округляли ли они чисел, чтобы сделать патеру Гре-
гору приятное?...
Несчастный патер Алиппиус Винкельмайер! Бедный патер Иозеф Линденталь!... На
фотографии капитула святого Томаша Линденталь специально снялся рядом с
Менделем; он демонстративно рассматривал цветок фуксии, который Мендель столь же
демонстративно, дабы подчеркнуть, что он не просто монах, держал перед собою
и тоже, словно впервые, изучал сквозь очки.
«Детальная реконструкция его (Менделя. — Б. В.) программы, — писал Фишер, —
сталкивается, однако, с противоречиями. Серьезное и почти необъяснимое
различие все же проявляется в одной серии результатов, где наблюдаемые цифры точно
совпадали в отношении... какое ожидал сам Мендель, но которое значительно
отличается от того, что нужно ожидать, если бы его теория была уже
откорректирована, как это было сделано в позднейших исследованиях... Остается возможность
того, что Менделя подвел некий ассистент, который знал слишком хорошо, что
ожидалось от эксперимента».
Итак, суровый Фишер обвинил — нет, не Менделя, а тихих августинцев Винкель-
майера и Линденталя — в фальсификации эксперимента. В 1936 году, когда Фишер
произвел ревизию менделевской статистики, об их участии известно не было.
Поэтому все возражения поначалу строились на том, что Мендель все эксперименты
ставил сам, а его добросовестность — вне сомнений. Затем возникло
предположение, что Мендель выпалывал «дефектные» экземпляры растений, которые вели себя
«неподобающим образом» — например, если скрещивания у него не получались.
Выпалывал с грядок и исключал из подсчетов. Такое объяснение было, например,
использовано автором этих строк в повести «Боги Грегора Менделя»:
«Он был истым сыном века — века, в который события текли много медленнее,
чем сейчас, и можно было вспомнить, что именно на этом цветке была обнаружена
жучиха, а когда он обрывал пыльники с этого, то соскользнул пинцет. А здесь
он отвлекся, потому что принесли записку от фрау Ротванг, а здесь и здесь
работал рассеянно после того, как был прочитана та записка».
Читатель согласится, что трудно устоять перед соблазном столь простым
способом объяснить происшедшее. У этих доводов был всего один недостаток:
аргументам строго научным противопоставлены аргументы не научные, а бытовые, и,
как далее оказалось, конечно, неверные. Каково же было автору, когда в его
руки попала вышедшая в 1965 году работа английского ученого Гевина де Вира,
отстаивавшего те же взгляды, что и Фишер. Так как многие твердили, что
садовников не было и, значит, поэтому обвинение беспочвенно, де Вир сообщил, что
по полученным им данным Менделю помогали Винкельмайер, Линденталь и, конечно,
садовник Мареш. Тут можно было бы приняться возражать, что, мол, помогали они
ему в садовых работах, а не в подсчетах, не в статистике, но все это уже
выглядело бы совсем не серьезно.
Фишеровская атака на «Опыты» так или иначе гальванизировала легенду об
удачливом дилетанте-монахе, которому посчастливилось стать отцом генетики.
Именно поэтому генетики и историки науки не раз к ней возвращались, и,
наконец, уже в 1966 году в свет вышла работа Вайлинга «Не слишком ли «точным» был
Мендель в своих опытах? — Исследование по х2 -тесту и его значению для оценок
генетических механизмов расщепления».
Вайлинг заново восстановил год за годом всю историю работы Менделя и
обратил внимание на замечание самого Менделя о том, что у него всходили не все
сеянцы. В одном случае было прямо указано, что из 556 зерен было получено 529
растений, в другом — 639 из 687 и так далее. Зерна могли склевать птицы, их
могла повредить зерноедка. Определяя «ожидаемый результат», Фишер не учел
этого так называемого «эффекта отбора». Правда, здесь был слегка повинен и
сам Мендель. В своих выкладках он не указал всех необходимых поправок. (Что
ж, используя новый для своего времени метод анализа, он был вправе и упустить
и просто не знать тех тонкостей, которые спустя век стали для его преемников-
генетиков1 привычным делом!)
Не станем пересказывать всех позиций строгого математического переследствия
«по делу Менделя — Фишера», к которому в качестве эксперта был привлечен даже
электронно-вычислительный агрегат. В его итоге было показано, что результаты
Менделя достаточно плохи в сравнении с вероятностным ожиданием. Они лишь чуть
лучше, чем у исследователей, которые повторяли его эксперименты полвека
спустя, и потому должны быть признаны абсолютно достоверными.
Патеры Винкельмайер и Линденталь были реабилитированы.
Но вернемся из двадцатого века в девятнадцатый.
Итак, Мендель вычленил в эксперименте элементарное различие и заставил опыт
давать ответ односложный и однозначный. Мендель ввел новые понятия:
доминантный признак и рецессивный признак. Он утвердил, что единообразие признаков у
первого поколения гибридов — это всеобщий для гибридов закон. Он показал, что
далее признаки комбинируются свободно, но расщепление признаков у потомства
гибридов происходит всегда в одних и тех же пропорциях. Он рассчитал
возможные комбинации для расщепления по двум и трем признакам.
Не сделай Мендель большего, все равно бы оказалось, что он не просто
повторил замеченное его предшественниками — от Кельрейтера до Нодена, а дал точную
Большинство генетиков по-прежнему не понимает статистики. — Прим. ред.
количественную оценку явления и впервые применил для анализа биологических
процессов метод вероятностей. Во всяком случае, этим методом до него никто в
биологии не пользовался столь широко.
Однако если бы он ограничился лишь постановкой пусть даже такого
архичистого эксперимента и еще теми удивительными по кропотливости расчетами, какие
произвел, то Грегор Мендель еще не стал бы Менделем, тем Менделем, чье имя
потом оказалось в одном ряду с именами Архимеда, Эвклида, Ньютона, Дарвина,
Лобачевского, Эйнштейна.
Но он сделал тот единственный и самый трудный шаг: он понял увиденное. И
это был шаг в бессмертие.
«Закон комбинации различающихся признаков, по которому происходит развитие
гибридов, находит, следовательно, себе основание и объяснение в доказанном
положении, что гибриды образуют в одинаковых количествах зачатковые1 и
пыльцевые клетки, соответствующие всем константным формам, получаемым из
комбинирования признаков, соединенных путем оплодотворения».
«...уравновешивание противоборствующих элементов... только преходящее и не
распространяется за пределы жизни гибридного растения. Так как во время всего
периода вегетации во внешнем виде его нет никаких видимых изменений, то мы
должны заключить, что различающимся между собой элементам удается выйти из
вынужденного соединения только при развитии половых клеток. При образовании
этих клеток все наличные элементы распределяются в совершенно свободных и
равномерных группировках и лишь различающиеся элементы при этом взаимно
исключают друг друга. Таким путем возможно возникновение стольких зачатковых и
пыльцевых клеток, сколько различных комбинаций допускают способные
образоваться элементы».
Он был очень сух в формулировках. Он писал строго специальную работу по
строго специальному вопросу, рассчитанную на читателя-специалиста.
Он сделал невероятное, невероятное для своего времени. Оптика микроскопа, с
которым он работал, была слабой, как оптика всех увеличительных приборов,
какими были вооружены в то время биологи. Он исследовал «черный ящик» (этот
термин бытовал в физике, а ныне утвердился в кибернетике). Он знал только,
какая «информация» была введена в этот «ящик» и что получилось после того,
как эта «информация» прошла сквозь целую цепь невидимых глазу процессов.
Он не мог разобрать прибор на детали, разложить на лабораторном столе по
отдельности все узлы удивительной машины, спрятанной в клеточных ядрах,
разложить их так, как раскладывает перед собою сопротивления и триоды
электронного устройства современный инженер. И, тем не менее, он уловил схему
конкретного материального процесса, который никем не был понят до него и который
начали понимать лишь спустя десятилетия.
Его работу может развернуть теперь каждый и, продравшись сквозь тяжкий
текст, убедиться в том, что канонику Менделю, исследовавшему сложнейшие
процессы жизни, ни на секунду не приходило в голову искать их объяснение в
божьей воле или в жизненной силе.
Ему, как и любому из членов августинского капитула монастыря святого Тома-
ша, в порядке некоей живой очереди полагалось служить мессы. И он служил их,
приглашая в министранты мальчишек, которым в реальной школе преподавал
экспериментальную физику и естественную историю. Но, сняв облачение и положив на
отведенное место требник, каноник превращался в биолога, и здесь ему было не
до бога и не до молитв.
Объяснение увиденным в эксперименте процессам Мендель искал в материи, в
реальном, живом субстрате.
Итак, признак одного родителя господствовал у всех растений-гибридов перво-
То есть, по терминологии Менделя, яйцеклетки. — Б.В.
го поколения. У части же их потомства выявился отступивший признак другого —
у четвертой части! Такое же расщепление сызнова произошло и год спустя — в
следующем поколении.
Биолог Г. Мендель.
Информация была точно учтена количественно.
«Кибернетик» Мендель принялся расшифровывать процесс, происходящий в
«черном ящике».
...Если ранее «исчезнувший» — рецессивный — признак Может у кого-то из
потомков гибрида появиться вновь, затем вновь исчезнуть при скрещивании и спустя
поколения выявиться опять, значит родители передают своим детям не признаки,
а нечто другое — то, что признаки обусловливает.
Это «другое» может реализоваться немедленно, а может, не реализуясь до
какой-то поры, передаваться от поколения к поколению, ничем себя не проявляя.
«Оно» не исчезает и не возникает вновь, как не исчезает втуне и не возникает
«из ничего» материя.
И, поняв это, Мендель вводит в биологию, в представления о наследственности
новое слово, новое понятие — «Anlagen» — «задатки», наследственные задатки —
носители информации о признаках. Информации, вступающей в скрытый от глаза
исследователя процесс и в нем перерабатывающейся.
Из этого понятия «Anlagen» и родится генетика.
...Каждому признаку соответствует материальный субстрат, «наследственный
задаток» , содержащийся в половой клетке. Таков ход его мысли, если попробовать
изложить ее чуть более популярно. Каждая половая клетка несет в себе полный
набор задатков по числу признаков будущего растения. При оплодотворении яйца,
при слиянии мужской и женской клеток в зиготу в ней окажется по паре задатков
каждого признака.
Когда развившееся из этого оплодотворенного яйца новое существо произведет
половые клетки, пары задатков разойдутся, и в гамете — яйцеклетке или
сперматозоиде — набор будет одинарным. Наследственное вещество дискретно, поэтому
комбинации признаков варьируют по законам математических перестановок. При
образовании новых яиц образуются новые сочетания пар, а у будущих растений —
новые комбинации признаков.
Эти комбинации, эти математически вероятные варианты были предсказаны им в
расчетах и взращены в крохотном — 35x7 метров — палисаднике под окнами
монастырской трапезной.
Оптика микроскопа, с которым тогда работал Мендель, мало что помогла
рассмотреть в «ящике». Методика окраски клеток, которой обучал его Унгер, была
еще куда как несовершенна. Ни Менделю, ни его учителю-цитологу Унгеру и
никому из биологов в начале 60-х годов XIX века не было еще ведомо, что в
клеточных ядрах накануне деления клетки выявляются хромосомы, то есть
«окрашивающиеся тельца», что они удваиваются в числе, а удвоившись, расходятся к
полюсам клетки и образуют два ядра двух будущих новых клеток. И тогда никто не
знал, что половые клетки, клетки пыльцы растений, яйцеклетки сперматозоидов
животных проходят особый путь формирования, при котором хромосомы не
удваиваются, а лишь расходятся к разным полюсам клетки-предшественницы, и в каждой
из двух половых клеток, из нее образованных, оказывается половинное, а точней
— одинарное число хромосом. Лишь при их слиянии, при оплодотворении яйца
набор сызнова становится полным, точнее — парным. Эти процессы были замечены
только в конце 70-х годов, а изучены в деталях и того позднее...
Деление клеток.
И конечно, еще никем ни разу не было произнесено слово «ген», которым
обозначают единицу наследственного вещества, ответственную за элементарное
различие, и никто еще не отождествлял понятие «наследственное вещество» со сло-
восокращением «ДНК», обозначающим удивительное вещество хромосом, дезоксири-
бонуклеиновую кислоту, в которой сочетаниями азотистых оснований записаны
формулы белковых молекул и порядок их синтеза. Это будет изучено и понято уже
столетие спустя. Даже само существование нуклеиновых кислот будет открыто
лишь через несколько лет после написания «Опытов».
...Мендель не произнес слово «ген», он сказал: «наследственный задаток».
Разница была лишь в терминах.
В «Опытах» была прослежена и понята схема передачи признаков по наследству.
И Мендель, соблюдая научную традицию, на протяжении почти всех сорока семи
страниц своего доклада говорил только об объекте своего эксперимента — только
о горохе. Но ему уже было ясно, что открытые законы охватывают процессы
наследственной передачи у всего живого.
«...только опыт может решить, вполне ли сходно ведут себя изменчивые гибриды
других видов растений; однако следует предполагать, что в основных моментах
не может быть принципиального различия, так как единство плана развития
органической жизни стоит вне сомнения».
Всем, кто общался с Менделем в те восемь лет, его жизнь казалась
удивительно прозаичной. Он давал уроки по утрам в реальной школе, ходил с учениками на
экскурсии по окрестностям, раз в месяц заседал в Обществе
естествоиспытателей, трижды выступил в этом обществе с докладами... о метеорологических наблю-
дениях.
Он командовал монастырской кухней, служил, когда приходила очередь, мессы,
совершил полагавшееся функционеру Службы Спасения паломничество в Мариацелль,
совершил вместе с прочими брюннскими состоятельными господами туристский вояж
в Париж и Лондон на промышленную выставку, рассказал о впечатлениях, а до
оных событий и после них работал в своем палисадничке, учил Линденталя
секретам гибридологии и корпел в своей келье за письменным столом.
Восемь лет он держал себя в железной узде, ни единым намеком не выдавая
никому, что его волнует, что его заботит. В этом можно увидеть элемент
честолюбия, какое проявляется иногда у людей, не слышавших прежде слова желанного
признания. Что ему сан каноника, аттестат «primum inter eminentium»
теологической школы, звание доктора философии, к которому нужно было лишь протянуть
руку! Он мечтал о другой славе и, видимо, хотел огорошить коллег по Брюннско-
му обществу естествоиспытателей сюрпризом, выложив на стол труд, который он
сам считал неординарным.
Кажется, Наполеон говорил, что ум полководца должен быть равен его воле.
Воля Менделя поразительна.
О том, чем конкретно он занимался эти восемь лет, даже друзья узнали, лишь
когда он сам пришел к убеждению, что все до последнего доказательства
собраны, а все объяснения отточены.
Он решил огласить свой труд коллегам по Брюннскому обществу
естествоиспытателей, и в этом тоже был расчет: во-первых, то были люди, хорошо его знавшие,
и доброжелательно к нему относившиеся, и в принципе убежденные в том, что он
достаточно эрудирован и достаточно серьезен в подходе к делу и вряд ли будет
занимать их внимание чем-либо сомнительным. Ведь уже три года он обсуждал с
ними разные проблемы — проблемы метеорологии, о которых докладывал сам,
находки местных минералов и новые виды растений, обнаруженные в Брюннской
округе, дарвиновские труды, вызвавшие в ту пору во всей Европе взрыв интереса к
биологии.
И сам он относился к ним с большим уважением: то были высокообразованные
естествоиспытатели, знавшие толк в эксперименте, умевшие оценить интересную
мысль. Завадский в 1853-м все-таки удостоился кары за проявленное
свободомыслие, а имена геолога Маковского и Ниссля дошли до наших дней вне связи с
именем их коллеги — супплента.
Видимо, Мендель считал, что если его доклад будет понят в Брюнне, то
теории, родившейся у него, удастся проложить себе путь и дальше. Так пусть же
коллеги по обществу узнают первыми об одержанной им победе!
Сначала они, потом весь мир.
XI. «БРЮНН, 8 ФЕВРАЛЯ».
«БРЮНН, 8 МАРТА»
Чем больше габсбургскую монархию трясло от волнений и восстаний, то в
польских владениях, то в итальянских вассальных королевствах, тем старательней
монархия стремилась выглядеть процветающей, и потому всякая демонстрация
развития наук и распространения просвещения считалась благим делом.
В один прекрасный день опальный эмеритальный профессор Лембергского
университета Александр Завадский произнес перед коллегами, перед учениками-
реалистами, их родителями и департаментскими чинами длившуюся более часа
лекцию «О требованиях, предъявляемых к естественнонаучным исследованиям в
настоящее время». Немного спустя, в соответствующей канцелярии, было сочтено
целесообразным дозволить отпечатать означенную лекцию типографским способом и
выпустить ее в свет, дабы благонамеренные мысли ее распространялись сколь
можно шире. Именно поэтому автор имеет возможность привести некоторые выдерж-
ки из лекции, а читатель — возможность убедиться, что краснобайство вокруг
науки в XIX веке уже практиковалось изрядно. Ботаник Завадский умел
препарировать, описывать и классифицировать растения, но не об этом он говорил. Его
идеи более общего плана выглядели так:
«...Мир столь великий, заполненный мириадами живых существ, — небо, Земля,
Море, населенные бесчисленными созданиями, пробудили, благоприятствуемые
судоходством, умножить знаемое число форм животного и растительного мира, а
пытливый Дух, приводя в порядок, сортируя и объединяя, нашел здесь в большей,
чем где-либо, степени пищу для себя. Там же, где разум настаивал на застывших
догмах, и там, где природные тела проявлялись не только внешне расщепленными,
но и разделенными внутренне, — там под препарирующими руками Дух Природы
бежал, а сердце исследователя иссушалось. Лишь того назовем мы Мастером, кто
стремится разгадать Законы Природы, обладая ясностью ума и теплотой чувства...
...В известной степени природа во всех своих частях живая; чувственное и
вещественное взаимосвязаны в Природе, которую следует прочувствовать, а не
сконструировать в уме. Рационалист рассматривает явление для себя и познает
его абсолютную сущность; зависимость же одухотворения свыше находит лишь
кроткий жрец Природы, и лишь ему наука обязана тем расширением Знания,
которое она черпает из так называемой натурфилософии...»
Общие фразы подобны омуту, который затягивает все глубже и глубже и
слушающих и произносящих эти общие фразы. Речь Завадского была в известной степени
«тронной», ибо он оказался самым маститым из ученых людей Оберреальшуле и
всего Брюнна. Многочисленные печатные труды и высокие степени автоматически
делали его местным научным вождем.
Однако к тому времени, как благовоспитанное внимание слушателей стало
сдавать, профессор все-таки, хоть и с трудом, добрался и до основного вопроса
лекции, на котором он, правда, не стал задерживаться слишком.
«...Но что же мы должны сказать о насущных принципах, которые в настоящее
время лишь одни могут обеспечить науке ее ценность? Ведь сельское хозяйство,
горное дело, промышленность и торговля, ведь медицина и другие науки будут,
как бранящиеся бабы стоять вокруг естествознания, злобно шипя: «Дай нам
только то, что нам нужно!...»
Здесь Завадский принялся бегло перечислять проблемы минералогии, ботаники и
зоологии, еще не тронутые, не освоенные, он говорил о тайнах, которые
раскрывают микроскоп и эксперимент, но беда заключалась в том, что сам он всю жизнь
занимался описательной ботаникой. Ни «Chrisanthemum Zawadzkii», найденная
Гербихом, ни «Herbichia abrotanifolia», открытая Завадским, не ложились в
прикладные задачи, и потому, резким движением оправив бакенбарды, лектор был
вынужден сделать новый пассаж, оправдывающий и его жизнь в науке:
«...Конечной целью человечества является: «осветить природу искрой духа,
который дает нам жизнь», укрепить дух и объяснить с помощью тысяч голосов,
которыми природа обращается к нам с помощью тысяч молниеподобных вспышек
явлений, ею излучаемых, как Божественное озарение... Короче: «Учитесь зорко
смотреть , точно мыслить, тепло и искренне чувствовать!»
Однако же нельзя было не упомянуть в такой лекции и перед такой аудиторией
о достижениях науки последних лет. Профессор, конечно, отдал им должное и
сделал это с достаточной быстротой, дабы большая часть слушателей не успела
заметить, что речь идет о делах, не слишком хорошо им знакомых.
«...Кто может изложить, как происходит процесс развития ростка, чем
определяется форма семени, кто может определить закономерность в расположении чешуек
на елочной шишке, кто может познать законы превращения растений, если он не
проникся учениями, внесенными в последнее время в физиологию растений
Робертом Броуном, Шлейденом, Унгером и многими прочими!... Мы не сможем увидеть в
яблоке цветочную завязь, в землянике — цветоложе, отделяющееся от ножки цвет-
ка, и того, как финик рождается из опавшего цветка, если мы не усвоим учения
о листе и его превращениях, познанию которых мы обязаны пристальному
наблюдению и ясной способности к восприятию. Наш долг познать Природу. Это и долг
ученого увеличить знания человечества, это и долг учащегося воспринять дух
учения и благодаря этому обогатить себя...»
Речь была завершена лирическим, тщательно отполированным эпилогом:
«...Бди! Когда погожим утром ты вступаешь в долину, где играл, будучи
ребенком, где старая буковая роща бросает привычные тени, где зеленая трава манит
к покою, и ты как будто снова с любимыми воспоминаниями твоего детства, когда
все, на чем останавливается твой сияющий взор, дышит юношеской свежестью,
жизнь бьет тысячью ключей и ничто не умирает, не погибает: что же это такое,
что так тронуло тебя, что заставило твое сердце биться чаще и
взволнованнее?...»
Естественно, тотчас последовали аплодисменты и выражения восторга, кои
высказывались оратору коллегами и родителями. Равно последовали и скептические
замечания насчет часовой болтовни, в которой Завадский ухитрился самым
ласковым образом примирять чистую науку, практику и религию, и не задеть ни
консерваторов, ни радикалов, ни клерикалов, ни материалистов. Эти замечания
коллеги помоложе, дабы не испортить старому изгнаннику триумфа, конечно,
высказали не ему, а друг другу.
Что касается учеников, то они ухитрялись и во время речи перекидываться
шариками из жеваной бумаги.
Однако на это событие стоит посмотреть и с другой стороны. Завадский не мог
читать в актовом зале школы лекцию более конкретную — о реальных требованиях
к научным исследованиям — в них он, как человек конкретной науки, все-таки не
столь уж плохо разбирался. Учащихся, родителей и представителей
соответствующих канцелярий вряд ли заинтересовала бы такая материя: первые еще недозрели,
а для большей части остальных все это было чуждым. Что же касается коллег, то
специальные вопросы можно было обсудить с ними накоротке.
И конечно же, их обсуждали. А в городе было достаточное число людей —
педагоги, врачи, аптекари, инженеры, фабриканты, владельцы пригородных пасек,
виноградников , садов, — которые интересовались всерьез наукой — кто из любви к
познанию, а кто пусть даже из практической корысти, дабы с помощью науки
извлечь прямую прибыль. И естественно, что Высшая реальная школа и
Технологический институт стали в городе своего рода магнитом, таких людей притягивающим.
Им нужна была профессиональная научная среда, нужна была аудитория, в которой
можно было бы выговориться и наслушаться, проверить себя или быть хотя бы
опровергнутым .
Нужна была трибуна, чтобы с нее можно было возвещать о себе миру, ибо нет
исследователя — даже среди заведомо бездарных, — который считал бы итоги
трудов своих недостаточными для всеобщего внимания.
Поэтому можно усмотреть связь между публичной лекцией о задачах
благонамеренной науки, прочитанной для широкой аудитории, и состоявшимся, хотя и
спустя изрядное время, преобразованием одной из секций давно уже существовавшего
Моравского земледельческого общества в самостоятельный Ферейн
естествоиспытателей в Брюнне, которому власти даже дозволили издавать ежегодно сборник
трудов.
Именно профессор Александр Завадский считался основателем ферейна. Сразу
при основании он был избран его вице-президентом. А президентом избрали графа
фон Митровского. Он, правда, и на заседаниях-то бывал только по особым
случаям. Но если бы в президенты избрали не чиновную титулованную особу, а какого-
нибудь ученого, это ведь не придало бы научному обществу солидности.
Примечательно, что ферейн был создан именно в 1862 году — в том году в
Лондоне открылась Всемирная промышленная выставка, и габсбургское правительство
крайне заботилось о том, чтобы Австрийская империя выглядела на ней
процветающей и просвещенной.
К всемирной выставке готовились многие месяцы. Все отобранное для
экспозиции свезли сначала в Вену на выставку имперскую. Брюннское просвещение было
представлено в Вене, а затем и в Лондоне наглядными пособиями — проекционными
моделями по начертательной геометрии и кристаллографическими таблицами,
изготовленными учителями и учениками Оберреальшуле. В 30-х годах Освальд Рихтер
упорно пытался найти доказательства участия Менделя именно в изготовлении
экспонатов, но, увы, не нашел их. Независимо от этого Мендель, как уже
упоминалось, совершил туристскую поездку в Париж и в Лондон и не преминул
сфотографироваться в Париже у подъезда отеля в большой группе брюннских
экскурсантов .
Брюннские экскурсанты у подъезда отеля в Париже.
Надо заметить, что на этой фотографии облик патера Грегора совершенно не
соответствует его сану — он в цивильном костюме, и не в том полуцивильном
черном мундире Службы Спасения, который обычно носил, а в светлом летнем
сюртуке и при галстуке-«бабочке». И на щеках у него маленькие бакенбарды. И все
это прямое нарушение орденского устава и тяжкий грех. Только иезуитам, да и
то лишь по специальным разрешениям старших в ордене устав в особых случаях
дозволял носить мирское платье. А он был августинцем, а не иезуитом. В его
ордене этого совсем не разрешалось.
Но в 1862 году экспериментальная часть главной его работы была в основном
закончена, и он сформулировал уже для себя основную часть своей концепции. Он
уже понимал, к чему пришел. Уже ощутил собственную ценность и истинное свое
место в жизни. И потому хоть какое-то время, хоть две этих недели путешествия
ему надо было дать себе ощущение свободы во всем. Даже в одежде.
Интересно, молился ли он там, в парижском «Гранд-отеле», соблюдая каноны
изустных и мысленных молебствий, которые усвоил в год новициата?
Позднее нам придется еще раз вернуться к этому путешествию.
...Итак, наука и просвещение «долженствуют» демонстрировать процветание импе-
рии. И поэтому одна из брюннских газет, «Неихкаитен» («Новости»), принимается
регулярно публиковать отчеты о заседаниях Ферейна естествоиспытателей.
Верстка тогдашних австрийских газет незатейлива. На страницах не видно
широковещательных шапок. Заголовки набирались почти таким же шрифтом, как и текст
статей и корреспонденции — чуть крупнее, чуть пожирнее. В этом тоже есть свой
смысл: если вас интересует в прессе только что-то определенное, вам все равно
приходится просмотреть столбец за столбцом всю газету, и хотите этого или
нет, но узнаете все, что газета вам приготовила: и о дебатах в ландтаге, и о
делах ужасного Гарибальди — этого вожака итальянцев, осмелившегося восстать
против имперской власти, и о том, какие коммерсанты приехали в Брюнн и где
остановились, и о том, кого принял кайзер, — обо всем!
В Брюнне выходили три немецкие газеты: совсем официальная «Брюннер цай-
тунг», несколько менее официальный «Ежедневный Моравско-Силезский курьер» и
вот эти самые «Новости» — «Неихкаитен». Комплекты двух первых были
проработаны еще Ильтисом, и каждая строка, имевшая отношение к Менделю, была взята на
специальный учет. Однако в тех газетах никаких упоминаний о его труде не
было... А вот за комплект «Неихкаитен» 1865 года биографы Менделя догадались
взяться совсем недавно, и неожиданно в ее номерах были обнаружены драгоценные
сообщения, которые позволили нам увидеть сейчас, век спустя, как были
восприняты два последовавших одно за другим весьма важных события в тогдашней
научной жизни моравской столицы.
Кто были авторы корреспонденции в «Неихкаитен», к сожалению, неизвестно,
ибо газетные заметки и статьи тогда подписывать принято не было.
Итак, «Неихкаитен» от 15 января 1865 года.
«Деятельность Ферейна естествоиспытателей.
Брюнн, 12 января. На вчерашнем заседании Ферейна, проходившем под
председательством графа фон Митровского, после обычного сообщения секретаря д-ра Кал-
муса о весьма многочисленных печатных трудах и натуральных препаратах,
полученных обществом в дар, профессор Маковский начал читать изложенный в ясной и
последовательной манере доклад о теории Чарльза Дарвина касательно развития
органической жизни.
Основой его лекции, которая была выслушана с напряженным интересом,
послужила работа, опубликованная упомянутым англичанином в ноябре 1859 года и
быстро переведенная на языки всех культурных наций, каковая направлена противу
доныне всеми признаваемого принципа «Omne vivum ex ovo» («все живое — из
яйца») .
Дарвинова теория опирается, прежде всего, на следующие утверждения: на
низшем уровне Животного и Растительного Царств мы находим организмы, которые
обнаруживают свою животную или растительную природу лишь при пристальном
рассмотрении стадий их развития. Размножаются оные делением.
Особи же, таким путем сформировавшиеся, постепенно — по мере возрастания
числа делений — меняют свою конституцию и переходят к другому способу
воспроизведения. Это так называемое спорообразование, при оном особь дробится на
множество маленьких гранул, или же спор, кои развиваются в новые организмы.
После множества поколений спорообразующие особи постепенно трансформируются в
организмы, производящие спермин и яйца и, в конце концов, путем постоянного
изменения в их признаках и их потомстве кладут начало бесконечным рядам
растительных и животных видов, населяющих Землю...»
Не правда ли, как эрудиция, так и стиль неведомого популяризатора науки
великолепны? Если бы Дарвину досталось увидеть свое учение в таком варианте, он
не прожил бы еще двух десятков лет.
Маковский, конечно, нести такую чушь не мог. Просто репортер, записав в
своем блокноте имена особ, о присутствии которых надо было обязательно, так
или иначе, упомянуть, дабы не нажить неприятностей, в течение всего доклада
хлопал ушами, а потом в поте лица пытался связать усвоенные им обрывки мыслей
так, чтобы была и видимость логики и сенсационность звучания.
«...В заключение своей лекции (коя была принята со всеобщим удовлетворением)
профессор Маковский подчеркнул тот факт, что Дарвинова теория, которая, как и
всякая другая имеющая обоснования, открывает новое широкое поле для
исследований и служит предостережением противу равнодушия, каковое в любой науке
ведет к невежеству.
Весьма кстати в этой связи было приведено Гётево изречение: «Задачей
научного исследования в будущем должно стать исследование, не для чего быку рога,
а как они у него появились».
Однако эти литературные ухищрения не спасли автора заметки. Из-за нее
последовал скандал, и дальнейшие сообщения о деятельности ученых светил Брюнна
были написаны в «Нейхкайтен» уже другою рукой.
Заседания ферейна собираются регулярно, раз в месяц. Следующее посвящено
Знакомству с трудом Грегора Менделя.
И его доклад, звучащий много суше и специфичней, чем пересказ Маковским
основных положений «Происхождения видов», изложен в газете без прежних
ляпсусов. Можно предположить даже, что на этот раз автором корреспонденции был
человек, более компетентный в биологии, чем тогдашний рядовой редакционный
репортер. Быть может, кто-то из членов ферейна...
«Нейхкайтен» проявляет завидную оперативность. Заседание происходит
вечером, а на следующий день — в номере от 9 февраля 1865 года уже напечатано:
«Брюнн, 8 февраля.
Заседание Ферейна естествоиспытателей.
На вчерашнем заседании Ферейна, снова привлекшем многочисленную публику,
председательствовал вновь избранный вице-президент г-н Теймер.
После сообщения о сделанных Ферейну преподношениях профессор Г. Мендель
прочитал продолжительную лекцию, имеющую особый интерес для ботаников, — о
растительных гибридах, полученных путем искусственного опыления родственных
видов, каковое осуществлялось путем переноса пыльцы с тычинок на пестики.
Он отметил, что плодовитость скрещенных или гибридных растений доказана, но
что она не остается неизменной, и что гибриды проявляют постоянную склонность
возвращаться к родительским формам; оное возвращение может быть также
ускорено повторным искусственным опылением пыльцою родительской формы. (Мендель,
видимо, подробно рассказал в докладе об опытах Кельрейтера с гибридами
табака . — Б. В.) Докладчик подчеркнул далее особое значение опытов, которые он
проделывал в течение нескольких лет на многих видах гороха — Pisum sativum,
P. saccharatum, P. quadratum, — и он продемонстрировал образцы
соответствующих поколений, судя по которым признаки, общие для обоих родственных видов,
передавались эквивалентно, а различающиеся признаки вели к созданию совсем
новых сочетаний у следующего поколения.
Различия признаков у гибридов гороха проявились в облике растений, в цвете
зрелых семян и характере кожуры семян, в расположении цветов, в окраске
цветов и даже в оси цветов. Особенно достойны внимания многочисленные сравнения
различающихся признаков, проявившихся у гибридов, и их отношение к
родительским формам. Восторженный интерес слушателей показал, что предмет лекции был
оценен очень высоко, и сама лекция была желанна».
Насчет восторженного интереса автор заметки приврал, но не могла же газета,
сообщая читателям о научном событии, рассказывать, что доклад проходил при
гробовом молчании зала, оглушенного статистическими выкладками и неожиданной
менделевской алгеброй рецессивных и доминантных признаков.
И насчет «многочисленной публики» тоже преувеличено. На доклад Маковского
публики действительно явилось больше обычного. Книга Дарвина была сенсацией,
и на доклад Маковского пришло немало далеких от науки, просто любознательных
людей. Даже президент общества и тот присутствовал.
Но Менделя слушали только члены ферейна. Их было сорок человек. И ни одного
вопроса не было задано, когда Мендель закончил первую часть доклада.
Вторую часть он докладывал на следующем заседании. Ровно через месяц.
«Нейхкайтен» от 10 марта 1865 года.
«Брюнн. 8 марта.
Заседание Ферейна естествоиспытателей.
После того как вице-президент г-н Карл Теймер открыл заседание и было
сообщено о новых подношениях, полученных Обществом, профессор Г. Мендель прочитал
свою вторую лекцию о гибридах. В дополнение к сообщению, которое он сделал на
предыдущем заседании Ферейна 8-го числа прошлого месяца, он говорил о
производстве зачатковых клеток, об оплодотворении и о формировании клеток семян в
целом и, в частности, у гибридов — со ссылкой на опыты, которые он проводил
на Pisutn (горохе) столь же кропотливо, как и успешно; оные эксперименты он
намерен продолжить наступающим летом..»
И на этот раз изложение ведется толково. С относительной точностью
перечислены вехи работы, но главная мысль — об Anlagen, о наследственных задатках,
не уловлена.
«...Наконец, он сообщил, что в продолжение прошлых лет он производил также
опыты по искусственному опылению многих названных им родственных видов
растений с целью получения гибридов; результаты его были столь успешны, что
побудили его не только продолжить изучение гибридизации еще более глубоко, но и
доложить об этих результатах.
После этой лекции, принятой со всеобщим одобрением, профессор фон Ниссль
прибавил, что он также наблюдал при посредстве микроскопа гибридизацию на
грибах, мхах и водорослях и что дальнейшие наблюдения в этой области,
несомненно, могут не только подкрепить существующие гипотезы, но и снабдить
интересными объяснениями».
Полная тишина стояла в маленьком зале Высшей реальной школы на Иоганнесгас-
се, когда он читал свой доклад. Члены общества были очень воспитанными людьми
и старались не нарушать этой тишины даже покашливанием.
Но то была тишина непонимания. Вечером 8 марта 1865 года ни одного вопроса
Менделю тоже не было задано.
Он понимал, что рассказывает о сложных, никому еще не ведомых,
принципиально новых в науке вещах. Тем детальнее он излагал ход своих рассуждений, тем
продуманней отбирал для показа экспонаты своих гибридов, предлагая коллегам
повторить пройденный им путь и убедиться в его правоте. Он знал, что встретит
недоверие, но ожидал хотя бы интереса, а вместо него было молчание.
Ниссль бросился на выручку, пытался расшевелить коллег.
Молчание.
И когда все завершилось так неожиданно, и, растерявшись несколько, он стал
выспрашивать у коллег и друзей мнение о своей работе, то из осторожных отве-
тов выудил горькое:
«Мне было небезызвестно, что полученный результат нелегко согласовать с
нынешним состоянием науки и что в этих условиях опубликование одного
изолированного эксперимента вдвойне рискованно как для экспериментатора, так и для
вопроса, им защищаемого... Я старался организовать контрольные опыты, для чего
изложил на собраниях местного Общества естествоиспытателей опыты с Pisum. Как
и следовало ожидать, я столкнулся с весьма разноречивыми мнениями, однако
никто не предпринял, насколько мне известно, повторения опытов...», — так он
писал об этом год спустя.
Он был и монах и биолог. И знал что к чему. Знал, что вера нужна лишь
религии , ибо без веры религия чахнет. Но он, ученик Доплера, Коллара, Унгера,
знал еще, что наука живет по другим законам: в науке сначала проверяют
точность фактов и стройность выводов, а затем отвергают или принимают.
Он рассчитывал найти поддержку. Он рассчитывал, что его результаты будут
подкреплены исследованиями других люден. Но математичность его работы в
смятение привела коллег, истинных сынов своего времени. Большинству из них куда
ближе были словесные пассажи Львовского профессора и тщательные описания
формы тычинок «Herbichia abrotanifolia». Мендель заработал себе добродушное,
шутливое прозвище «наш ботанический математик». А иные коллеги между собой
говорили, что, кажется, патера Грегора потянуло к мистическим числам Окена и
Шеллинга и от этих «наследственных задатков» весьма сильно попахивает
«зародышевыми причинами» — «rationes seminales» из сочинений святого Августина —
покровителя монастыря, во дворе которого Мендель выращивал свои гибриды.
Как раз накануне, в декабре 1864 года, Пий IX издал знаменитую энциклику
«Quanta cura». Как раз накануне оказался разглашенным папский «Sillabus», —
меморандум, объявлявший «догматическую войну» всякому проблеску свободной
мысли. И потому для известной части австрийских интеллигентов один вид
вицмундира Службы Спасения, который носил этот весьма эрудированный и
трудолюбивый монах, — один вид мундира, который открыл Менделю дорогу к науке, сам по
себе уже вызывал чувство недоверия.
Каким бы ни был сам Мендель приятным собеседником, как бы свободно ни
рассуждал он на самые щекотливые для духовника темы, он был из черного лагеря. И
быть может, наиболее радикально настроенные коллеги говорили ему комплименты:
«Ваше преподобие, вы совсем не похожи на монаха», но они не забывали, что он
все-таки оставался монахом и не видел нужды порывать с орденом, со Службой
Спасения душ, с которой сжился, которой был обязан многолетним безбедным
существованием. А право, когда монах выводит соотношение «3:1», да еще и
повторяет это «3:1» в докладе многократно, невольно может возникнуть опасение: «А
не пытается ли он под сурдинку сунуть в ботанику нечто о триединой троице?»
Коллеги отлично помнили знаменитую реплику Мефистофеля:
Веками ведь, за годом год,
Из тройственности и единства
Творили глупые бесчинства
И городили огород.
А мало ль вычурных систем
Возникло на такой основе?
Глупцы довольствуются тем,
Что видят смысл во всяком слове1.
Но все же они были достаточно деликатны, чтоб не оттолкнуть и не обидеть
человека, восемь лет положившего на титанический по объему — это было всем им
1 Перевод Б.Л. Пастернака.
понятно — труд. И Брюннское общество естествоиспытателей решило опубликовать
в своих «Трудах» конспект доклада Грегора Менделя.
В конце следующего года том «Трудов» с конспектом доклада «Опыты над
растительными гибридами», увенчанным пометкой «Доложено на заседаниях Общества 8
февраля и 8 марта 1865 года», вышел в свет. Этот том попал в 120 библиотек
университетов и обществ естествоиспытателей Вены, Праги, Берлина, Мюнхена,
Лондона, Парижа, Петербурга, Филадельфии, Нью-Йорка... Кроме того, Мендель
заказал типографу сорок отдельных оттисков работы. Несколько оттисков подарил
друзьям, а остальные разослал крупным исследователям-ботаникам, тем, кого
считал способными разобраться в его работе.
Разослал и стал ждать откликов, ждать признания, ждать хотя бы вопросов.
Ждал неделю, третью, пятую. И слышал одно — молчание.
...Когда вы оказываетесь в обществе физиков и они в вашем присутствии
начинают говорить на своем профессиональном языке о вещах, ведомых только им, вам
чудится, что вы слышите речь пришельцев с другой планеты.
Речь Менделя звучала для современников именно как речь пришельца с другой
планеты.
Он не удосужился рассиропить на многие страницы традиционный обзор всех
работ , проделанных прежде него, — работ, которые, видимо, его брюннские коллеги
если и знали, то каждый по-своему: ведь читая книгу, каждый из нас сохраняет
в своей памяти с должной ясностью лишь то, что ему созвучно. Остальное
оказывается в дымке.
Мендель не удосужился и оснастить свой труд привычными для ботанических
работ той поры многословными описаниями каждого или хотя бы некоторых из своих
гибридов.
Он не удосужился сделать доклад традиционным по форме, а потому и более
легко усваиваемым.
Он сразу поволок своих слушателей и читателей к своему «черному ящику», к
странным для них рядам алгебраической комбинистики, всем этим «АаВВсС» и
«ааВЬСс», из которых вытекала его до наглости дерзкая гипотеза наследственных
задатков, то расходящихся, то невидимо сходящихся, дабы родить новое
сочетание признаков.
Она действительно была до наглости дерзкой, ибо ни сам Мендель, ни кто
другой не видели еще изящного «танца хромосом», а тем более «мейоза» —
«редукционного деления» — материального воплощения высчитанного Менделем процесса. И
потому ни в Брюнне, ни в Берлине, ни в Вене, ни в Мюнхене не оказалось людей,
способных понять его. Даже сто лет спустя, открывая впервые тоненькую, словно
популярная брошюра, книжку, где на сорока семи страницах конспективно
изложены начала генетики, мы не без труда впитываем в себя особую систему понятий,
вводящую в неведомый мир.
Страна, где говорят на этом неведомом «иноземцам» языке, — новая наука, в
которой говорят на языке Менделя, — стала складываться лишь 35 лет спустя
после опубликования его работы и через шестнадцать после его смерти.
В 117 библиотеках из 120, в которые был разослан том со статьей Менделя, он
простоял на полках, тронутый разве одними библиотечными мышами. Лишь три из
этих 120 экземпляров были развернуты.
Первым о работе Менделя упомянул «ординариус ботаники» Гофман из Гиссена,
автор книги «Исследования определения видовых закономерностей и их
изменений». Ссылаясь на его работу, Гофман подтверждает собственное мнение о том,
что «гибриды имеют склонность в последующих поколениях возвращаться к
исходным видам», и расписывается в непонимании главного в прочитанном им труде.
Второе упоминание обнаружено в тексте магистерской диссертации молодого
петербургского ботаника И.Ф. Шмальгаузена — отца замечательного советского
ученого-дарвиниста Ивана Ивановича Шмальгаузена.
Работа Менделя попала в руки молодого магистра в 1874 году, когда его
диссертация была уже в печати, и потому свое мнение о ней Шмальгаузену пришлось
напечатать уже лишь в сноске на одной из страниц главы, посвященной истории
проблемы гибридизации.
Но «сноска» превратилась у И.Ф. Шмальгаузена в подробный реферат «Опытов»:
«С работою Менделя «Опыты над растительными помесями» (в Verhandl. d.
naturforschenden Vereines in Briinn. B. IV. 1865) мне случилось познакомиться
только после того, как моя работа была отдана в типографию. Я считаю, однако,
нужным указать на эту статью потому, что метод автора и способ выражать свои
результаты в формулах заслуживают полного внимания и должны быть дальше
разработаны (для вполне плодородных помесей). Задача автора: определить с
математической точностью число возникающих от гибридного опыления форм и
количественное соотношение индивидов этих форм. Он выбирает для скрещивания
растительные формы, отличающиеся постоянными и легко отличимыми признаками,
которых помеси остаются вполне плодородными в последующих генерациях. Породы
гороха вполне удовлетворяют этим требованиям. Для сравнения форм выбираются
определенные признаки, которые в этом случае таковы, что в получаемой помеси
они не смешиваются, а всегда один признак поглощается у 3/4 индивидов, то
есть делается вполне незаметным от преобладания противоположного признака, а
1/4 индивидов помеси по этому признаку переходит к типу другой формы.
Последняя группа индивидов в последующей генерации остается постоянною. Первая
же разделяется опять на две группы: 1/4 ее остается постоянною, 1/2 ,
сходная по избранному признаку с первой четвертью, остается гибридной, последняя
1/4 индивидов переходит к противоположному типу. Мендель приходит к
заключению, что из семян помеси двух отличающихся признаков половина воспроизводит
помесь, другая же половина дает растения, которые остаются постоянными и
наполовину воспроизводят преобладающий, наполовину исчезающий признак. Для
потомства же помесей, в которых соединено несколько признаков, он получает
сложный ряд, которого члены можно представить себе происходящими от
комбинации (умножения) нескольких рядов, из которых каждый состоит из трех членов,
получаемых при скрещивании двух противоположных признаков. Равно по
наблюдениям Менделя, как и по математическим соображениям всегда получаются, между
прочими, тоже постоянные члены с новыми комбинациями признаков. Опыты его и
математические соображения во второй части работы (Befruchtungszellen der
Hybriden1) приводят его к заключениям, в сущности сходным с теоретическими
соображениями Нодена (в Nouv. Arch, du Mus. I) . Интересны тоже наблюдения
Кернике над сортами кукурузы (в Ver-handl. d. naturw. Vereines d. pr.
Rheinlande und Westphalens Jahrg. 9. 1872), но, к сожалению, он не следует
методу, столь превосходно примененному Менделем и не дает числовые выводы».
Это был единственный серьезный научный отклик на труд Менделя, прозвучавший
при его жизни. Но Мендель не узнал о нем, ибо диссертация Шмальгаузена
полностью была опубликована только на русском языке — в «Трудах Санкт-
Петербургского общества естествоиспытателей»2.
Мендель не узнал об отзыве, а ученый мир Европы не узнал о том, что работа
Менделя, его метод и его способ выражать свои результаты формулами
заслуживают внимания и должны быть далее разработаны. Поток научной информации уже в
то время был достаточно велик. Десятки журналов и ежегодников загромождали
столы тех исследователей, которые могли бы оценить труд Менделя.
Зачатковые клетки гибридов.
2 Реферат И. Ф. Шмальгаузена стал известен благодаря разысканиям А. Е. Гайсиновича.
Первое сообщение опубликовано в 1935 году.
До провинциального ежегодника руки не доходили, а русский язык — не как
ныне — в научном обмене места не имел.
В приведенном здесь реферате Шмальгаузена видно, что петербургский ботаник
был восхищен менделевским гибридологическим анализом. Он справедливо
подметил , что Мендель принял эстафету от Нодена. Но главного пункта гипотезы —
описанного Менделем механизма наследственных «задатков» он тоже не выделил.
Однако это могли сделать другие — те, кого волновала сама проблема
наследственности — тот же Дарвин. Такой реферат мог привлечь внимание к
первоисточнику.
В 1875 году диссертация Шмальгаузена была напечатана уже на немецком языке
— в «Botanische Zeitung», журнале, который читали все крупные биологи. Но,
публикуя ее, редакция исключила из текста исторический обзор проблемы, и имя
Менделя ботаники узнали из другого источника — из добросовестного, педантично
составленного обзора всех трудов по проблеме гибридизации — из книги В. Фоке
«Pflanzenmischlingen», которую сам автор называл не иначе как компиляцией.
«Многочисленные скрещивания Менделя, — написал Фоке в главе о гибридах
гороха, — дали результаты совершенно сходные с полученными Найтом, однако
Мендель полагает, что он установил постоянные численные отношения между типами
помесей».
Фоке перечитал все работы по проблеме, и блуждания десятков искателей
истины породили у него глубокий скепсис:
«...Ничто такие показало свою никчемность, как поспешные обобщения отдельных
наблюдений, — так писал он, подводя черту под поисками целого столетия. —
Несомненно , можно выдвинуть хорошо обоснованные правила поведения бастардов, но
не нужно забывать, что любое из этих правил допускает большее или меньшее
число исключений».
Это унылое умозаключение не было адресовано лично Менделю, но все-таки оно
было адресовано и ему тоже, — в числе прочих осмелившемуся строить
собственные теории.
Но, так или иначе, монография Фоке в 1881 году увидела свет, и как бы ни
оценивал ее автор труд Менделя, он добросовестно занес его в список
литературы и пятнадцать раз упомянул имя Менделя в связи с работами по скрещиванию
гороха и ястребинок и других растений, которые были упомянуты на страницах
«Опытов». Именно добросовестности скептического Фоке мир обязан тем, что к
отцу генетики — пусть через шестнадцать лет после его смерти — пришла
заслуженная слава. Ведь это из его книги о Менделе узнали Корренс, Чермак и Бейли,
а от Бейли узнал де Фриз.
И датчанин Мартин Бейеринк, тот, что открыл существование вирусов, тоже
сначала узнал о Менделе именно из книги Фоке — где-то еще перед 1885 годом,
когда работал в Вагенингене в сельскохозяйственной школе и увлекался
скрещиванием злаков. Заинтересовался, достал где-то отдельный оттиск «Опытов» и...
тут он получил должность бактериолога в Дельфте и пошел другой — право, не
самой худшей — дорогой. И шутил впоследствии: «Если бы я остался в
Вагенингене, я бы тоже открыл законы Менделя, но это не все, что мне недоставало...»
XII. ЗВЕЗДЫ
СМОТРЯТ
СВЕРХУ ВНИЗ
Он заказал у типографа сорок оттисков статьи, часть из них преподнес
друзьям, каждый раз снабдив первую страницу приличествующей надписью, а остальные
разослал ученым, к чьему авторитету решил апеллировать.
Известны имена только двух ученых, которые получили от него оттиски. Первым
был австрийский ботаник Антон Кернер фон Марилаун.
Фон Марилаун пробежал глазами вежливое письмо автора статьи, приложенное к
оттиску, прочитал на первой странице работы:
«...Для постановки дальнейших опытов с целью проследить развитие помесей в их
потомстве дала толчок бросающаяся в глаза закономерность, с которой гибридные
формы постоянно возвращались к своим родоначальным формам».
Ха! Закономерность!
На этот счет у Антона Кернера фон Марилауна была совершенно определенная
точка зрения1:
— Якобы открыты законы наследственности!... Единственным законом
наследственности является то, что нет никакого закона наследственности!...
Оттиск остался неразрезанным. Теперь он хранится в Менделиануме.
Второй оттиск был послан знаменитейшему в ту пору биологу, профессору
Мюнхенского университета Карлу-Вильгельму Нагели.
Но Мендель не отправил оттиска единственному из коллег, который более чем
другие способен был понять его: Дарвину.
Сорок лет спустя Френсис Дарвин специально перерыл библиотеку и рабочие
заметки отца. Не было обнаружено ни оттиска менделевской статьи, ни, конечно,
четвертого тома «Трудов» брюннских естествоиспытателей, ни каких-либо следов,
свидетельствующих о том, что «Опыты» отца генетики попались на глаза отцу
теории эволюции.
«...Более чем кому-либо ему (Дарвину) было бы радостным известие об успехе в
решении проблемы, разрешимость которой он первым во всем мире показал сам,
пусть даже направление, в котором были эти успехи достигнуты, и оказалось бы
для него неожиданным», — так писал в начале нашего века виднейший английский
биолог Бэтсон.
Люди, знавшие Дарвина, в один голос твердили, что проведай он о менделев-
ских опытах, тотчас бы принялся с идеальной тщательностью воспроизводить их,
чтоб убедиться во всем собственными глазами, и сам бы положил почин синтезу
эволюционных и генетических представлений, с трудом начавшемуся лишь полвека
спустя.
«Можно наверняка сказать, что развитие эволюционной философии пошло бы по
совершенно другому, чем мы наблюдали, пути, если бы в руки Дарвина попал труд
Менделя», — категорически утверждал Бэтсон, один из четырех ученых, заново
открывших к 1900 году менделевские законы.
Кстати, труд Менделя мог бы попасть в руки отца теории эволюции. Дарвин
непрестанно интересовался работами по гибридизации. Он читал книгу Гофмана,
видел на ее страницах имя Менделя, ссылку на его статью. Но Гофман взял из нее
лишь одну мысль: «гибриды имеют склонность в последующих поколениях
возвращаться к исходным видам» — факт, известный из книг Кельрейтера, Сажре и Ноде-
на. И у самого Дарвина в очерке 1844 года об этом сказано. Стоит ли смотреть
статью, где повторяются «зады»?
И в «Botanische Zeitung», который Дарвин всегда читал, из диссертации
Шмальгаузена был вычеркнут обзор и сноска — реферат «Опытов».
А в 1862 году Мендель был в Лондоне. Целую неделю.
Он не Знал английского языка и полный текст «Происхождения видов»
проштудировал лишь год спустя, когда книгу издали на немецком языке. Но содержание
труда было ему известно по полемике, широко развернувшейся в журналах... Что
ему стоило послать телеграфную депешу в Даун и попросить принять его для
беседы по научным вопросам!
1 Эту фразу фон Марилауна приводит в своей книге О. Рихтер (стр. 172). В других
источниках цитируется сходная мысль, высказанная фон Марилауном в книге «Жизнь
растений» (1891 г.), но не о законах наследственности вообще, а о законах наследования
гибридами признаков исходных форм.
Младший сын Дарвина — Леонард по просьбе Рихтера провел специальное
следствие : не был ли Мендель в их доме?
Не был. В эти дни никого из посторонних в Даун не допускали. Тяжело болел
он сам — тогда еще маленький — Леонард. Считалось, что он при смерти. Дом был
превращен в лазарет, и отцу было не до визитеров.
Кстати, достаточно большое число людей знало, что Дарвин не благоволил к
людям в униформе Службы Спасения душ.
Мендель не посещал Дарвина и не посылал ему оттиска.
...Что остановило Менделя?
Незнание английского языка?...
Слишком яркое сияние дарвиновой славы?...
Нелюбовь Дарвина к представителям церкви?
Может быть, злобное шипение из епископской передней, где Мендель из-за
своих вольных замашек был не на самом лучшем счету?... Хоть труды Чарлза Дарвина и
не попали в «Индекс запрещенных книг» — там числилась лишь «Зоономия» его
деда, Эразма Дарвина, но и в 1862 году, еще до издания «Силлабуса» материализм,
рационализм, натурализм все равно подлежали анафеме. В епископской канцелярии
наверняка узнали бы о попытке вступить в сношения с крамольным англичанином.
И это сочли бы еще худшим грехом, чем светлый мирской костюм, надетый им в
путешествии. А впрочем, нет свидетельств, которые говорили бы, что он
действовал с оглядкой на епископат. И все же, если и сыграла здесь роль боязнь, то
это, пожалуй, была боязнь не перед собственным начальством, а перед Дарвином.
То была боязнь услышать строгий приговор от инстанции, столь высокой для него
самого и для его друзей по Ферейну естествоиспытателей. Ведь он-то понимал,
какой вопрос им затронут !...
...А вообще-то известно лишь одно: Дарвин оттиска не получал. Оттиск получил
Нэгели, считавшийся среди ботаников звездою первой величины.
Молчание длилось три недели, пять, семь.
И вдруг — через два месяца — Мендель получил ответ! Сам Нэгели обратился к
нему со словами: «Дорогой коллега!»
«Мюнхен, 27 февраля 1867 года
...Мне кажется, что опыты с горохом не завершены. Строго говоря, их следует
начать сызнова. Ошибка всех новичков-экспериментаторов в том, что по
терпеливости они далеко отстали от Кельрейтера и Гертнера, однако я с
удовлетворением отмечаю, что Вы не впадаете в эту ошибку и идете по следам обоих Ваших
Знаменитых предшественников. Но Вы должны их превзойти, и, по моему мнению,
это возможно. Однако в учении о бастардах можно сделать шаг вперед только в
том случае, если опыты с объектами будут исчерпаны по всем направлениям.
Такого полного ряда опытов, который дал бы неопровержимые доказательства и
возможность прийти к важнейшим заключениям, у нас вообще не имеется. И если у
Вас есть в запасе семена потомков Ваших бастардов, которые Вы не собираетесь
посеять, я с готовностью посадил бы их в своем саду, чтобы в иных условиях
испытать, сохраняется ли константность. Я хотел бы прежде всего получить АА и
аа (потомство Аа), АВ, ab, АЬ, аВ (потомство АаВЬ) и просил бы Вас, —
конечно, если это представляется Вам возможным — прислать семена в ближайшее
время, указав точные данные об их происхождении. Выбор их я, конечно,
представляю на Ваше усмотрение и хочу заметить лишь, что у меня не слишком много
свободного времени и не слишком много свободного места.
Я не берусь обсуждать прочие пункты Вашего сообщения, ибо, не зная всех
подробностей постановки опытов, мог бы судить лишь абстрактно-
предположительно .
Ваши намерения включить в группу Ваших опытов и другие растения —
превосходны, и я убежден, что у других различающихся форм Вы получите относительно
наследования признаков существенно иные результаты. Особенно желательно было,
если б Вам удалось получить гибридное потомство от ястребиной, ибо их
потомство через короткое время может дать наиболее демонстративные промежуточные
формы...
К сожалению, искусственное опыление у них практически почти невозможно.
Лучше всего было бы иметь такие растения, у которых пыльца абортировала бы
(что порой имеет место) или если бы эту неудачу можно было бы вызвать
искусственным путем. У Cirsium1 происходит то же самое.
Я охотно обременил бы Вас просьбой о присылке ястребинок из Вашей
местности, и однако, так как, по Вашим словам, Вы редко выходите на экскурсии,
остерегаюсь затруднить Вас, С величайшим уважением
преданный Вам
К. Нэгели».
Можно ли было ожидать большего счастья? И он тотчас же ответил радостно:
«Милостивый государь! Приношу искреннюю благодарность за любезно присланные
труды. Больше всего привлекли мое внимание работы: «Образование бастардов в
мире растений», «О произведенных растительных бастардах», «Теория образования
бастардов», «Промежуточные межвидовые формы растений», «Систематический обзор
ястребиной в отношении промежуточных форм и границы v видов». Серьезная
разработка учения о бастардах с современных научных позиций мне кажется в высшей
степени желательной. Еще раз благодарю Вас!
Относительно статьи, которую Ваше Благородие любезно приняли, мне кажется
необходимым добавить следующее. Опыты, о которых в ней говорится, проводились
с 856 по 863 год. Мне было небезызвестно, что полученный результат нелегко
согласовать с нынешним состоянием науки и что в этих условиях опубликование
одного изолированного эксперимента вдвойне рискованно как для
экспериментатора, так и для вопроса, им защищаемого. Мои усилия были направлены, прежде
всего, на то, чтобы сделанные на Pisum наблюдения проверить опытами на других
растениях. При еще большем числе скрещиваний, предпринятых в 863 и 864 годах,
я убедился, что нелегко найти растения, которые пригодны для обширного ряда
опытов, и в неблагоприятном случае могут пройти годы без достижения желаемого
результата. Я старался организовать контрольные опыты, для чего изложил на
собраниях местного Общества естествоиспытателей опыты с Pisum. Как и
следовало ожидать, я столкнулся с весьма разноречивыми мнениями, однако никто не
предпринял, насколько мне известно, повторения опытов. Когда в прошлом году
мне предложили опубликовать доклад в трудах Общества, я согласился после
того, как еще раз просмотрел записи опытов различных лет и не обнаружил
никакого источника ошибки. Посланная статья является точной копией конспекта
упомянутого доклада, отсюда краткость изложения, требуемая вообще для докладов
Общества .
Для меня не явилось неожиданностью, что Вы, Ваше Благородие, будете
говорить о моих опытах с осторожным недоверием; в подобном случае я поступил бы
не иначе...»
«В подобном случае я поступил бы не иначе» — дипломатический ход. Ведь
перед этим он говорит, что не обнаружил никаких признаков ошибки. «Я поступил
бы не иначе» — значит — «...я не поверил бы словам и проверил бы все повторным
опытом, как проверил в своем палисадничке, действительно ли пшеницам из
других краев и дикорастущим цветочкам можно продиктовать, как им следует
приспособиться к климату Брюнна. И честно сказал, что поведал мне эксперимент... Про-
1 Бадяк
верьте и Вы, скажите и Вы. Я уверен, что Вы убедитесь в справедливости моих
выводов».
Что знал Мендель о своем далеком высокочтимом корреспонденте?...
Может быть, он представлял себе по портретам облик Карла Вильгельма Нэгели,
право же, весьма приятный.
Карл Вильгельм фон Негели (нем. Carl Wilhelm
von Nageli; 1817-1891).
Быть может, он знал, что Нэгели был учеником бога ботаников XIX века Пирама
де Кандолля. Школа подчас визитная карточка ученого.
Он знал его работы, полные огромной эрудиции. Нэгели открыл сперматозоиды
папоротников. Написал руководство по теории микроскопии и цикл работ по
физиологии бактерий, в которых одним из первых поставил вопросы
сопротивляемости организма, индивидуальной устойчивости к инфекции и о наличии защитных
приспособлений.
Но эти его работы далеки от интересов Менделя. Зато близки другие. Нэгели
принадлежала книга «Индивидуальность в природе и особенно в растительном
мире», изданная в 1856 году, и ряд других работ, посвященных проблемам
изменчивости и видообразования. Это он ввел понятия «ненаследуемые модификации»,
«наследуемые вариации» и «одомашненные расы», которыми наука оперировала в
течение десятилетий.
Наконец, Нэгели был одним из немногих биологов, пытавшихся в ту пору
перейти в науке от описания к анализу принципиальных схем природных процессов с
применением в биологии математических методов. Нэгели создал математическую
теорию роста, где пытался выявить закономерности динамики развития организма,
динамики клеточных процессов. Правда, его подходы сейчас кажутся упрощенными;
он был склонен здесь к крайностям.
«Клетки представляют собой элементы, из которых мы согласно математическим
правилам можем построить органы», — ну, не так уж прямо, господин профессор!...
Но, зная труды Нэгели, Мендель увидел в нем человека, близкого по складу
ума. И право, эрудиции и остроты у Нэгели было более чем достаточно, чтобы
понять, сколь серьезна работа, присланная ему в Мюнхен из провинциального
моравского Брюнна.
Однако Мендель не знал Нэгели-человека. Он не знал, что мюнхенский ботаник
страдает патологическим честолюбием и абсолютно нетерпим к мнению, в какой бы
то ни было степени расходящемуся с его взглядами. Правда, нетерпимость Нэгели
проявлялась весьма интеллигентно: он игнорировал эти не нравившиеся ему
мнения. Один из учеников его говорил, что он предпочитал оставлять без ответа
любое суждение, направленное против его работ. Этот же ученик говорил,
кстати, что Нагели была присуща привычка «забывать» ссылаться на труды, которые
он использовал, когда писал свои солидные монографии, сколь ни были знамениты
авторы тех трудов — пусть Ламарк, пусть Дарвин, Кант, Лаплас, Геккель.
...Что оценил Нэгели у Менделя? Видимо, феноменальную добросовестность, и
работоспособность , и самоотверженность, и остроту мышления, которую ощущает
всякий мало-мальски понимающий в биологии человек, читая «Опыты». Но он
увидел в Менделе лишь талантливого любителя, и ему показалось, быть может, что
под его, Нэгели, руководством из этого провинциального учителишки может выйти
толк и школа Нэгели увеличится еще на одного новообращенного, который будет с
почтением ссылаться в своих статьях на авторитет Наставника, указавшего ему
дорогу в науке.
А главное, этот учителишка работал в области, которая, пожалуй, Нэгели
привлекала более всего, ибо Нэгели понимал, что за гибридологическим анализом
лежит познание основ наследственности. Но он понимал это в общей форме.
Он сам любил эксперимент ровно постольку, поскольку опыт может подтвердить
интересную идею.
Нэгели сам разрабатывал теоретические проблемы наследственности. Много
позднее, в 1884 году, он издал знаменитую свою книгу «Механико-
физиологическая теория развития». Нам придется вспомнить еще об этом труде,
который сделался краеугольным камнем течения, получившего впоследствии
название неоламаркизма.
Это именно Карлу Нэгели, кстати, принадлежит знаменитое разделение
организма на «идиоплазму», то есть вещество, ведающее наследственностью и
размножением, и «трофоплазму», то есть на питающее «идиоплазму» тело. Нэгели строил
сложные концепции о взаимодействии «идиоплазмы» с «трофоплазмой» и о том,
каким образом в итоге этого взаимодействия могут наследоваться
благоприобретенные под влиянием внешней среды новые признаки растений и животных.
Но в отличие от ранних ламаркистов Нэгели отбрасывал мистические построения
насчет «стремлений» у животных и «флюидов» у растений, кои способствуют их
совершенствованию. Он думать не думал на манер своих последователей середины
XX века о «требованиях среды», которые-де организмы могут «ассимилировать».
Он искал конкретные материальные причины изменчивости, и если он не нашел их,
то это была не вина, а беда, ибо не было еще известно, как их искать и где.
И кстати, многие из построений Нэгели насчет благоприобретенных признаков
проистекали из наблюдений за передачей признаков у ястребинок. У каждого
биолога есть излюбленный объект, своего рода «hobby». «Hobby» Нэгели была ястре-
бинка, растение с удивительно мелкими цветами, с которым так трудно работать,
что даже сам Нэгели писал своему брюннскому подопечному, что, по его мнению,
манипуляции по искусственному опылению ястребинок почти невыполнимы. А ястре-
бинка была растением коварным. Ее уже тогда называли «крестом ботаников», ибо
она вела себя необычно в сравнении с другими растениями.
И, как всякий человек, которому своя идея дороже чужих фактов, Нэгели не
поверил в то, что на горохе удалось увидеть закономерность, общую для мира
живого.
Его замечание, что всю работу следует начать сначала, было беспрецедентным.
Он пропустил мимо глаз статистические выкладки Менделя, показывающие, на
каком гигантском материале сделаны выводы. Он словно не заметил содержавшихся в
«Опытах» указаний на такие же результаты, полученные Менделем в аналогичных
экспериментах 1863—1864 годов с фуксиями, львиным зевом, кукурузой, тыквой,
терновником.
Будь он элементарно бережен к чужому труду, не ощущай он себя светилом, с
небывалой высоты озаряющим науку, он должен был поставить перед Менделем
всего одну задачу: опубликовать подробные результаты всех проделанных
экспериментов . Ведь текст менделевской статьи не был даже полным текстом доклада,
занявшим два полных заседания. Это был конспект, из которого выжали не только
всю «воду», но и значительную часть «мяса». Финансовые дела Брюннского
Ферейна естествоиспытателей были весьма плохи. Ферейн не мог выпускать более
одного скромного томика в год. В тот томик редактор «Трудов» Густав Ниссль был
обязан впихивать, втискивать конспекты всех докладов, прочитанных на
заседаниях за двенадцать месяцев, протоколы дебатов и краткие статьи членов ферейна
— те сообщения, на изложение которых даже не хватало времени на заседаниях.
Тексты приходилось кромсать по живому. А у Менделя материала хватило бы,
пожалуй, на целый самостоятельный том... И заикнись Нэгели о необходимости издать
труд целиком, Мендель нашел бы денег, чтобы сделать это за собственный счет.
Он не бедствовал теперь, и на худой конец ему не привыкать было делать долги.
Но светило, чье мнение он ценил еще a priori, этого не предложило.
Наоборот, Нэгели сказал, что нужно все повторить, дабы снова убедиться в
реальности установленного.
Что мог возразить против этого Мендель, превыше всего ценивший в работе
точность?... Тем более что Нэгели пообещал собственноручно поставить
параллельно с ним контрольные эксперименты?...
Но, как всякий человек, которому своя идея дороже чужих фактов. Нэгели,
хоть он и обещал это Менделю, все-таки не удосужился поставить их в должном
объеме, чтобы получить реальную возможность убедиться в правильности выводов,
расходившихся с его представлениями.
Он лишь распорядился высеять присланные семена нескольких вариантов
гибридов , убедился, что они действительно несут признаки, закодированные Менделем
индексами АВ, аВ и АЬ и так далее, и счел данное дело оконченным. Сомнений в
чистоте менделевских опытов у него не было.
Серьезного отношения к сформулированным законам не было тоже, ибо Нэгели
знал, что у излюбленной им ястребинки процесс передачи признаков выглядит по-
другому .
И он предложил Менделю практически невыполнимую задачу, которую можно
сформулировать примерно так: если вам удастся заставить гибриды ястребинки вести
себя точно так же, как в ваших прежних опытах вели себя гибриды гороха, я
поверю в справедливость сделанных выводов...
Это было очень заманчивым обещанием. Как же! Получить такого союзника! И
всего лишь ценой работы по гибридизации ястребинок, которых сам господин
профессор Нэгели согласен присылать из Мюнхена, из своей замечательной коллекции
растений.
Эту приманку супплент Мендель схватил так, как хватает крючок окунь.
И началась фантасмагория.
Прежде чем ставить опыты на ястребинке, работая с львиным зевом и фуксией,
с тыквой и кукурузой, с терновником и колокольчиками, Мендель видел, как
проявляются те же самые закономерности, что были выведены в опытах по
скрещиванию гороха. Правда, на других объектах результаты получались не столь
однозначными: не все «вспомогательные средства были пригодными». Он убедился,
«что нелегко найти растения, которые пригодны для обширного ряда опытов» и
что «в неблагоприятном случае могут пройти годы без достижения желаемого
результата» .
Теперь же объект ему был навязан, и заведомо неблагоприятный. На ястребинке
не получалось ничего. И Нэгели заранее знал, что ничего похожего на
результаты прежних опытов получиться с ястребинкой не может. Увидев менделевское
трудолюбие, он просто решил использовать его в качестве рабочей силы, в качестве
помощника в деле, которое было интересно ему. На дело Менделя профессору было
наплевать.
Ястребинка волосистая (лат. Hieracium pilosella).
Три года занимался ястребинками Мендель, и в каждом письме мюнхенского
светила он получал длинный перечень дружелюбнейших замечаний и наставлений, ибо
уж ходом этого дела Нэгели был заинтересован в самой высокой степени. Но в
письмах не было как раз того драгоценного указания, той ариадниной ниточки,
которая могла бы помочь удачно выбраться из лабиринта наблюдений. Наоборот, в
них звучало даже удовлетворение оттого, что заранее существовавшее мнение
подтверждается.
Время от времени из Мюнхена приходили посылки с новыми и новыми формами,
которые Нэгели рекомендовал для новых серий опытов.
Тщательно оперируя крохотные цветы ястребинки, удаляя пыльники, нанося
пыльцу, взятую от растения другого подвида, Мендель столь перенапрягал свои
близорукие глаза, что дело кончилось болезнью, из-за которой, в конце концов,
он эти опыты бросил.
Впрочем, в болезни ли было дело!...
Опыты по скрещиванию ястребинок были бессмысленны. Три года работы показали
это ясно. Но объяснить причину не могли тогда ни Нэгели, ни Мендель, ни кто
другой еще.
Чтоб узнать ее — причину странного поведения ястребинок, — нужно было
всего-навсего сделать еще одно открытие в биологии! Да! Да! Нужно было открыть,
что у ястребинок и у некоторых других растений — у одуванчика, например, —
размножение происходит неполовым путем, и при этом образуются семена, то есть
внешне весь процесс выглядит так, как будто растение размножается половым
путем.
Сколько бы еще ни скрещивал он ястребинки, и добытые им самим и присланные
ему Нэгели, скрещивания не происходило. Пыльца не прорастала сквозь трубки
крохотных пестиков. Потому-то не было ни однообразия в первом поколении, ни
расщепления признаков во втором.
Мендель мог ставить новые опыты на тысячах других объектов, он мог ставить
их на животных (и ставил, пока церковное начальство не потребовало, чтоб он
убрал из своей кельи белых и серых мышей) . Он мог — ведь смогли это сделать
его последователи — на людях наблюдать за действием открытых им законов! Но
он взялся за ястребинку, а она оказалась исключением1 из правила!
Было от чего впасть в отчаяние. Прежде казалось, что он овладел законом
природы. Все было ясно прежде, и вдруг его руки утратили свою волю и
ловкость... Один из генетиков сказал как-то, что ощущение Менделя должно было быть
похоже на ощущение скрипача, которому отрубили пальцы.
Карл Корренс так писал об этом:
«Мендель в своих опытах с растительными гибридами дал нам в руки орудие,
которое мы можем сравнить с рычагом Архимеда; к сожалению, он не мог решать
свою проблему с бесстрастным спокойствием великих предков».
Да, чего-чего, а эллинского бесстрастия Менделю не хватало. Но он был
беспредельно честен, и в 1869-м сделал брюннским коллегам доклад об опытах с
гибридами ястребинки и признал в нем, что наткнулся на существенное отличие в
результатах и что не может объяснить процесса, обусловливающего образование
новых форм у растений этого вида.
...Он сделал еще одну попытку убедить Нагели в своей правоте. Это было в
одном из последних писем, написанных мюнхенской звезде:
«В прошлом году из-за болезни глаз я не мог приступить к другим опытам по
гибридизации. Только один эксперимент казался мне настолько важным, что я не
решился отложить его на более поздний срок. Это касается мнения Нодена и
Дарвина о том, что для удовлетворительного оплодотворения яйцеклетки
недостаточно одного пыльцевого зерна. В качестве подопытного растения я взял, как и Но-
ден, Mirabilis Jalappa2, однако результат моего опыта оказался совершенно
иным. Из опыления одним-единственным пыльцевым зерном я получил 18 хорошо
развитых семян и от них столько же растений, десять из которых уже зацвели.
Большинство этих растений развилось так же пышно, как и растения,
произошедшие от самоопыления. Всего несколько экземпляров до сих пор слегка отстают в
росте, однако, после того успеха, который был проявлен остальными, причину
следует искать лишь в том, что не все пыльцевые зерна обладают одинаковой
способностью к оплодотворению и что, помимо этого, в опытах, о которых идет
речь, исключено участие других пыльцевых зерен. Следует предположить, что при
большой конкуренции только сильнейшему удастся осуществить оплодотворение».
Это было сказано где-то в середине письма, между детальным отчетом о
поведении ястребинок и рассуждениями о том, что мысли Дарвина, высказанные им в
книге «Изменение животных и растений под влиянием одомашнивания» по поводу
гибридов, по мнению Менделя, вполне справедливы.
Это было сказано как бы «между прочим».
Мендель, может быть, понял, что светило упорно смотрит на него лишь сверху
вниз. И стоит ему — теперь даже не учителю, пусть скромному, но все же
профессионалу в биологии, а аббату, из любви к искусству не расстающемуся со
своими цветочками, — произнести «я открыл», это вызовет лишь очередную
снисходительную улыбку.
И потому именно «между прочим» Мендель сообщил о новом своем истинном
открытии: о том, как доказал, что оплодотворение яйцеклетки осуществляется
одним-единственным сперматозоидом3! (Но и об этом открытии, им сделанном, тоже
Кстати, именно эта неудача Менделя после того, как его работы стали известны,
послужила толчком к открытию в 1903 году бесполо-семенного размножения у ястребиной и
некоторых других растений.
2 Ночная красавица.
3 Значение этого открытия не следует преувеличивать. Мендель доказал, что для
оплодотворения достаточно одного пыльцевого зерна. Позднее было установлено, что из
узнали только в 1905 году!)
Мендель думал, что Нэгели поймет значение этого доказательства, ведь вся
схема формирования пар наследственных задатков, расхождения этих пар — все
то, что потом получило в науке название «менделирования», или «менделевского
наследования признаков», было основано им в 1865-м на априорном допущении
равного количества материальных «наследственных задатков», передаваемого
потомкам отцом и матерью.
Теперь, в 1870-м, он подтвердил правильность допущения.
Однако Нэгели то ли не понял намека, то ли не захотел его заметить. И
вообще на это письмо ответа не последовало никакого.
А Мендель ждал, потому что речь шла о главном вопросе его жизни. Он ждал.
Он даже проявил несвойственное нетерпение и снова написал Нэгели.
Прошел месяц, два, четыре. Через полгода после напоминания от Нэгели пришел
пакет. В нем было письмо, полное извинений и ссылок на то, что шла война
(франко-прусская). Объяснений, каким образом война коснулась Мюнхена, не
было . Зато был фотопортрет профессора с ласковой надписью.
Об опыте с опылением Ночной красавицы одним пыльцевым зерном не прозвучало
ни слова. Недаром же один из учеников Нэгели говорил, что в привычке этого
мюнхенского светила было не замечать все расходящееся с его мнением.
Светило так и не поняло поэтому, что до него дошло сияние «сверхновой»
звезды.
Впрочем, так ли уж непонятлив был Карл-Вильгельм Нэгели, ученик Пирама де
Кандолля и учитель Корренса?...
Правда, когда профессор еще студентом в университете слушал лекции самого
Гегеля, они тоже не показались ему интересными, Нэгели не приметил, что
слышит гениального философа. Впрочем, от проблем высокой логики и гносеологии он
был далек — его ум был занят конкретными биологическими делами.
В 1874 году переписка Менделя с Нэгели прервалась. Перед тем они писали
друг другу все реже и реже. В 1874 году Мендель на одно из писем профессора
почему-то не ответил, и затем он почему-то не ответил еще раз — притом на
письмо, в котором Нэгели заботливо осведомлялся, не случилось ли какой беды с
неожиданно замолчавшим брюннским корреспондентом.
Однако Нэгели помнил о нем до конца своих дней. Корренс говорил, что его
учитель не раз вспоминал о господине Менделе, который под его заочным
руководством работал по гибридизации ястребинок. Учитель с похвалой отзывался об
этих работах.
И в глаза он хвалил Менделя. В письмах, конечно.
«Мне повезло, что я нашел в Вас такого способного и удачливого сотрудника»,
— так писал Нэгели. И он еще занес статью Менделя о ястребинках в
библиографический список, напечатанный в его труде «Ястребинки Центральной Европы», и
ссылался на эту статью в тексте.
Но в 1884 году Карл Нэгели издал труд, который он считал главным трудом
своей жизни, — «Механико-физиологическая теория развития» — в нем он излагал
учение об «идиоплазме» и «трофоплазме». И в этом труде среди прочего он
рассказывал об очень важных явлениях, выявляющихся при гибридизации — о
господстве, о доминировании у бастардов одних признаков и о временном отступлении
других, и о том, как отступающие признаки выявляются в последующих
поколениях.
«Ангорская кошка и обычный кот (1-е поколение) производят на свет обычных
кошек (2-е поколение); ежедневное наблюдение привело бы к выводу о том, что
пыльцевого зерна образуется два сперматозоида, из которых в оплодотворении участвует
только один. Описанные эксперименты были лишь первым шагом в изучении процесса
оплодотворения у растений.
отец оказывает более сильное влияние. Однако молодые кошки, несмотря на свою
обычную внешность, унаследовали много ангорской крови, ибо из осеменения двух
таких кошек в 3-м поколении наряду с обычными появилась одна белая ангорская
кошка... Если мы будем придерживаться наблюдаемого нами факта, то он
убедительно говорит нам, что нельзя полагаться на внешние признаки, ибо как могли две
обычные кошки произвести ангорскую?»
Прекрасный эксперимент, не правда ли? И результат весьма демонстративен.
Все-таки время от времени ботаникам надоедают стебельки и лепестки. И
явления , которые Кельрейтер зафиксировал у гибридных гвоздик, а Сажре — у дынь,
они стараются высмотреть у животных. Мендель скрещивал мышек (последователи
доказали, что у них доминирование и расщепление окраски хорошо получается). А
Нэгели скрещивал кошек.
Впрочем, неизвестно, сам ли он скрещивал кошек. Он этого не утверждает, но
и не приводит имени какого-либо другого исследователя, предоставляя читателю
своим умом решать, кто получил такие данные, если маститый ученый приводит
их, из скромности не говоря, кем они получены.
«Существуют растения, окраска цветов у которых варьирует между синим,
красным, белым и желтым, и мне хочется предположить, что для каждого вида окраски
в идиоплазме существует соответственное количество задатков».
Мы не случайно выделили слово. Нэгели писал тоже по-немецки «Anlagen» — это
знакомый термин, не правда ли?
«...Обычно одна из этих красок является доминирующей и проявляется, исключая
другую, у большей части индивидуумов. Анемоны (Anemone Hepatica), как
правило, бывают синими и лишь в виде исключения красными или белыми. В красных и
белых, безусловно, в латентном состоянии имеются задатки (снова эти
«Anlagen»!) синего».
Слово «Anlagen» кажется Нэгели, по-видимому, слишком разговорным. Научный
термин должен отличаться от обычных слов, он должен звучать уникально, не
иметь омонимов. Для субстрата, предопределяющего признаки, Нэгели вместо
«Anlagen» — «задатки» вводит термин «идиоплазмы».
«Любое воспринимаемое свойство заложено как задаток в идиоплазме, поэтому
видов идиоплазм существует столь же много, сколько существует и комбинаций
свойств».
Переводя на современный язык «столько же генотипов, сколько и фенотипов»,
мысль у неоламаркиста Нэгели работала неплохо. А для каждого отдельного
задатка он выделяет в идиоплазме структурную единицу — «идант».
Почти одновременно Вейсман предложит другое слово — «детерминант».
Через пять лет, в 1889 году, де Фриз скажет: «панген».
А прежде всех Дарвин говорил о «геммулах».
Но ни Вейсман, ни де Фриз еще не знали имени Менделя. А Нэгели, столь легко
оперировавший цепями фактов, крайне похожими на менделевские, и логическими
системами, повторявшими менделевские рассуждения, знал. Но, видимо, вдруг
забыл.
Гуго Ильтис заметил по этому поводу:
«Остается загадкой, каким образом у гениальнейшего Нэгели, в памяти
которого десятилетиями сохранялись малейшие колебания в окраске ястребинок,
полностью исчезло из этой памяти содержание труда Менделя?... Каким образом у него,
чью основательность подчеркивали все его ученики, выпала из памяти работа,
которую он изучил досконально, подверг критике и которую он сам вызвался
проверить своими собственными опытами?...»
А впрочем, стоит ли уж очень Нэгели упрекать? Он ведь таким способом
поставил Менделя в один ряд с Дарвином, Кантом, Лапласом, Геккелем. Ведь заимствуя
у них факты и мысли, их имен в своих работах он тоже не упоминал.
XIII. «ПОКА ДЫШУ...»
Что-то у нас со дня доклада не произошло никаких событий, только том
«Трудов» печатали очень долго — доклады 1865 года вышли лишь в конце декабря
1866-го. Переписка с Нэгели развернулась уже в шестьдесят седьмом.
Том должен был выйти летом шестьдесят шестого, полугодом ранее, да из-за
Шлезвига и Гольштейна разыгралась австро-прусская война, которую историки
назвали игрушечной. Правда, Шлезвиг и Гольштеин были только предлогом. На самом
деле велась борьба за гегемонию среди германских государств. Австрия была для
Пруссии нежелательным и сильным конкурентом. Без войны спора решить было
невозможно . И войну очень хитро задумал и исподволь подготовил знаменитый
прусский канцлер Бисмарк. За два года до того он втравил императора Франца-Иосифа
в авантюру — в войну с Данией за эти германские герцогства, в ту пору
находившиеся под датской короной. Победив датчан, Бисмарк устроил столь хитрую
дележку добычи, что ее сразу назвали «ребусом без разгадки». Княжества были
объявлены общей австро-прусской собственностью, но управлялись они раздельно:
Шлезвиг — Пруссией, Гольштеин — Австрией. Добыча эта была неудобна крайне —
между Австрией и управляемым ею Гольштейном находилась Пруссия. Франц-Иосиф
тотчас стал настаивать на переделе — он готов был дешево уступить Гольштеин
за что-нибудь находящееся поближе, но ему было отвечено, что земли, уже
бывшие под прусской короной, по конституции никому не могут быть отданы. Вся
шахматная партия была рассчитана Бисмарком на много ходов вперед еще до
нападения на Данию: Бисмарк создавал Германскую империю. Теперь он добился
нейтралитета России и Франции, еще заключил союз с итальянским королевством,
заплатив за него 120 миллионов франков, и Австрия очутилась меж двух огней.
16 июня 1866 года пруссаки начали военные действия, а итальянская армия
двинулась к Венецианской области, к последним владениям Франца-Иосифа на
Апеннинах. Но 24 июня итальянцы были в прах разбиты при Кустоцце. Говорят,
что Бисмарк в те дни носил в кармане яд, ибо поражение было бы крахом всей
его политики. Но глотать яд не пришлось: армия Мольтке выиграла сначала одно
За другим три небольших сражения — 25, 26 и 29 июня, а 3 июля под Садовой
разгромила наголову императорские войска — 18 тысяч австрийцев было убито и
ранено, 24 тысячи очутилось в плену. (В такие вот игрушки играли в той
«игрушечной войне».) Наполен III, который за семь лет успел было превратиться из
злейшего врага Австрии в ближнего союзника, заявил австрийскому послу, что
он, во-первых, болен, а во-вторых, не готов воевать. Венгерский сейм
отказался дать императору войска, пока Венгрии не будет возвращена автономия.
Пруссаки оккупировали всю Моравию и очутились в 10 милях от Вены. Габсбургская
монархия трещала по всем швам. Вспыхнула холера, и тогда был подписан мир.
Договор закреплял прусскую гегемонию среди германских стран. Еще год спустя
Венгрия получила автономию, и государство стало называться «двуединой
монархией» — Австро-Венгрией. Через пять дней после заключения мира Грегор Мендель
послал на родину очередное «письмо-газету».
«Брюнн, 31 августа
Дорогой шурин!
Красивое письмо студиозуса Иоганна1 я получил 3 июля. Но когда 10 июля я
захотел ответить, письма уже больше в доставку не принимались, так как из-за
быстрого продвижения пруссаков почтовая связь работала только до Гуллейна. С
того момента возможность переписываться была прервана окончательно до второй
недели августа, и даже после возобновления связь была нерегулярной. Письмо, в
котором ты, например, сообщаешь о появлении на свет маленькой Анны, я получил
Старший из племянников Менделя, сын Терезии и Леопольда Щиндлера.
только 21-го с почтовым штемпелем «Вена, 17-го»; в Одрау оно было опущено 12-
го, по всей видимости, где-то провалялось, а затем через Вену было переслано
в Брюнн. Вначале я очень беспокоился о судьбе ваших мест, однако, в конце
июля узнал от одного жителя Нейтитшейна1, добравшегося в Брюнн через Венгрию,
что Кулендхен военные невзгоды ощутила на себе в меньшей степени, чем
остальная часть Моравии и Силезии. Вы должны почитать себя весьма счастливыми,
когда узнаете о несчастье, какое неприятель причинил большей части нашего
отечества.
12 июля 50 тысяч пруссаков вошли в Брюнн и заняли город. Их король тоже
прибыл сюда и провел здесь 5 дней. Постой был очень тяжелым; только наш дом
получил на постой 94 лошади с приложенным к ним соответственным числом солдат
и 16 офицерами. Правда, так продолжалось всего два дня, а на протяжении
следующих 3-х недель их число колебалось между 40 и 50 человеками, и всех их
монастырь должен был кормить безвозмездно2. Наконец в последнее время солдаты
начали питаться за свой счет, и постой стал полегче, в нашем доме сейчас
находится всего 10 солдат и 4 офицера. К следующему вторнику мы надеемся,
наконец, полностью освободиться от этого бедствия. Оно в равной степени задело и
наши имения — Хвиздлице и Шардице. Ущерб, понесенный нашим монастырем, велик,
и трудно ожидать какую-либо компенсацию за него.
Деревням в округе вообще-то пришлось еще хуже, чем городу. Лошади, коровы,
овцы, птица, где бы только их ни находили, уводились стадами, фураж и зерно
отбирались целиком, так что даже зажиточные хозяева стали чуть ли не нищими.
Эти бедные люди должны получить какую-то поддержку, иначе зимою им суждено
стать жертвами жесточайшей нужды. И по сей день продолжается в деревнях
постой. Солдаты спят в постелях, а тем временем хозяйские семьи принуждены
ютиться на полу или в сарае.
И холеру принесли нам пруссаки, и эта ужасная болезнь уже в течение 6-ти
недель отравляет нам жизнь. К сему дню из местных жителей от нее умерло вот
уже около 1000 душ, а из пруссаков только в городе более 2000. Заболевания
случаются еще часто, особливо при перемене погоды; мы надеемся, однако, что с
уходом пруссаков и это зло нас тоже покинет. Колокольный звон и музыка на
похоронных процессиях запрещены, дабы люди, которые и без того подавлены, не
испытывали бы и еще большего ужаса. Хуже всего мор свирепствует в ближних к
городу деревнях, и нередки случаи, когда дом вымер полностью или в нем
остался лишь дедушка либо малое дитя. Наш монастырь пока в относительном
благополучии. Правда, некоторые из нас и один из слуг заболели, но быстро
оправились . Умерла лишь мать патера Ансельма, квартировавшая в доме поблизости. Нет
почти никого, в чью дверь не постучалась бы болезнь. Она дает о себе знать
наклонностью к поносам, коим предшествует примечательное недомогание. Как
только такие признаки-предвестники появились, необходима величайшая
осторожность и помощь врача.
К этим двум крайне нежелательным гостям добавился еще и третий — нехватка
провизии. В первые дни оккупации случалось порою так, что не было самого
необходимейшего . Эту беду позднее удалось одолеть, завезя должный запас из
дальних мест.
Из всего этого вы видите, что в Брюнне нам пришлось пережить дурные
времена . Дай Бог, чтобы положение улучшилось поскорее.
Мне доставило радость, что у Иоганна так хорошо идут дела в школе. Надеюсь,
он сообщит мне, к чему собирается приступить в следующем году.
1 Новый Ичин
2 В монастырских кассовых книгах были тщательно записаны все расходы: «Комнаты для
офицеров и постельное белье...», «Сигары для офицеров» и даже «Особые расходы на
содержание прусских оккупантов — 240 флоринов 34 крейцера».
Святому отцу в Петерсдорфе мои самые сердечные приветы.
Тебя, дорогой шурин, и шурина Алоиса, обеих сестер и все ваши семейства
приветствует и целует бессчетно
твой искренне
зять Грегор».
И война кончилась. Правда, не навеки. И холера тоже кончилась.
И том «Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Briinn» — «Трудов
Ферейна естествоиспытателей в Брюнне» за 1865 год, наконец, к исходу 1866-го
вышел в свет. И оттиски свои Мендель получил тоже. И началась переписка с Нэ-
гели, история которой рассказана уже до конца. И стали иссякать надежды на
то, что он, Мендель, будет понят при жизни.
Он кричал в своих письмах, чтоб его выслушали, и ощущал, что кричит в вату.
Он работал с ястребинками до переписки с Нэгели и весь 1867 год тоже
работал с ними. Он высаживал их в теплице, чтобы не зависеть от смены времен
года, он гнал этот опыт, стараясь добиться подтверждения правильности своих
законов на этом негодном объекте, но чем дальше, тем больше убеждался, что того
единственно бесспорного для Нэгели доказательства он не получит, а значит, не
сможет выполнить единственного — единственного! — предъявленного ему
требования.
Получи он признание, кто знает, как бы он стал строить свою дальнейшую
жизнь?... Вряд ли он стал бы растрачивать себя на что-то неглавное... Мы не
знаем, порвал ли бы он, ради ощущения во всем полной свободы, со Службой
Спасения душ, принадлежность к которой открыла ему путь, теперь уже пройденный, —
как сделал это через два или три года патер Матеуш Клацел... Или, как Франц
Теодор Братранек, продолжая носить униформу службы и получать (оклады
выросли, цены, впрочем, тоже) свои семьсот флоринов компетенций, занял, быть
может , кафедру в университете и продолжал бы свое великое дело...
Но не стоит гадать, «что было бы, если бы..».
Он не был признан.
Он оставался для всех, чье признание было ему нужно, как и был,
ботанизирующим представителем чернорясной когорты Службы Спасения, школьным супплен-
том и членом провинциального ферейна, состоявшего из полутора десятков
научных — профессионалов и трех десятков дилетантов, грамотных, а иногда
полуграмотных. Что его ждало впереди?... Ничего.
А в обители тем временем назрели крайне серьезные события.
В начале 1868 года умер восьмидесятишестилетний прелат Напп. И открылась
очень высокая выборная вакансия, сулившая счастливому избраннику равный в
миру баронскому сан прелата, огромный — в том обществе — почет и феноменальную
сумму ежегодного жалованья — 5 тысяч флоринов!
Капитул монастыря избрал на этот пост Менделя. И немного спустя он так
сообщил Нэгели о происшедшем:
«Из моего скромного положения преподавателя экспериментальной физики я
вдруг перенесен в среду, где многое мне чуждо, и, очевидно, понадобятся время
и усилия, чтобы я почувствовал себя свободно. Впрочем, это не помешает мне
продолжать столь полюбившиеся опыты по гибридизации, и я даже надеюсь уделить
им больше внимания и времени после того, как я освоюсь с новым положением».
Так он писал в Мюнхен почти тотчас после избрания.
Он врал Нэгели, ибо в глазах серьезного ученого возвышение Менделя по
Службе Спасения могло быть фактом, компрометирующим его и как человека и как
естествоиспытателя .
А ведь он добивался, как только мог, этого избрания. Никакими
неожиданностями для него и не пахло. Его выдал племянник Алоис Шиндлер. Шестьдесят лет
спустя, в 1928 году, Шиндлер в письме патеру Матоушеку, собиравшему материалы
для Менделианума, сообщал о том, что предшествовало избранию. Племяннику
тогда было девять лет, и каждое появление в деревне его высокопоставленного
дяди было событием.
Шиндлер писал:
«Меня весьма заинтересовал ваш рассказ о прелатских выборах 1868 года.
Незадолго до них Мендель был в гостях в Хейнцендорфе. Когда он прощался с
моей матерью (Терезией), она спросила, есть ли перспектива, чтобы прелатом
стал он. Он ответил, что среди вероятных кандидатов идет на третьем месте.
Наибольшими симпатиями пользуется приор, патер Антонин Альт, однако он из-за
своего преклонного возраста не хочет избрания, но его можно и переубедить...»
Антонин Альт в юности Менделя был директором Троппауской гимназии, он
действительно отказался от поста аббата, напомнив членам капитула, что за каждое
избрание община должна выплачивать государству высокий налог, а учитывая его
преклонные годы, нужно предполагать, что налог вскорости придется платить
второй раз. Патер Альт был наделен завидным долголетием: Менделя он пережил.
«На втором месте...» — продолжал Мендель излагать предвыборные выкладки, но
дослушать их Алоису не удалось.
«...Здесь наша матушка сделала знак, что дети должны из комнаты исчезнуть. До
сих пор я предполагал, что вторым кандидатом был патер Бенедикт Фоглер; быть
может, однако, Мендель, зная о связях университетского профессора патера
Братранека, имел в виду его — точно мне не известно...
Могу добавить к этому еще один эпизод, происшедший при прощании Менделя при
отъезде из Хейнцендорфа накануне прелатских выборов. Когда мы, дети, целовали
дядину руку, он сказал мне и моей сестре Терезии, которая была старше меня на
два года: «Дети, молитесь! Если я стану прелатом, то смогу много больше для
вас сделать».
...Голосовали трижды. Сначала — за день до назначенного дня — были проведены
«пробные выборы». Правом голоса обладали только каноники — тонзурованные
монахи, рукоположенные в сан. (Послушники не участвовали, конечно.) Каноников
было в это время тринадцать человек, один не участвовал по болезни. Из
тринадцати, имевших право избирать и быть избранными, пятеро баллотировались на
аббатский пост. Мендель получил шесть голосов из двенадцати, Братранек и
патер Габриель — по два, Фоглер и Клацел — по одному голосу. То не были их
собственные голоса. Каждый из бюллетеней помечался личной печатью-факсимиле
голосующего , при подсчете было известно, кто за кого голосовал. Мендель,
например , голосовал за Клацела.
После пробных выборов, пожалуй, некоторые кандидаты имели уже возможность
убедиться, что шансы на пост у них невелики. Однако назавтра, когда
епископальный комиссар Хаммермюллер ввел облаченных соответственно случаю каноников
в костел Вознесения Девы Марии, когда была отслужена месса к духу святому и
еще одна — в память о святом Августине, — все-таки баллотировались все
пятеро . Первому туру голосования, бесспорно, предшествовала сложная закулисная
деятельность, ибо расстановка сил резко изменилась. Мендель получил на этот
раз пять голосов, за Братранека было подано уже не два, а четыре (на его
сторону переметнулся кто-то из сторонников Менделя и один из сторонников
Габриеля) , за каждого из трех остальных подано лишь по одному голосу. Мендель
голосовал за Клацела.
Епископальные комиссары и нотариус покинули помещение конклава, и начался
новый тур закулисных событий, неведомых теперь никому, ибо прелат
Хаммермюллер не имел возможности описать их в своей докладной записке на необычном для
нас языке — на церковно-канцелярской латыни... Звучали какие-то увещания,
какие-то обещания, быть может, попреки провинностями и гордыней, и даже легкие
взаимные оскорбления, и, наконец, произошло окончательное голосование.
Осталось всего два кандидата: Мендель и Клацел. Одиннадцать голосов было
подано за Менделя. Мендель голосовал за Клацела. Как писал потом Хаммермюл-
лер, Мендель был избран «почти единодушно». И конечно же, на торжественный
вопрос комиссара, приемлет ли он, преподобный и благочестивый патер Грегор
Мендель, свое каноническое избрание как свершенное, патер ответил: «Приемлю,
если оное будет признано и утверждено властью епископального комиссара и
преосвященным генералом ордена».
Затем начался звон колоколов, молебствия, обряд вручения знаков аббатской
власти. И конечно же, назидательная нотация, с которой преподобнейший прелат
Хаммермюллер обратился к прелату новоиспеченному.
«Tagesbote aus Mahren und Schlesien» — «Ежедневный Моравско-Силезский
курьер» — назавтра торжественно известит об избрании нового аббата, увенчав
корреспонденцию традиционным изречением: «Vox populi — vox Dei!» — «Глас народа
— глас Божий!»
...Мендель приносит аббатскую присягу:
«...соблюдать нерушимую верность, подчинение и послушание Святой римской
церкви и нашему повелителю и господину Папе Пию IX и его преемникам в сане.
И засим...
высокочтимому и превосходному повелителю господину Антониусу Эрнсту,
Епископу Врюннскому и его преемникам в каноническом сане...»
Он клянется не допускать потери добра высокоуважаемой орденской общины, не
допускать в контрактах и пактах лжи, ошибки и симонии1. Не поддерживать ни
словом, ни делом ничего такого, что отклонено или предано анафеме
высокочтимым и превосходным господином епископом или то, что может быть рассматриваемо
как подлежащее этому, а также безоговорочно блюсти орденские законы и
(прощай, о светлый сюртук, в котором он щеголял в Париже и Лондоне) блюсти
орденское облачение — как собственное, так и всех своих подчиненных.
«...И теперь клянусь и обещаю еще, что я никогда не войду в другое общество и
союз, или духовное братство, или содружество, или объединение, как бы они ни
назывались, и где бы ни существовали, и ни были созданы, и ни были признаны
официально государственными и церковными властями, и ни в кои веки и ни при
каких обстоятельствах...
В сем и во всем упомянутом выше клянусь следовать словом и делом, и да
поможет мне Господь и его святая церковь.
Грегор Мендель, аббат».
И все-таки он не мог подавить в себе тщеславия. Письмо Нэгели, в котором он
лгал о неожиданности перемен, происшедших в его жизни, он подписал все-таки
«Грегор Мендель, аббат и прелат монастыря святого Томаша».
Его избрание — это событие не только личного плана. По обычаю и закону
настоятель святого Томаша автоматически занимает важное место в политической и
финансовой жизни провинции и всей империи. Он участвует в выборах членов
Моравского сейма — ландтага, и рейхсрата — имперского совета. Ему по традиции
принадлежат посты члена правления множества филантропических обществ. Он,
наконец, оказывается главноуправляющим хозяйства, движимость и недвижимость
которого стоила почти миллион флоринов!...
Правительственные круги провинции интересовались выборами задолго до того,
как зазвонили колокола костела Вознесения Девы Марии. От полиции были
получены секретнейшие данные о каждом из возможных кандидатов. Было установлено,
что патер Фоглер — ярый немецкий националист и его избрание может вызвать
недовольство в чешских кругах духовенства и всего города. Было подчеркнуто, что
1 Симония — продажа и покупка церковных должностей или духовного сана. Явление
получило название по имени иудейского волхва Симона, который пытался выкупить у апостола
Петра и апостола Иоанна дар творить чудеса. (Деян.8:18-19) В средние века симония
практиковалась во время конклавов и её часто поддерживали папы.
патер Братранек близок к оппозиционным правительству славянским кругам: в
Брюнне — к чешским, в Кракове, где он профессорствовал, к польским, и поэтому
его избрание также могло иметь нежелательные для властей последствия. Что же
до патера Менделя, то он был известен своей терпимостью в национальном
вопросе — крайне остром для тогдашней политической жизни Моравии. Политикой он не
занимался, пользовался всеобщей симпатией и поэтому был признан в чиновничьих
кругах кандидатом, чье избрание вряд ли может вызвать какие-либо коллизии.
Это мнение, вероятно, было сообщено и епископату...
Вряд ли Мендель знал обо всем, что происходило за кулисами выборов, прежде
чем зазвонили колокола.
А когда они зазвонили — Мендель еще лишь уселся писать присягу — тотчас на
городском телеграфе затрещал аппарат Морзе:
«№ 1402 ДРОБЬ ПРЕЗ. К СВЕДЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТ ИЗБРАНИЯ ПРЕЛАТА В АЛЬТБРЮННСКОМ
АВГУСТИНСКОМ МОНАСТЫРЕ
ПРЕЗИДИУМ УПРАВЛЕНИЯ ШТАТГАЛЬТЕРА - ШТАТГАЛЬТЕРУ БАРОНУ ПОХЕ ВЕНА ОТЕЛЬ
МЮЛЛЕР
ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ ИЗБРАН 11 ГОЛОСАМИ ТЧК ВИС-СЕЛЬ
Брюнн 30 марта 1868 г.».
Он писал Нэгели в 1873-м:
«В нынешнем году ястребинки снова отцвели, но я не мог уделить им больше
одного-двух кратковременных посещений. Я чувствую себя поистине несчастным
оттого, что я вынужден забросить мои растения и пчел...»
Став аббатом, он очень переменился. Даже племянник Алоис, который всегда
пытался подчеркивать в воспоминаниях дядино монашеское смирение, писал, что
Мендель-аббат всегда вел себя соответственно достоинству своего сана, можно
добавить — и богатству, теперь на него свалившемуся, и монастырским
капиталам, которыми он распоряжался.
Для него печатали визитные карточки «Грегор Мендель, аббат монастыря
святого Томаша». Мастерам по геральдике был заказан герб. Конечно же, на этом
гербе они изобразили символы его сана: монашескую шляпу, прелатскую митру, и
посох , и нагрудный крест. Щит, окруженный этими предметами и полагающимися
виньетками, был разбит на четыре поля — коричневое, розовое, зеленое,
лиловое. На коричневом, конечно, крест, но под ним плуг (вероятно, символ
происхождения нынешнего князя церкви) . На розовом поле две руки в пожатии и над
ними для уточнения пламенеющее от великой любви сердце. На лиловом — белый
цветок, весьма напоминающий горох (!). На четвертом поле символы, смахивающие
на математические «A=Q». Но это не из математики, это из Апокалипсиса: «Аз
есьм Альфа и Омега...»
Он приказал отремонтировать отведенные ему покои и зал капитула. Потолок
зала был расписан портретами святого Августина, и, конечно же, его матери
святой Моники, и еще аллегорическими картинами — «Благочестие», «Счастливый
Труд Земледельца», «Апофеоз Науки», «Пчеловодство». Старая, громоздкая — нап-
повскях времен — мебель была вынесена, и в прелатуре отныне господствовал
модный «бидермейерштиль» — гнутые легкие ножки и спинки красного дерева,
инкрустированные слегка перламутром или деревом другого цвета.
Он посетил Рим и представился папе Пию. Он участвовал в выборах от курии
помещиков и голосовал за либеральную партию. И отказался принять депутатский
мандат от партии центра, ибо надо было бы поступиться ради мандата
убеждениями. Он принимал орден из рук императора, путешествовал для отдыха по Рейну,
ездил в Киль на конгресс пчеловодов (Иозеф, слуга, записал сердито в книге
расходов: «одни чаевые составили милую суммочку 17 флоринов 50 крейцеров!»).
Он заседал в банке и филантропических обществах, выписал в Брюнн, отдал в
гимназию и поселил в доме Смекалей племянников — сыновей Терезии, купил себе
пони и сцепился с имперским правительством из-за налога в Религиозный фонд.
Ездил в Вену и в соседние монастыри, ревизовал собственные имения и ездил еще
куда-то, регистрируя в монастырских книгах только суммы, полученные на
поездки , и не указывал, хотя это и полагалось, куда он ездил и зачем.
А летними воскресеньями в «прелатском саду» у кегельбана собиралось
изысканнейшее общество — сам глава провинциального правительства — господин лан-
десгауптман граф Феттер фон дер Лилли, сам президент судебной палаты Моравии,
сами коллеги — церковные иерархи, сами лидеры либералов, сами советники
наместника и всякие там лоттоамтсдиректора1. И аббату, поднявшемуся «из грязи в
князи», льстило, что между партиями в кегли или в шахматы здесь обсуждаются
судьбы правительственных установлений, а обсуждение дел имперского масштаба,
в свою очередь, пока слуга Иозеф приготовит должным образом стол,
перемежается прогулками по саду, где ему было чем похвалиться:
— Отведайте груши, господа. Это «герцогиня Ангулемская». Этот сорт еще не
очень распространился в Европе, — так, во всяком случае, мне сказал
представитель фирмы «Луи Рампле» из Нанси, а он специально для уточнения конъюнктуры
присматривал, что и где водится в хороших садах. Их фирма, кстати, поставляет
кое-что и для Шенбруннского парка...
Если среди гостей был кто-то из пришедших впервые, он бросал как бы между
прочим:
— Не угодно ли посмотреть на моих детей?...
Это производило впечатление: «Дети у монаха! И о них столь беззастенчиво!...»
А он подводил компанию к палисадничку, где рос горох.
С горохом он не расстался, хоть и не ставил с ним новых экспериментов.
Он рассчитал по старым выкладкам, как вывести из привозных и одной сильной
местной разновидности новый сорт сахарного горошка с крупными, хорошо
вышелушивающимися зернами. И сорт получился... Тот молодой человек из фирмы «Луи
Рампле» , что посетил его и хвалил «герцогиню Ангулемскую», дотошно выспрашивал
именно о горохе: он прослышал что-то о тех его опытах от Беннери — «Нестора
европейских растениеводов»... А может быть, наоборот, Беннери, что-то
прослышав , просил коммивояжера узнать подробности. Он ничего не объяснил этому
коммивояжеру . Как бы не замечая вопросов, листал роскошные фирменные каталоги —
пошевели пальцем, и растения доставят с Мадагаскара!... Расспрашивал, где
учился господин Эйхлинг — так, кажется, его звали, — не в Гейдельберге ли,
вспоминал Венский университет, «Gaudeamus», «Edite, bebite, collegiales...». Если
открытые им законы не поняли ни Маковский, ни Нэгели, то объяснять их
молодому торговцу все равно, что господину ландесгауптману, или президенту судебной
палаты, или марсианам... Он теперь прочно на грешной земле, у него другие
страсти и радости. Ему теперь ничего не стоит выдать чек на три тысячи гульденов
для оснащения пожарной команды в родном Хейнцендорфе, дабы там не случилось
более такого, как в 1869 году, несчастья — полдеревни дотла! Он мог послать
после гимназии двух сыновей Терезии на медицинский факультет, а третьего — в
технологический. Он мог ссудить сыну Вероники деньги под вексель — с детьми
Штурма он обходился по-другому — только под вексель!... Он мог каждое
воскресенье принимать у себя господ, столь изысканно-привередливых — ведь одними
кеглями, и шахматами, и разговорами о хитрых демаршах в имперских инстанциях их
не накормить.
...Он отличный шахматист, на шестидесятичетырехклеточной доске матовавший в
изящных композициях любого из вельможных своих гостей, не понимал, что мысли
всех этих иерархов, ландесгауптманов и лоттоамтсдиректоров заняты совсем иной
Лоттоамтсдиректор — высший налоговый чиновник в Австро-Венгрии, ведавший
постоянными лотереями.
игрой — игрой между церковными канцеляриями Рима и церковными организациями
Австрии, игрой земельных правительств с имперским правительством, борьбой за
то, что выгодно штатгальтерам и ландесгауптманам. А он, новоиспеченный
церковный вельможа, — фигура, которая может, конечно, посшибать какие-то пешки
противной стороны. Впрочем, однако, фигура не столь неуязвимая, как ему
самому кажется...
Когда господин ландесгауптман, президент палаты, советники, лоттоамтсдирек-
тора, бургомистр, лидеры, коллеги-прелаты и приор летними воскресными
вечерами собирались в саду на партию в кегельбан, он не предполагал все-таки, что
какое-то время спустя будет бояться выходить в этот сад, если рядом с ним нет
двух здоровенных псов-сенбернаров.
...А в первые годы своего аббатства он, тряхнув общинной мошной, раздвинул
монастырский сад, засадив южный склон Шпильберга, под предлогом всеобщего
блага, конечно, и это деяние высокочтимого прелата Грегора Менделя было
пропечатано в «Tagesbote» в самых идиллических тонах.
У выходящей на склон Шпильберга новой калитки по его собственному проекту
был сооружен большой каменный пчельник, и он платил Марешу «тринкгельд»,
чтобы тот особо присматривал за этой калиткой и пчельником, где обитали пчелы
местные и пчелы каринтийские, кипрские, египетские и даже «нежалящие»
американские пчелы, которые вылетали на медосбор только меж девятью и десятью
часами утра и еще — тремя и четырьмя пополудни.
«Экспериментировать — вот что важно для каждого пчеловода, и только таким
путем можно добиться успеха», — сказал он, выступая в местном пчеловодческом
Ферейне.
Он придумал специальный домик для скрещиваний пчел, но скрещивания в нем не
получились. Он вывозил пчел-цариц редких видов из своей коллекции в те места,
где они не могли спариваться с трутнями своего вида, не залетавшими туда.
Он пытался получить гибриды пчел, но не знал — как и все в то время, — что
царица спаривается со многими трутнями и хранит их сперму многие месяцы, в
течение которых день за днем откладывает яйца... Поставить в таких условиях
управляемый и хорошо контролируемый эксперимент пчеловодам не удавалось еще
полвека (лишь в 1914-м гибриды, наконец, были получены и показали
действенность менделевских законов!).
Сколько ни вкладывал он азарта и хитроумия, в этом деле ему не удалось
перепрыгнуть через свое время. Но, быть может, оттого, что с отцовскими пчелами
было связано его детство, у пчельника он забывал обо всем, что тяготило, и
порой в нем даже просыпалось грубоватое озорство деревенского мальчишки. Он
привел однажды к пчельнику послушника-горожанина, ничего не смыслящего в
пчелах, но подчеркнуто показывавшего, сколь сильно нравится ему все, чем увлечен
господин прелат. Была ранняя весна. Пчелы уже кружились у летки, но еще лежал
снег, и им негде было приземлиться. Аббат лукаво посоветовал послушнику
положить на снег шапочку-капуцинку, подвох не был понятен. Через минуту шапочку
облепили пчелы, а через две минуты она превратилась из черной в желтую от
пчелиного помета. Аббат хохотал до слез.
А вообще-то он действительно был очень занят, но все-таки в письме Нагели
он написал тогда полуправду.
Опыты с растениями он забросил не из-за болезни глаз и не из-за того, что
был занят постройками новых скотных дворов в монастырских имениях,
финансовыми операциями, поездками по Европе и политическими кеглями.
Ведь он — если не считать времени отлучек из Брюнна — не бросал ни на день
исследовательской работы.
Но он ушел в садоводство, в пчел, от которых безуспешно пытался получить
гибридов и расщепление у гибридного потомства. И в метеорологию.
Метеорология была последним из его научных увлечений. Точнее, первым и не-
преходящим. Ведь наука началась для него именно рефератом по физике и химии
атмосферы на тему, предложенную знаменитым Доплером и могущественным Баум-
гартнером. И где-где, а в ней он был вправе считать себя абсолютным
профессионалом: работа на кафедре у Доплера была своего рода аттестатом.
Тринадцать статей опубликовал он: четыре по биологии, девять по
метеорологии.
Если судить по заголовкам — неточный критерий, конечно, — то в
биологических своих работах он прыгал с темы на тему, как истинный дилетант: «О
вредителе редиса «Botis margaritaiis», «О вредителе гороха Bruchus pisi», далее —
об опытах с гибридами гороха — работа непонятная, почти сомнительная, с
казавшимися мистическими «3:1» и, наконец, об опытах с ястребинкой, где он
прямо заявил, что столкнулся с явлениями, которые не может понять.
В метеорологических трудах все проще, ясней и последовательнее: обычные,
понятные всем, кто занимался этими проблемами, таблицы и графики колебаний
температур и атмосферного давления, сводки данных по Брюнну и по всей Морав-
ско-Силезской земле. Обычные статьи, в которых пространные ссылки на данные
других исследователей в привычных пропорциях сочетаются с собственными
наблюдениями. Все, конечно, исполнено с абсолютной добросовестностью и все
предельно понятно, а потому эти работы, наконец, привлекают к себе внимание. И
аббату Менделю не приходится испытывать ужасного ощущения, что он кричит в
вату.
Его работы читает Лизнар, бывший ученик из реальной школы, а ныне
университетский профессор-метеоролог. И Лизнар — представитель нового поколения,
которое всегда бывает, умней предыдущего, — дает своему учителю понять, что он,
старый, пока не отстает от молодых.
Мендель получает письма из Утрехта от профессора Бюи-Балло. Коллега из
Голландии вступает с ним в переписку по поводу расхождения в понимании некоторых
процессов, просит уточнить некоторые данные и тем самым невольно дает Менделю
почувствовать, что тот участвует в большой общей работе европейских
метеорологов по выяснению процессов, происходящих в атмосфере континента.
Говорят, что в атмосфере есть кольцевые процессы. Автор этих строк —
человек, крайне мало знакомый с физикой, — не берется объяснить конкретную их
сущность. Но он считает необходимым заметить другое: во всяком случае, в
жизни Менделя «кольцевые процессы» были бесспорно.
В девятом томе «Трудов Общества естествоиспытателей в Брюнне» опубликована
статья Менделя «Смерч 13 октября 1870 года». Из всех метеорологических работ
Грегора Менделя она — единственная! — была никем не замечена, как не были
замечены «Опыты над растительными гибридами»
Но именно в ней он описал неизвестное тогда явление: смерч, противозаконно
вращавшийся по часовой стрелке!
Трудно оценить, конечно, сколь велик был ущерб, понесенный тогдашней
метеорологией, оттого, что редкий казус остался ей неизвестным. Так или иначе, но
эта работа заслужила у Ильтиса имя младшей сестры замечательных «Опытов» с
гибридами гороха («Pisumschwester»).
Пожалуй, она интересна еще одним: в отличие от всех прочих работ Мендель в
этой статье не только исследователь весьма фанатичный, но еще и рассказчик,
рассказчик-литератор.
Любое изложение всегда хуже подлинника. Поэтому снова подлинник:
«...Насколько импозантно это просвистевшее мимо диво выглядело в некотором
отдалении, настолько неуютно и опасно было оно для всех, кто оказался в
непосредственной к нему близости. В последнем я убедился на собственном опыте,
поскольку 13 октября смерч пронесся над моей квартирой в прелатуре Альтбрюнн-
ского монастыря, и, право, только благодаря счастливому случаю я отделался
одним лишь испугом.
В названный день за несколько минут до двух пополудни воздух внезапно
потемнел столь сильно, что остался лишь слабый сумеречный свет. В ту же минуту
здание — во всех частях своих — затряслось. Колебание его было столь сильным,
что двери, которые были на защелках, распахнулись, тяжелые предметы
обстановки сдвинулись, а штукатурка местами осыпалась с потолка и стен. При этом
раздался совершенно не поддающийся описанию шум адской симфонии с
аккомпанементом из звона стекол, грохота черепицы и пластин шифера, влетавших сквозь
разбитые окна и достигавших противолежащих стен.
Право, когда такие события захватывают вас врасплох, каким бы вы ни были
смелым, нелегко вам одолеть охватывающий вас панический ужас. К счастью, сей
адский спектакль окончился спустя всего лишь несколько мгновений. Я оцениваю
его продолжительность в четыре, максимум — в пять секунд, причем полагаю, что
наибольшую длительность явление имело именно в точке наблюдения...
...Как только пыль начала оседать, я обратил взгляд в окно и тотчас обнаружил
врага. То был смерч — точь-в-точь такой же, каким я видел его на картинках и
представлял себе по описаниям..»
Ошеломление миновало, и в человеке, только что ощущавшем один лишь испуг,
проснулся наблюдатель, «наблюдатель Мендель», как всегда, трезвый и точный. И
он мгновенно заметил необычное направление вращения вихря — двух гигантских
похожих на кегли конусов воздуха, поставленных один на другой:
«...Наш смерч представлял собой исключение из закона, выведенного новой
метеорологией для вращающихся бурь (смерчей) в северном полушарии, в
соответствии с которым вращение всегда должно происходить в направлении,
противоположном часовой стрелке, как это наблюдается у тайфунов и ураганов. Когда я
увидел его впервые на расстоянии в 150 клафтеров1, направление вращения можно
было определить с большой точностью...»
Но одного утверждения мало. Нужны доказательства. Вещественные
доказательства . И он собрал их здесь же, в кабинете, засыпанном пылью, осколками битого
стекла, кусками черепицы и обвалившейся штукатурки:
«...Все предметы, влетевшие через окно моего кабинета, смотрящее на восток,
появились с SSO, SO и OS02, а одна плитка черепицы, пролетев над моим
письменным столом, даже попала сквозь распахнутую дверь в комнату, примыкающую к
кабинету с севера. Так как все снаряды проникли сквозь двойные рамы, то
направление, откуда они прилетели, можно было определить по дырам, пробитым ими
в наружных и внутренних стеклах. По правилам вращения «вбрасывание» должно
было бы происходить с NNO, N0 и 0NO»3.
Однако следовало описать и предысторию событий, с тем, чтобы попробовать
проникнуть в механизм явления. Ему для этого достаточно обратиться к толстой
книге метеорологических наблюдений, толстой, тяжелой книге — in folio,
собственной его, Менделя, рукой разграфленной в точном соответствии с официальными
таблицами метеорологических наблюдений, какие разработаны для государственной
метеослужбы империи. В этой книге записано все, что можно было заметить в
урочные, обязательные часы:
«...В 9 часов утра означенного дня были видны две гряды облаков с S и WNW4...
Их двигали... потоки воздуха, один, направленный с WNW, и второй, двигавшийся
ниже с южной стороны... В 12 часов дня... эта несогласованность в движении
облачных гряд стала еще более заметной. С 12-ти и до появления смерча наблюдения
не производились. Но следует еще отметить, что близ 1 часу дня к северу от
города прошла гроза, сопровождавшаяся сильными порывами ветра...
1 Клафтер (сажень) — около 1,8 метра.
2 Зюйд-зюйд-ост, зюйд-ост, ост-зюйд-ост.
3 Норд-норд-ост, норд-ост, ост-норд-ост
4 Вест-норд-вест
...Через три четверти часа пришел смерч. Ему предшествовал продолжавшийся
несколько секунд, стремительный и усиливающийся воздушный поток, очень четко
отграниченный с W1, сопровождавшийся единичными крупными каплями дождя и
градинами . Градины падали и во время прохождения смерча.
Длительных изменений основных метеорологических показателей смерч не
вызвал . Существенные изменения наступили лишь два часа спустя, во время сильной
грозы».
И конечно же, Грегор Мендель в первую очередь должен поведать о том, что он
увидел и по мере возможности исследовал, своим добрым друзьям по Ферейну
естествоиспытателей. Не, проходит и месяца — 9 ноября 1870 года он занимает
место докладчика на очередном заседании общества. Закончив описательную часть,
он тщательно разбирает ход событий. В его время происхождение смерчей и
ураганов объясняли простым перемещением нагретого воздуха. Такое объяснение
Менделя не удовлетворяет: начало событий им зарегистрировано. Это встреча
разнонаправленных горизонтальных потоков воздуха, сочетавшаяся с грозой, прошедшей
после полудня. Он, строит гипотезы касательно происходившего при этом
охлаждения воздуха и конденсации паров, пытается осмыслить гидродинамические
явления. Так будут рассуждать полвека спустя...
Но притом он позволяет себе внести в этот доклад элементы отнюдь не
академичные. Ведь речь о событии, пережитом на собственной спине им самим и его
слушателями, а потому он заключает так:
«...Я постарался собрать возможно большее число свидетельств многочисленных
очевидцев события, которые могли бы дополнить и подтвердить собственные мои
наблюдения. Из полученных сообщений я хотел бы вкратце упомянуть лишь об
одном, ибо оно представляется мне небезынтересным, поскольку и восприятие и
изложение в отличие от прочих лишено обычной наивности.
Мой информатор, особа женского пола, в составе небольшой группы была
приглашена на уборку урожая в виноградник, который находится на северном склоне
Желтой горы, против остановки конки. (Хочу предупредить, что участники этой
группы до сего случая никогда не имели отношения к физическим или
метеорологическим занятиям.) Их внимание привлек внезапно возникший сильный шум и
грохот , донесшийся от подножья горы с противоположного берега реки. Тотчас они
увидели там огромную, достающую до облаков, пламенеющую колонну, которую они
приняли сначала за столб густого дыма. Они подумали, что там вспыхнул лесной
пожар, и это им показалось тем более достоверным, что вскоре они увидели над
берегами Шварцавы и Мюльграбена струи воды, которые, по их мнению, должны
были бить из брандспойтов пожарных, прибывших к месту происшествия. И вдруг они
с ужасом заметили, что «столб дыма» перешагнул через Мюльграбен и со страшным
грохотом двинулся к винограднику. Тогда, взывая к милости господа бога, они
забились в близлежащую сторожку, но тот, кого они боялись, сумел настичь их и
в этом убежище, ибо несколько мгновений спустя крыша над их головами была
содрана одним рывком. Лишь благодаря их чрезвычайным усилиям они не были
похищены вместе с ней... Затем мой информатор увидела Ужасного, танцующего по
виноградникам и садам Шрейбвальдштрассе к Шпильбергу, и испугалась, что горящие
предметы, которые нес смерч, могли упасть на город и поджечь его».
Право, он показал себя отличным рассказчиком, и — как всегда — тонким
наблюдателем, и — как уж не раз — человеком, упорно стремящимся проникнуть в
суть дела.
Он так закончил доклад:
«Мы не можем остановиться ни на чем ином, как на воздушной гипотезе,
сотканной из воздушного материала и имеющей весьма воздушную основу».
Он достаточно твердо стоял на почве строгих фактов, чтобы позволить себе
1 Вест
пошутить вот так.
Ниссль написал в воспоминаниях, что журнал Менделя с метеорологическими
наблюдениями — размером «in folio» — был передан ферейну. Последние записи
относились к ноябрю 1883 года.
...Патер Амброзиус Пойе еще летом деликатно сообщил штатгальтерству, что
прелату Менделю врачами предписан абсолютный покой.
...Он уже боялся темных окон и просил проверять запоры, но при этом, несмотря
ни на что, все-таки не хотел изменять привычкам. Не хотел отказаться от того,
что составляло ощущение жизни. И как ни было это трудно теперь, трижды в день
— близ семи утра, потом около двух пополудни и еще в девять вечера —
принуждал себя подняться с кресел или постели, тепло укутывался (впрочем, простуды
он остерегался всю жизнь) и, поддерживаемый Иозефом, появлялся на пороге
своей приемной. Телохранители-сенбернары шли рядом.
В прежние времена, когда наступал какой-то из этих урочных часов, он даже
прерывал уже разгоревшуюся беседу, сколь ни была она интересной иль важной. И
кто бы ни ждал его — брат прокуратор или брат-эконом с неотложными
монастырскими делами, просители или служащие ипотечного банка с бумагами на подпись
или, наконец, гости, даже самые званые, — любезно просил повременить, пока
освободится. Весь монастырь обедал в два, настоятелю подавали позднее.
Теперь же дела монастыря были осложнены до предела, и он, прелат Мендель,
был тому причиной, и братья по общине старались без надобности к нему не
заходить: проявишь излишек внимания — а что подумает патер Рамбоусек, глава
оппозиции, объединявшей всех, ибо довольных аббатом в капитуле не было.
Прокуратор и эконом сами вершили повседневные дела. А те дела, для разрешенья
которых нужна была аббатская власть, откладывались в долгий ящик — до
вступления Рамбоусека на его пост, — на пост, который, как правило, становился
вакантным, либо — что реже — если лицу, его занимающему, давали епархию, либо —
что чаще — при вмешательстве смерти.
И в банке тоже обходились теперь без него: бумаги подписывали новые члены
директората, усаженные в доходные кресла все тем же энергичным лидером
либералов Хлумецким. Завсегдатаями его монастырской квартиры были теперь одни
доктора.
Он еле нес свое тяжелое, отекшее тело. В движениях и жестах появилась
теперь та парадоксально-медлительная хлопотливость, какая бывает у беспомощных
людей. В речи сильнее прежнего слышался селянский говорок его родины с
размазанными, превращенными в шипящие «п» и «т». И из-за всего этого казалось, что
в пустой теперь приемной, заставленной модной инкрустированной перламутром и
эбеновым деревом мебелью в бидермейеровском стиле, появлялся не хозяин сей
обители и сей мебели, не сановный иерарх церкви, а старый немец-крестьянин из
Кулендхен, проделавший в отчаянности пешее паломничество через всю Моравию
из-под Нова Ичина к святому Томашу и Милосердным Сестрам Брюннским, чтоб
вымолить исцеление и годик-другой еще на этом свете.
Опершись о плечо слуги, он спускался по лестнице к двери, и, прежде чем
нахлобучить на голову неизменный черный цилиндр — память о крайне скромной
дани, какую смог отдать когда-то цивильному щегольству, — ждал здесь, пока
притихнет стук молотков в груди, висках, затылке. И в саду он тоже делал
остановки .
Путь был хоженый-перехоженый. Псы шли впереди, не оглядываясь.
Сначала — к монастырской кирке. Потом — самый трудный участок — в гору, в
дальний конец сада к выходящей на склон Шпильберга новой калитке и к
пчельнику, построенному по собственному его проекту. Он обязательно посещал его в
каждое из путешествий, повторявшихся трижды в день. Но, конечно же, к
пчельнику он брел не за медом — кто собирает мед в октябре, в ноябре! — его
интересовали термометры — минимальный и максимальный, укрепленные в павильоне.
И к кирке он шел не для молебствий о здравии, а снова из-за термометра,
висевшего снаружи, как и полагается по науке, на северной стене.
Брно. Монастырь Августинцев у подножия холма. Наверху
замок Шпильберг, в котором жили чешские короли, и
располагалась мрачно известная в округе тюрьма.
Самым легким был последний кусок пути — под гору и к дому. Но прежде чем
повернуть к дверям, он делал крюк, для здорового человека незаметный, а для
него чересчур хорошо ощутимый. В «прелатском саду» — так называлась часть
владений, прилегавшая к самой обители, — на специальном столбике были
установлены анемометр и дождемер.
Иозеф развертывал книгу, которую нес под мышкой. Большую — in folio —
тяжелую, толстую. Подставлял разграфленные страницы. Если было темно, светил
фонарем на термометры, на бумагу. Ничто больше ему не доверялось. На уговоры
докторов и друзей аббат отвечал непременно:
— Пока могу, все буду делать сам. Иозеф обязательно напутает в записях. В
лучшем случае пойдут сплошь ошибки на параллакс... Нужно ощущать важность
каждой мелочи.
Путь проходил в молчании — оттого, что мешала одышка, и потому, что опасно
говорить на холоде. Но изо дня в день путь становился все более и более
долгим, и, если к концу его оба замерзали, Иозеф нарушал молчание шуткой, всегда
одной и той же — насчет весенних фиалок, что не ко времени распустились на
носу его преподобия.
Когда-то — в прошлом, кажется, марте — это шутка, прозвучав впервые, так
понравилась преподобию, что в тот же день она была им процитирована в одном
из писем, а Иозеф поставлен об этом в известность. И слуга принялся
эксплуатировать шутку нещадно, но Мендель всякий раз терпеливо выслушивал ее. Он не
хотел отказываться даже от малости из того, что составляло ощущение жизни.
...От шутки слуги насчет его посиневшего носа и от ломтика-другого волшебной
монастырской ветчины или пусть от самого крохотного — ведь он болен все-таки!
— из тех печений, что заставляли брюннских бюргеров посылать своих дочек-
невест в обучение на кухню святого Томаша.
...От ежедневного десятка некрепких, но обязательно первосортных сигар,
коробки которых упорно соседствовали на его столе со все разраставшейся
батареей пузырьков с нахлобученными аптекарскими сигнатурками. Впрочем, тогдашние
доктора считали, что табак поддерживает сердце и сгоняет отеки.
...И от метеорологии, увлечения, пронесенного через всю жизнь, — с наблюдений
вместе с ольмюцким физиком Францем за солнечными пятнами и экзаменационного
реферата по физике атмосферы, получившего превосходный отзыв великого Доплера
и могущественного Баумгартнера.
Впрочем, у него было еще одно увлечение — новое. Где-то году в 78-м он
попросил братьев записывать для него все фамилии, оканчивающиеся на «mann»,
«bauer» и «rnayer». Где бы фамилии ни встретились — в газете, в журнале, в
личном письме, на вывеске торговца, в деловой бумаге, в церковной книге,
классном журнале — где угодно. Фамилий, фамилий — как можно больше фамилий!
Теперь он сам уже не возился ни с пчелами, ни с растениями. Он и ходить
толком уже не мог, и указания Марешу давал часто не в саду, а у себя в
кабинете. Чертил палкой по паркету и говорил, какой куст выкопать, какой
подрезать, куда подложить торфу. (Мареш потом — пьяный, конечно, — говорил на
похоронах: «Я — садовник? Г... я, а не садовник! Вот господин прелат, это был
садовник!!») Но сколько можно чертить по паркету?... Когда теперь бывало получше,
он садился за эти листочки — обрывки календарных листков, конфетные обертки —
на чем только братья не писали фамилии, с усмешкой выполняя просьбу прелата,
который от этой войны с правительством из-за налога, кажется, совсем впал в
детство. Он раскладывал их, перекладывал, переписывал аккуратным почерком
фамилии в столбики, то по алфавиту, то еще по каким-то непонятным признакам.
Нумеровал, классифицировал.
Что-то высчитывал.
Рихтер нашел в монастырском архиве несколько листков со столбцами фамилий и
непонятными цифровыми выкладками — один чистовой с 723 фамилиями,
оканчивающимися на «mann», и черновики, где были еще фамилии на «bauer» и «mayer», с
какими-то дробями и вычислениями.
Рихтер установил, что 254 фамилии были взяты из военного ежегодника За 1877
год, часть из списка транспортных служащих, откуда остальные — неизвестно.
На чистовике фамилии были разбиты по смысловому значению: «врачи» —
Arztmann, Heilmann, Pillmann; «торговцы» — Kaufmann, Fleischmann (мясник),
Weinmann, Bierrnann.
Потом в разбивку шли «торговцы семенами», «зерном», «зеленью», «специями»,
«скотом».
Новые графы: «настоящие люди»: Ganzmann (цельный человек), Immermann
(постоянный человек), «толстяки»: Dickmann, Speckmann (свиное сало), «крикуны» —
Ohmann (кричащий «О»), Aumann (кричащий «Ау»), «лентяи», «церковные люди» и
«веселые люди» — и в каждом столбце, не так, как в пересказе, — десятки
фамилий.
В других столбцах те же фамилии перегруппированы.
Рихтер споткнулся на графе «веселые люди». Он попытался найти смысл
расчетов и запутался. У него мелькнула мысль: «Не было ли это попыткой докопаться
до законов образования фамилий?... Может быть... А скорее всего это просто
веселые и одухотворенные игры великого ученого!...»
К этим страницам вернулись в 1965-м.
В журнале «Folia Mendeliana» была опубликована статья врача Олдржиха
Фердинанда. В ней впервые задан вопрос: «А не попытка ли это изучить
лингвистические явления методами математики?...»
В 1968 году один из советских филологов ознакомился с фотокопиями странных
менделевских черновиков. Вот что он написал автору этой книги:
«...Семантическая группировка фамилий (то есть группировка по смысловому
сходству) сразу же дала интересные результаты. Второй компонент фамилии,
«mann», то есть человек, постоянен.
Биограф Менделя Освальд Рихтер предположил, что весь анализ фамилий был
предпринят с единственной целью — для увеселения общества, так как в списках
Менделя — множество «веселых фамилий». О. Рихтер, очевидно, не заметил, что
фамилии, восходящие к прозвищам, весьма характерны для немецкого ономастико-
на, и Мендель, как объективный исследователь, не мог пройти мимо этого.
Стремясь обнаружить формальные законы происхождения фамильных имен, Мендель
производит сложные подсчеты, в которых учитывает количество гласных и
согласных в немецком языке, общее число рассматриваемых им слов, количество
фамилий, начинающихся с каждой буквы алфавита, и т.п. Комментарии к этим
подсчетам не сохранились, но по тому, с каким постоянством в них появляются одни и
те нее цифры, можно предположить, что именно интересовало Менделя.
...Открывал ли Мендель законы комбинаторики гласных и согласных в немецких
фамилиях? Ответ на этот вопрос, скорее всего, утвердительный.
Как и в области генетики, Мендель и в языкознании оказался пионером. В
девяностые годы XIX века лишь самые смелые лингвисты заявляли о
целесообразности применения математики в лингвистике (но никто ее еще не применял). Никто
в то время не занимался систематизацией имен по близости их значений.
Лингвистика приблизилась к методам решения задач, предложенных Менделем
(таксономия лингвистических объектов и их математический анализ), лишь в самое
последнее время... К сожалению, сохранились лишь черновики, лишь подготовительные
материалы к работе Менделя. Но если бы сама работа была обнаружена в наши
дни, она оказалась бы вполне актуальной — настолько актуальной, что читатель-
специалист, не укажи вы автора, с интересом изучал бы ее как очередное и
серьезное исследование из области современной лингвистической семантики и
математической лингвистики».
Он был верен себе. Он подошел к анализу языковых явлений, как человек
точной науки. Сначала в биологию, затем в лингвистику принес статистическо-
вероятностный метод. Филологи подошли к применению этого метода только в наши
дни и, кстати, стали употреблять даже термины основанной им генетики —
«генотип», «фенотип» языка... Как некогда де Фриз, Корренс и Бэтсон, они шли его
путем, не ведая, что тропка однажды уже протаптывалась. Такой оказалась судьба
почти всех его дел.
...Когда-то венских физиков поразила «собственноручность исполнения», которой
веяло от описаний обычных опытов в его экзаменационном реферате: «Если ствол
ружья набить железными опилками и соединить с ретортой, в коей...». Всю жизнь
до седых волос он не умел и не хотел обуздывать своего любопытства. У него
непрерывно чесались руки. Стоило Петтенкоферу опубликовать знаменитое
предположение о наличии какой-то связи между эпидемиями холеры и колебаниями в
режиме грунтовых вод, как Мендель включил замеры уровня грунтовых вод в число
постоянных своих наблюдений на целых семнадцать лет — с 1865-го по 1882-й!...
Гипотеза не оправдывалась, а он продолжал наблюдать, ибо в этой сфере были
свои интереснейшие вопросы. Он не опубликовал ни строчки, итоги потом
суммировал Лизнар. Точные данные его пригодились тем, кому было нужно знать водный
режим брненской почвы. Втуне ничто не пропадает.
...До самого конца он не хотел отказываться от того, что составляло ощущение
жизни.
Фактически он был отстранен от всех дел, но в монастыре не бывает двух
настоятелей, двух прелатов. Ведь «praelatus» значит «предпочтенный», а
предпочесть всем остальным можно только одного. И потому, как ни был он болен, он
считал, что обязан сам вести торжественные церемонии, например церемонию
пострига. Впрочем, это было еще и политикой.
1 октября 1883 года монастырь принимает нового послушника, брата Баржину.
Речь аббата необычна. Он говорит не о боге, а о себе.
«Если мне и приходилось переживать горькие часы, то я должен признать с
благодарностью, что прекрасных, хороших часов выпало гораздо больше. Мои
научные труды доставили мне много удовлетворения, и я убежден, что не пройдет
много времени — и весь мир признает результаты этих трудов».
Это итог.
Он знал, что позади уже все: и нелегкие часы, и горькие, и счастливые, и
трудные. И уже совсем мало осталось до того времени, когда итоги его жизни
начнут подводить другие.
Ниссль — в Ферейне естествоиспытателей, епископ — в панихиде, репортеры — в
некрологах и в отчетах о похоронах.
Но он уверен еще и в том, что сколько-то лет спустя итоги будут подводить
заново — Корренс и Бэтсон в научных журналах, а Ильтис в фундаментальной
монографии... И он уверен в том, что после его смерти увидят свет любовно и
тщательно подготовленные им к печати, никем не читанные, новые труды...
О чем?... Быть может, о законах формирования фамильных имен в немецком языке...
Быть может, о наследственности. Быть может, об эволюции. Быть может, о жизни,
им прожитой. Но род людской не изменил привычке уничтожать лучшие свои
ценности : никто и никогда не узнает, о чем были эти труды. Племянник Алоис, добрый
католик, расскажет в 1928 году, как почти по чистой случайности был сожжен
менделевский архив. Но двадцатью шестью годами ранее младший его брат
сельский врач Фердинанд Шиндлер пошлет английскому генетику Бэтсону письмо на
ужасном английском языке:
«...Аббат Мендель с уважением относился к английской науке и был бы счастлив,
если бы узнал, что я, его племянник, изучил язык Дарвина и Шекспира (увы,
прошло уже 20 лет, и я забыл его в значительной степени)... Мендель был
человеком либеральных принципов и ненавидел ультраклерикальную пропаганду и
лицемерие... Он читал с огромным интересом дарвиновские работы в немецком переводе и
восхищался его гением, хоть и был согласен не со всеми принципами его
бессмертной философии природы.
Быть может, мой дядя в последние годы своей жизни отошел от научных
эволюционных проблем, ибо имел много врагов среди клерикалов. Он часто говорил
нам, племянникам, что мы найдем в его наследии бумаги и статьи
[подготовленные] для публикации. Но мы ничего не получили от монастыря — даже ни единой
вещицы на память...»
Этого он не предвидел. Если бы предвидел, додумался бы, как поступить.
...А предвидел ли он, как Рихтер и монсеньер ван Лиерде примутся рисовать
иконописный облик благочестивого пастыря при науке и утверждать, что именно
таким он, Мендель, и был на самом деле?
...А что будут создавать легенду об удачливом дилетанте?
...А что будут создавать миф об удивительном прозорливце?
Предвидел ли это?...
Он был человеком страстным и пристрастным — и в науке и в жизни он был
таким.
За шестьдесят лет он был и студиозусом, и священником, и учителем, и
исследователем, и вельможей — церковным и светским.
Даже политиком и то был.
Еще он пытался всегда быть самим собой и все-таки не раз отрекался от себя
самого — то ради хлеба, то ради власти и денег.
Но когда он был самим собой, он становился гением. Потому что гений — это
сосредоточенность, это умение сконцентрировать весь талант и всю энергию
мысли так, чтобы последовала вспышка великого, счастливого творческого озарения,
которое верующие католики считали благодатью, посланной богом...
И теперь тоже ни одной из своих привычек он не хотел изменить. В том числе
и привычке добиваться четких и ясных ответов, какие требовал от своих
учеников в самые счастливые годы, когда преподавал в реальной школе
экспериментальную физику и биологию, и какие требовал от собственных опытов, что ставил
в ту самую счастливую свою пору в крохотном палисадничке под окнами
трапезной, — опытов с горохом и львиным зевом, маттиолами, фуксиями и ястребинками,
от опытов с белыми и серыми мышами, которых скрещивал тайком от соглядатаев
епископской канцелярии, от опытов с пчелами, принесшими монастырю доход, от
непонятных монахам экспериментов с фамилиями.
Следуя этой привычке, он потребовал ясности и от медиков. И добился:
«Нефрит . Сердечная слабость. Водянка...»
— Естественная неизбежность, — так сказал он о том, что предстояло. Сказал,
поднял руку и — думали, что перекрестится, — поправил очки.
Он не проявлял усердного благочестия, которое было бы к лицу, ему, высокому
функционеру Службы Спасения, когда вот-вот должна была прийти пора последней
молитвы: «Confiteor! Miserere, in manu...» — «Каюсь! Помилуй, в руце твои
предаю дух мой!...». И даже — по словам Фердинанда — «говорил нам, племянникам,
что он не стал бы оказывать нам ни малейшей поддержки, если бы мы пошли по
духовной линии».
Он настолько хотел ясности, что потребовал, чтоб его вскрыли, дабы
убедиться в истинности наступления смерти, а перед концом он не успел причаститься,
и это все вместе вызвало толки.
И никто не узнает теперь, какие мысли о природе, о наследственности, о
жизни сгорели вместе со всем его архивом.
Но бога аббат все-таки незадолго до смерти помянул — в письме Лизнару,
бывшему своему ученику по реальной школе, ставшему к этому времени профессором.
Лизнар прислал в подарок свою книгу по проблемам физики атмосферы — то была
одна из последних книг, прочитанных Менделем, и с наслаждением, — и он
написал Лизнару:
«...И поскольку нам вряд ли придется сызнова встретиться на этой стезе,
позволю себе, сердечно с Вами прощаясь, вместе с прочими благословениями
призвать на Вашу голову благословение Бога Метеорологии!...»
А неделю спустя, уже в самом конце декабря — за десять дней перед тем, как
«естественно неизбежное» свершилось, — «доктору своих надежд» — старшему
племяннику, оканчивавшему медицинский факультет в Вене, было отправлено веселое
письмо, начало которого он выдержал в классических оборотах тогдашнего
судейского стиля:
«...Исходя из обстоятельств, установленных Фердинандом, отныне ты являешься
таковым, против какового возбуждено преследование в порядке сокращенного
судопроизводства и каковой — в соответствии с буквой Закона — должен быть
подвергнут отсидке рождественских наказаний в Брюнне, на каковой случай тюрьма
должна была быть за два дня извещена об ее использовании. И так как таковой
по сию пору не заявил добровольно о явке для отбытия означенного наказания,
сия мера будет применена к таковому принудительно, о чем ты и ставишься в
известность... »
Средь шутливых пассажей затесалась фраза:
«...Мне, кстати, крайне необходимо обсудить с тобой один важный
профессиональный вопрос...» А далее снова: «In der Hoffnung, Dich recht bald in dem
bewupten Kerker zu sehen, zeichnet sich Dein immer treuer Vetter Qregor» — «B
надежде на скорое свидание в упомянутой тюрьме подписуется всегда верный твой
дядя Грегор.
Брюнн, 26 декабря 1883 года».
Так на закате — правда, единственный раз за всю жизнь — в приложении к
своей обители он произнес это слово — «der Kerker», не знающее иного перевода,
кроме как «тюрьма», «темница», «узилище». Он произнес его в шутку. Но в пись-
мах — в тех в общем-то редких своих письмах, за которыми семнадцать лет
спустя кинулись охотиться ученые-биографы, — он словно умышленно старался не
называть монастырь, где прожил целых сорок лет, своим домом. Он просто избегал
слова «дом». Он писал «моя квартира», «мое жилище», он писал «уехал из Брюн-
на», «вернулся в Брюнн», подменяя это слово географическим понятием. И лишь в
1866 году, когда в Моравию вторглись пруссаки и холера, было написано: «...наш
дом получил на постой 94 лошади с приложенным к ним соответственным числом
солдат...»
Слово «дом» было сказано лишь один раз. И получилось, что именно последний
раз в своей жизни эти свои комфортабельные апартаменты с навощенными
паркетными полами, заставленные инкрустированной мебелью в стиле бидермейер,
увешанные портретами всех настоятелей, сменивших один другого, портретами в
золоченых рамах, портретами, на которых со столь великой тщательностью были
выписаны кружева парадных стихарей, драгоценные каменья перстней и нагрудных
крестов, шелк пелерин и завитушки посохов, — эти апартаменты в последний раз
в своей жизни он письменно назвал «der Kerker» — «тюрьма».
Что это было? Случайность? Или, может быть, сделанный под занавес вывод,
такой же четкий, как те, что он требовал от учеников, от своих опытов и
расчетов?...
Vita aeterna1.
ОСНОВНЫЕ ДАТЫ ЖИЗНИ
И ТВОРЧЕСТВА
ГРЕГОРА ИОГАННА МЕНДЕЛЯ
• 1822, 22 июля - В деревне Хинчицы (Хейнцендорфе) в Силезии, в семье
крестьянина родился Иоганн Мендель.
• 1834 — 1840 - Учеба в Троппауекой (Опавской) гимназии. Параллельно с
учебой в гимназии Мендель оканчивает в Троппауекой главной окружной
школе специальный курс «для кандидатов в учителя и частных учителей» и
начинает зарабатывать на жизнь репетиторством. Мендель поступает учиться в
Философское училище при Ольмюцком (Оломоуцком) университете. Болезнь
Менделя. Продажа отцом дома и надела зятю.
• 1843 — Окончание Ольмюцкого философского училища. Поступление в авгу-
стинский монастырь святого Томаша в Брно.
• 1848 - Обучение в Брюннском богословском институте.
• 1848—1849 - Революция и контрреволюция в Австрии.
• 1849 — 1850 - Мендель преподает в Цнаймской (Зноймской) гимназии
математику, греческий и латинский языки.
• 1850, август - Неудачные экзамены в Вене на право преподавания физики и
биологии в гимназиях.
• 1851, октябрь — 1853, июль - Мендель — вольнослушатель Венского
университета. Мендель принят в члены Венского зоолого-ботанического общества.
Он докладывает свою первую работу: «О вредителе редиса «Botys
margarilalis». Исследования по биологии вредителя гороха «Bruchus pisi».
Публикация Колларом в «Известиях Венского зоолого-ботанического
общества» письма Менделя о наблюдениях.
• 1868 - Мендель преподает в Брюннской высшей реальной школе физику и ес-
1 Вечная жизнь (лат.).
тественную историю.
• 1856 - Начало исследований по изменчивости пшениц и дикорастущих,
испытания сортов гороха на чистоту. Мендель становится членом
естественнонаучной секции Моравско-Силезского общества поощрения земледелия, природо-
и краеведения.
• 1863 - Классические эксперименты по гибридизации гороха. Мендель
награжден дипломом за участие в выставке садоводов в Брно. Основание Общества
естествоиспытателей в Врюнне и вступление Менделя в члены общества.
Избрание Менделя в правление Моравского земледельческого общества. Июль-
август - Поездка в Париж и Лондон на Всемирную промышленную выставку.
Поездка в Рим, Флоренцию и Венецию. Публикация в «Трудах Общества
естествоиспытателей» первой работы по метеорологии.
• 1864 - Работы по скрещиванию других растений.
• 1865, 8 февраля и 8 марта - Мендель на заседании Общества
естествоиспытателей делает доклад «Опыты над растительными гибридами».
• 1866, июль - «Игрушечная война». Оккупация Брюнна пруссаками, эпидемия
холеры. Декабрь - Выход в свет тома «Трудов Общества естествоиспытателей
в Брюнне» с работой «Опыты над растительными гибридами».
• 1867 — 1869 - Работы по скрещиванию ястребинок. Избрание Менделя на
пост настоятеля монастыря. Поездки в Вену и в Рим на официальные
аудиенции в качестве вновь избранного прелата. Избрание Менделя в члены-
учредители Австрийского метеорологического общества,
Сельскохозяйственного общества Моравии и Силезии, Венского общества садоводов. Избрание
Менделя вице-президентом Общества естествоиспытателей в Брюнне. Участие
в садоводческой выставке в Вене. 9 июня — Доклад о гибридах ястребиной.
Назначение Менделя членом провинциальной налоговой комиссии. Основание
Общества пчеловодов и вступление Менделя в члены общества.
• 13 октября. Смерч в Брюнне. 9 ноября. Доклад о смерче. Избрание вице-
президентом Общества пчеловодов. Поездка на конгресс пчеловодов в Киль.
Путешествие по Германии. Избрание Менделя президентом Моравского
общества пчеловодов. Утверждение закона «о регулировании расходов по
содержанию католического культа» и начало борьбы против налога на монастырь.
Эксперименты по скрещиванию местных пчел с кипрскими. Мендель избран
ландтагом на пост вице-директора ипотечного банка. Продолжение «войны»
против налога. Арест доходов монастыря. Путешествие в Альпы.
Эксперименты с медоносными растениями.
• 1883 - Исследования колебаний уровня грунтовых вод (в связи с гипотезой
Петтенкофера об их роли в происхождении эпидемий холеры).
Метеорологические исследования. Исследования в области ономастики — закономерностей
образования фамильных имен. Продолжение борьбы с правительством из-за
налога на монастырь. Октябрь — Последние метеонаблюдения. 20 и 26
декабря — Последние письма Менделя.
• 1884, 6 января — Смерть Менделя.
Химичка
-,°о0;0
САМОДЕЛЬНЫЕ РЕАКТИВЫ
(рецепты из интернета)
Хлорокись фосфора
Хлорокись фосфора Р0С13 представляет бесцветную, летучую жидкость,
обладающую сильным запахом. Она тонет в воде и быстро ею разлагается. Удельный вес
ее 1,7, кипит при 110°, на воздухе дымит и при вдыхании сильно раздражает
дыхательные органы.
Водою она легко разлагается на соляную и трехосновную фосфорную кислоту.
При пропускании потока сухого сернистого газа в твердый пятихлористый
фосфор, получается жидкость, состоящая из оксихлорида фосфора и хлористого тио-
нила. Жидкость легко разгоняется на компоненты, в результате имеем и тионил-
хлорид, и оксихлорид фосфора по отдельным банкам.
Выглядит это так: засыпаем в колбу пятихлористый фосфор, и через трубку,
доходящую до дна, начинаем задувать сухой сернистый газ. Сернистый газ
получается при нагревании меди с концентрированной серной кислотой, и
дополнительно сушится пропусканием через склянку с серной кислотой. Скорость
выделения газа можно регулировать за счет интенсивности нагревания колбы - без
нагревания серная кислота с медью не реагирует. Сернистый газ продолжаем
пропускать до растворения пятихлористого фосфора, что происходит довольно быстро
и с тепловыделением. Образовавшуюся желтую жидкость разгоняем на компоненты
тионилхлорид - до 80 градусов, и оксихлорид - выше 110. И то, и другое
полезнейшие вещи в лабораторной практике. Ну а смесь оставшуюся в колбе смесь
медного купороса с серной кислотой тоже не выкидываем, избыток кислоты гасим
содой, купорос перекристаллизовываем из воды. Отходов минимум.
Вот другой, более простой, способ из пятихлористого фосфора и борной
кислоты1 .
Хлорокись фосфора РОС1з - это летучая жидкость, чрезвычайно похожая на
треххлористый фосфор, медленно образуется при стоянии на влажном воздухе
пятихлористого фосфора и получается лучше всего обработкой последнего
различными гидратами или другими соединениями, легко отдающими свою химически
связанную воду. Особенно пригодна для этой цели, обыкновенная кристаллическая
борная кислота, переходящая при этом в борный ангидрид:
ЗРС15 + 2Н3В03 = ЗРОС13 + В203 + 6НС1
Пятихлористый фосфор смешивают в реторте с продажной борной кислотой в
количествах , вычисленных по предыдущему уравнению, и затем нагревают.
Хлористый водород улетучивается, а хлорокись фосфора отгоняется в хорошо
охлаждаемый приемник. Борный ангидрид, остающийся в реторте, по растворении в
горячей воде и кристаллизации может быть снова употреблен для той же цели.
Хлорокиси фосфора соответствует сернистое соединение PSC13, бесцветная
жидкость, удельного веса 1,6, кипящая при 124°, также дымящая на воздухе и
медленно разлагающаяся водой на фосфорную кислоту, соляную и сернистый водород.
Соединение это легко получается обработкой пятихлористого фосфора
сернистыми металлами, например сернистой сурьмой:
ЗРС15 + Sb2S3 = 3PSC13 + 2SbCl3
Азид натрия
Внимание!!! Гидразин очень ядовит и канцерогенен! Все работы - под тягой!
В 500 мл четырехгорлой колбе "А", оборудованной мешалкой, газовводной
трубкой и обратным холодильником, были помещены 82.8 мл (114 г, 1.0 моль) водного
1 Взято из: Кольбе "Учебник неорганической химии" 1882 г.
35% по весу раствора гидроксида натрия, 62.Б мл (62.5 г, 1.0 моль) водного
51.2 % по весу раствора гидразина (гидразингидрат, продающийся в реактивных
фирмах и ювелирных магазинах), и 74.7 мл (59.0 г, 1.8 моль) метилового
спирта, имеющего чистоту 99%. Далее, в 200 мл четырехгорлой колбе "Б",
оборудованной капельной воронкой на 100 мл, мешалкой и газоотводной трубкой,
связанной с газовводной трубкой колбы "А", были помещены 138.0 г (0.7 моль) 35% по
весу раствора нитрита натрия и 28.4 мл (22.4 г, 0.7 моль) метилового спирта,
имеющего чистоту 99 % по весу; 49 мл (68.6 г, 0.35 моль) 50% по весу
разбавленной серной кислоты, помещенной в капельную воронку, были добавлены по
каплям с перемешиванием и поддержанием температуры в 25 °С, производя газ - ме-
тилнитрит, который поступал в колбу "А" через газоотводную трубку.
Колба "А" сохранялась при температуре приблизительно от 30 до 40 °С, во
время газирования с энергичным перемешиванием, чтобы позволить газу
реагировать. Добавление разбавленной серной кислоты в колбу "Б" заняло
приблизительно 3 часа. Завершение реакции в колбе было определено через 1 час после
завершения добавления разбавленной серной кислоты в колбе "Б". Реакционная
смесь в колбе была в состоянии кащицы, содержащей кристаллы азида натрия.
После анализа кашицеобразной реакционной смеси, содержание воды в растворе
было 61.5 % по весу, объём прореагировавшего гидразина был 70%, и выход азида
натрия был 95 % относительно количества использованного гидразина.
Затем полученная реакционная смесь была сконцентрирована. 88.3 мл (72.2 г,
2.0 моль) 90% метилового спирта были получены как начальный отгон, а затем
реакционная смесь была далее сконцентрирована под уменьшенным давлением, пока
количество раствора не стало около 1/4 от первоначального. Кристаллы азида
натрия, которые выпали в осадок, были промыты приблизительно 20 мл метилового
спирта и были высушены в вакуумной сушилке при 60 °С, чтобы получить 36.4 г
(0.56 моль; выход, основанный на количестве использованного гидразина: 80 %)
белых кристаллов азида натрия, имеющих чистоту 99.8%.
Всё легко и быстро - весь синтез с перекристаллизацией укладывается в 5-6
часов2.
Изопропилнитрит
М 89, tKHn 45°C, плотность 0,868.
Изопропиловый спирт 240мл (3 М) смешивается в 1 л колбе с 210 г NaN02 (3 М)
и при охлаждении, чтобы температура была в пределах 32°С-40°С (кристаллизация
Na2SO4*10H2O, выше интенсивно испаряется изопропилнитрит), приливание раствора
90 мл (1,5 М) концентрированной H2S04 в 400 мл воды. Затем охлаждение
холодной водой до 20°С. Выпадает густая каша из Na2SO4*10H2O, сверху слой
титульного продукта. Он сливался и перегонялся.
Выход 240 мл (75-80%), tKHn 40-45°C, в остатке 10-15 мл, чтобы не гнать
досуха . Затраченное время 1 час.
Комментарии:
1. Как видите, продукт сразу после получения совершенно сухой, с содержани-
2 За основу были взяты патенты: US1628380, US5098597, US5208002.
ем основного вещества не менее 95%. Перегонку можно не проводить за
ненадобностью .
2. При разбавлении раствора солей водой, всплывает около 10 мл продукта,
так что ими можно пренебречь.
Гидразин
В 1 л колбу помешаем 65 г NaOH (1,6-1,65 М), 500 мл изопропилового спирта,
87 мл (1,5 М) гидразингидрата. Немного побултыхав (щелочь всё равно полностью
не растворится, даже при кипении спирта), в течении 1-1,5-х часов в 4-5
приёмов приливается 170 мл (1,65 М) изопропилнитрита. После каждого прибавления
колба плотно закрывается резиновой пробкой и часто встряхивается.
Периодическим охлаждением поддерживается температура 30-50°С, но не больше -
создающимся давлением выбивает пробку. Когда колба перестаёт греться, ставим в
холодную воду и оставляем на ночь.
Азид и вода собирается в плотные липкие гранулы, с которых очень легко
сливается спирт. Добавляем 200 мл воды, после растворения переливаем в стакан и
упаривание до 150 мл. После медленного охлаждения имеем довольно крупные
кристаллы. Фильтруем под вакуумом и промываем 80% эталоном. Фильтрат повторно
упаривается до 50 мл, выпавшие кристаллы 2 раза промываем 80% спиртом.
Выход 40 г + 23,5 г, всего 63,5 г (65%) . Затраченное время: 2 часа на
синтез , 2 ч на упаривание и кристаллизацию.
Комментарии:
1. Количество спирта можно несколько уменьшить - нет никакой надобности
использовать такое количество
2. При втором упаривании масса сильно пенится, не переборщите!
3. Отработанный спирт можно использовать повторно.
Азид калия
Бутилнитрит
С4Н9ОН + H2S04 + NaN02 = C4H9ONO + NaHS04
Смесь 45 мл воды и 63 мл серной кислоты (конц.) охлаждается до 0 °С, затем
добавляется 160 мл бутилового спирта. К полученной смеси приливают раствор
нитрита натрия (165 г нитрита + 650 мл воды). В результате реакции выделяется
маслянистый слой. Полученный бутилнитрит хранить на холоде.
Азид калия
C4H9ONO + N2H4 + КОН = KN3 + С4Н9ОН + 2Н20
Раствор 110 г КОН в 800 мл этилового спирта добавляют 96 г гидразин гидрата
и 24 г бутилнитрита. Полученную смесь нагревают на водяной бане. Оставшийся
бутилнитрит медленно добавляют так, что бы смесь медленно кипела. Затем
кипятят 15 мин, охлаждают до 0 °С. Выпадают кристаллы азида калия.
Азотная
кислота3
(дымящая)
Свойства: Т.кип = 83°С, плотность = 1.522. Не может храниться на свету в
течение длительного времени без разложения.
В колбе 150 мл азотной кислоты обрабатывают 300 мл конц. H2SO4, причем обе
кислоты предварительно охлаждают смесью льда и соли. При смешивании также
необходимо охлаждать. После этого в приборе создают вакуум и осторожно
нагревают смесь на водяной бане. НЫОз при 22 мм рт. ст. и температуре 37-40° С
отгоняют в приемник в виде бесцветной жидкости. Дистиллят ещё раз перегоняют
таким же образом с двойным объёмом конц. H2S04. При давлении 20 мм рт. ст. и
температуре 36-40°С перегоняется чистая кислота.
Бисульфит натрия
Натрия бисульфит ЫаНБОз - бесцветные моноклинные кристаллы, плотность 1,48.
На воздухе легко отщепляет S02 и окисляется до Na2S04. Водные растворы более
стойки. При упаривании водных растворов получается Na2S20s. Насыщенный раствор
бисульфита содержит 39,2% (15°) и 49,1% (97,5°) Na2S205.
Получают ЫаНБОз при взаимодействии S02 с Ыа2СОз в виде растворов, содержащих
не менее 36,5% NaHS03.
Применяют в в химико-фармацевтической и пищевой промышленности, в
кожевенной и текстильной промышленности (при белении и крашении тканей).
Натрия пиросульфит (натрия метабисульфит) Na2S205 - бесцветные кристаллы,
плотностью 1,48. Разлагается выше 150° с отщеплением S02.
Растворимость в воде (%): 39,77 (22,8°); 49,06 (97,2°). Образует
нестабильный гидрат Na2S205*6H20 и стабильный Na2S205*7H20, устойчивый ниже 5,5°С.
В водных растворах превращается в ЫаНБОз. Пиросульфит получают, насыщая
пульпу сульфита натрия в маточном растворе сернистым газом, а также сухим
способом - обрабатывая соду сернистым газом в присутствии небольшого
количества воды.
Применяют для тех же целей, что и NaHS03 • А также как консервирующее
средство, (консервант Е223) и в фотографии.
Технический бисульфит - это насыщенный водный раствор кислого сульфита
натрия. Чистота его обычно достаточна для синтезов аддуктов карбонильных
соединений .
Получение насыщенного раствора бисульфита натрия: 1 моль едкого натра
растворяют в 150 мл воды, при охлаждении вводят сернистый газ до требуемого
увеличения массы реакционной смеси (либо до обесцвечивания фенолфталеина).
Натрия гидросульфит (натрия бисульфит) ЫаНБОз - гидрокарбонат или
кристаллический карбонат натрия заливают водой так, чтобы она чуть покрывала кри-
3 Руководство по препаративной неорганической химии. Под ред. Г. Брауера. ИЛ 1956.
сталлы, и пропускают диоксид серы до почти полного растворения кристаллов.
Полученный зеленовато-желтый раствор хранят в склянке с притертой пробкой.
Диоксид серы получают, добавляя по каплям серную кислоту к сульфиту натрия
в колбе Вюрца с высоким отводом.
В отвод желательно вложить стекловату, чтобы с током газа не улетала
жидкость .
В стакан на 1000 мл, установленный на магнитной мешалке наливают 600 мл
воды и растворяют 190 г (1.5 моль) сернистокислого натрия. После полного
растворения (возможно понадобится долить немного воды) в раствор вливают 90 мл
(1.5 моль) уксусной кислоты. После этого в стакан вливают органическую фазу,
в которой подозревают наличие нужного кетона в количестве не более 1 моля.
Через некоторое время консистенция раствора изменяется до очень густой и
мешалка не справляется. Раствор перемешивают столовой ложкой еще около
получаса, затем фильтруют на воронке Бюхнера. Если бисульфитное соединение имеет
цвет, отличный от белого, массу растирают с 200 мл iPrOH4 и снова фильтруют.
В случае необходимости процедуру повторяют несколько раз. Отмытое
бисульфитное соединение сушат на листе бумаги и хранят в герметичной банке
неограниченно долго. Для выделения кетона порошок всыпают в 300 мл 25% раствора
едкого натра и перемешивают до полного растворения и разделения слоев.
Органический слой отделяют, водный экстрагируют 3x30 мл толуола. Все это сушат и
разгоняют .
«Бисульфитный метод-реагент» очень часто дает осечки. Вообще говоря «би-
сульфитный метод-реагент» безотказно работает даже на оксиацетоне, ацетофено-
не и бромоацетоне. Поэтому я с некоторых пор использую бисульфит собственного
приготовления. Для этого я насыщаю концентрированный раствор кальцинированной
соды S02 • У меня для этого есть специальный аппаратик, сделанный из
трехлитровой банки. На дно кладется стеклоткань и на нее ставится плошка с горящей
серой. Банка быстро закрывается крышкой с двумя трубками. Одна из которых не
доходит около 2 см до горящей серы. Сквозь нее подается воздух аквариумным
компрессором. Сера горит. S02 барботируется сквозь содовый раствор с добавкой
лакмуса. Как только раствор начнет слегка краснеть - значит он насытился S02.
Этот бисульфит практически не дает осечек. При его выпаривании в водоструйном
вакууме получается пиросульфит. Который при растворении вновь дает бисульфит.
Метабисульфит (он же пиросульфит, метабисульфит натрия и натрий сернисто-
кислый пиро) натрия - Na2S205 • Широко используется в пищевой промышленности
(консервант Е223) и в фотографии. Весьма устойчив при хранении, а при
растворении в воде до насыщения получаем искомый раствор бисульфита натрия!
В дополнение некоторая полезная информация5.
Характерной реакцией для альдегидов и некоторых кетонов является присоеди-
Изопропиловый спирт.
5 Л. Физер, М. Физер Органическая химия. 1969 г. Том 1, стр. 4 90.
нение бисульфита натрия ЫаНБОз, который применяют в виде насыщенного 40%-ного
водного раствора. Реакция эта обратима, но карбонильный компонент можно
превратить в продукт присоединения почти полностью, если использовать избыток
бисульфита:
Н Н
/ /
R-C + NaHS03 <==> R-C - ОН
\\ \\
О S03Na
большой бисульфитное
избыток соединение
Бисульфитные соединения представляют собой кристаллические соли и обладают
обычными для ионных соединений металлов свойствами. Они очень легко
растворимы в воде, но высаливаются при добавлении одноименных ионов, нерастворимы в
эфире, нелетучи и не плавятся. Поскольку реакция образования бисульфитного
соединения обратима, альдегид можно регенерировать путем добавления к водному
раствору его бисульфитного соединения некоторого количества карбоната натрия
или соляной кислоты, достаточного для того, чтобы либо нейтрализовать, либо
разрушить свободный бисульфит натрия, присутствующий в равновесной смеси:
1/2 Na2C03
Н > Na2S03 + 1/2 С02 + 1/2 Н20
/ /
R-C - ОН <==> RCHO + NaHS03
\\ \ НС1
S03Na > NaCl + S02 + H20
Благодаря специфическим физическим свойствам и легкости образования и
разложения, бисульфитные соединения используются для выделения и очистки
карбонильных соединений. Например, для того чтобы отделить альдегид от спирта,
смесь встряхивают с избытком насыщенного раствора бисульфита натрия для
образования и высаливания продукта присоединения; полученное белое вещество
отделяют, промывают раствором бисульфита, этиловым спиртом и затем эфиром, чтобы
удалить полностью следы исходного спирта. Высушенное бисульфитное соединение
растворяют в воде и обрабатывают карбонатом натрия или соляной кислотой.
Выделяющийся альдегид либо осаждается из раствора, либо его отгоняют или
экстрагируют эфиром. Аналогичным образом альдегиды и кетоны отделяют от
углеводородов, простых эфиров, галоидных алкилов, карбоновых кислот и их эфиров,
поскольку карбонильная группа в последних не обладает достаточной реакционной
способностью, чтобы присоединять бисульфит натрия. Если альдегидный компонент
нерастворим в воде, его можно превратить в бисульфитное соединение, сначала
растворив в спирте, а затем обработав водным раствором бисульфита.
Относительная способность карбонилсодержащих веществ к присоединению
бисульфита натрия выражена ниже цифрами, указывающими количество продукта
присоединения, образующегося за 1 час при взаимодействии с 1 экв бисульфита
натрия:
СН3
/
о=с
\
н
СН3
/
о=с
\
СН3
сн2-
/
о=с
\
СН3
■СНз
СН2—СН2—СНз
/
о=с
\
н
(89%) (56%) (36%) (23%)
СН(СНз)2
/
о=с
\
н
С(СН3)з
/
о=с
\
н
СН2-СН3
/
о=с
\
СН2-СН3
сн2-сн2
/ \
о=с сн2
\ /
сн2-сн2
0
11 /
СНз-С -
\
\
/
(12%) (6%) (2%) (35%) (1%)
Ацетон присоединяет бисульфит натрия в меньшей степени, чем ацетальдегид.
Это можно приписать большему пространственному препятствию со стороны двух
метильных групп, чем одной метильной группы и одного атома водорода. Чем
больше размеры двух групп, прилегающих к углероду карбонильной группы, тем
больше будет затрудняться приближение реагента. В ряду кетонов, у которых
одним из алкильных радикалов является метильная группа, степень блокирования
возрастает по мере увеличения размеров второй группы от метильной до н-
пропильной. Разветвленные группы, изопропильная и трет-бутильная, создают
значительные препятствия присоединению. Реакция практически не идет, если обе
группы превышают по размерам метильную, как это видно из поведения диэтилке-
тона. Циклогексанон можно рассматривать как производное диэтилкетона, в
котором метиленовая группа связывает два этиленовых остатка. Наличие такого
мостика между этиленовыми группами, по-видимому, уменьшает создаваемые ими
пространственные препятствия, поскольку циклогексанон реагирует с бисульфитом
значительно легче, чем ациклический кетон. Протекающая лишь в очень
ограниченной степени реакция с ацетофеноном обусловлена, вероятно, наличием
резонансных структур, в которых принимает участие бензольное кольцо, в результате
чего уменьшается степень двоесвязности карбонильной группы.
В качественном органическом анализе для отличия альдегидов от кетонов
предпочитают бисульфитную пробу, а не реакцию серебряного зеркала, поскольку ме-
тилкетоны легко можно дополнительно идентифицировать при помощи иодоформной
реакции.
Сложные эфиры не образуют продуктов присоединения с бисульфитом, что
объясняют частичной поляризацией и уменьшением степени двоесвязности карбонильной
группы.
Бромоводородная кислота
Из брома и двуокиси серы
В 3-л круглодонную колбу помещено 1200 г (377 см3, 7.5 молей) брома, 500
см3 воды, и 1500 г дроблёного льда. Довольно быстрому потоку двуокиси серы
позволяют пройти из баллона в колбу, выход газовой трубы ниже поверхности
слоя брома. Поток двуокиси серы отрегулирован так, что газ полностью
поглощается. Желательно волновать смесь иногда в течение первой стадии
восстановления. Приблизительно два часа будут служить для завершения восстановления,
смесь примет желтый цвет, который не удаляется дальнейшим добавлением
двуокиси серы, избытка которой должно избегать. Чтобы предотвратить потерю
газообразного бромоводорода, желательно охлаждать смесь в течение реакции.
Когда восстановление закончено, колба соединена с холодильником и смесь,
подвергнута перегонке. Т. кип. постоянной кипящей бромоводородной кислоты -
125-126°С/760 мм, но нужно помнить, что, при дистиллировании продукта из
смеси с серной кислотной, на термометр нельзя положиться как на показатель
состава дистиллята. К концу перегонки термометр показывает 130оС и выше только
вода со следами кислоты отгоняется из остатка. При повторной перегонке
продукта на термометр можно полагаться.
Для многих применений продукт, свободный от следов серной кислоты не
требуется, и одна перегонка достаточна. В таких случаях перегонка сопровождается
определениями плотности дистиллята.
Из бромистого натрия и серной кислоты6
Бромистоводородную кислоту получают действием концентрированной серной
кислоты на бромистый калий. В литровую колбу, охлаждаемую в бане со смесью льда
и соли, помещают раствор 240 г КВг в 400 мл воды. Через капельную воронку в
колбу очень медленно вливают 150 мл концентрированной серной кислоты.
Температура реакционной смеси не должна превышать 75°С, По окончании реакции смесь
фильтруют через асбест или стеклянную вату для отделения сульфата калия и
фильтрат подвергают фракционной перегонке, собирая фракцию с температурой
кипения 124—127°С. Дистиллят содержит следы серной кислоты. Повторной
фракционной перегонкой освобождаются от примеси брома. Собранная при температуре
126°С азеотропная смесь содержит 4 6—48% чистого бромистого водорода. При
перегонке бромистоводородной кислоты следует применять прибор на шлифах или
парафинированных пробках.
Примечание:
С бромистым натрием никакого фильтрования не нужно, прилил при охлаждении
проточной холодной водой (+8 градусов) серную кислоту, и из той же колбы
начинаешь отгонять бромоводородную кислоту, собирая фракцию 124-127°С. Предгон
не выбрасывайте, в следующем синтезе бромоводородной кислоты лучше растворять
бромистый натрий в нем, а не в воде - выход будет больше. После того, как
гнаться перестанет, остаток из перегонной колбы нужно сразу вылить - если
оставить , он затвердеет при охлаждении - потом будет трудно его по новой
растворять .
Бромированием нафталина7
В этом примере бромоводород сразу пропускается в сафрол, однако же можно и
насытить им ледяную воду.
Once you've got about 50 mis (150 g) of bromine, you're ready to go. I'm
not taking the time to calculate exactly how much you'll need, but that
should be enough to get a good yield from about 30 g safrole. Remember that
bromination of an aromatic ring normally requires a catalyst. Thankfully,
iron reacts with liquid bromine to make FeBr3, and ideal Lewis Acid catalyst.
Get some Ultra Fine steel wool.. Get the finest you can. Tear off about a
gram and throw it into your bromine. It might bubble a bit, but it will be
dissolved into the bromine. Now you're ready to make HBr and brominate your
safrole.
6 Препаративная органическая химия", пер. с польского В.В. Шпанова и B.C. Володиной,
М. 1959; стр 164.
7 При этом методе половина брома тратится впустую.
Brominating Safrole
1) Empty your Cl2 gas generator and clean it out.
2) Pop the bromine/catalyst solution into the bottle.
3) Get some old fashioned mothballs. You'll notice that they are nearly
100% naphthalene: perfect, an ideal aromatic. Crush about 100 grams of
mothballs, not too fine though, leave it chunky. You're going to add this is two
additions, so divide it in half.
4) Take the long tube from the gas generator and put it into a bottle of 30
gs of COLD safrole. Run the tube through a cold water bath before it reaches
the safrole, this will cut down on how much bromine is released (It's not
really a prob. but bromine is a volitile liquid) . It'd be ideal to have a
bromine trap chmaber, but it is optional. The ~30 gram bottles of sassfrass
work great as a container to brominate in. Plug up the short tube, you're not
going to use it.
5) Throw in one half of the crushed mothballs and quickly seal the gas
generator. When the reaction stops completely, add the rest of the mothballs and
seal again.
Бромистый алюминий
В пол-литровую трехгорлую колбу на дно кладется кусок стекло- или асботка-
ни. В центральное горло стеклянная пробка, в одно боковое ОХ, а в другое
боковое KB с удлиненной канюлей, приходяшейся прямо на середину колбы над
куском асботкани. На асботкань насыпается алюминиевая пудра, в KB наливается
бром. Капаем 1-2 мл брома на пудру и ждем. Через минуту - две алюминий
вспыхивает и начинает гореть в парах брома, вся колба заполняется оранжевыми
парами брома и бромистого алюминия. И светится ярким оранжевым светом,
потихоньку затихая. Через 15-20 мин когда весь бромистый алюминий осядет на
стенках колбы, покрыв их тонким чуть розоватым налетом, похожим на разводы
побелки, можно открыть колбу и засыпать следующую порцию пудры и повторить весь
цикл.
За ночь при должной сноровке можно приготовить до 50 г свежего бромистого
алюминия.
Бромистый алюминий очень бурно, но без взрыва реагирует с водой. Поэтому
растворители должны быть абсолютно сухими. Хуже всего пытаться растворить его
в ацетоне. Даже если ацетон из ампулы ОСЧ для хроматографии все равно он
начинает кипеть и выделять газы. Значительно лучше хлороорганика. Скажем
дихлорэтан в ампулах ОСЧ для хроматографии практически не шипит при заливании его
в колбу со свежеполученным бромистым алюминием. Что также очень характерно
бромистый алюминий не дымит на воздухе, в отличие от хлористого алюминия.
Кипячением его с дихлорметаном можно получить до 35-40% конверсии исходного
в дибромметан с наличием различных высококипящих примесей и хлористый
алюминий.
Кстати, этим же методом чистят бромистый алюминий от примеси окиси
алюминия, которая всегда присутствует в том или ином количестве в том случае, если
вы не используете инертную атмосферу аргона. Для этого раствор продукта в
растворителе быстро фильтруют на фильтре Шотта №1 и упаривают растворитель в
водоструйном вакууме, получая бромистый алюминий в виде розоватой плотной
массы, которую можно расплавить на масляной бане при 98°С и перелить в
формочки .
Бромистый алюминий,
титан и олово
SnBr4
t.rui" 30°C, t.Krai. 208° С
Во всех книгах предлагают к гранулированному олову медленно прикапывать
некоторый избыток брома, при охлаждении колбы до 40-50°С с последующей отгонкой
избытка брома. Попробовал я в пробирке без охлаждения - после первых капель
резкий разогрев и частичное плавление олова в месте падения капель брома.
Такие локальные перегревы мне очень не понравились, но свято веря в книги, я
решил продолжить по методике с охлаждением в стакане с водой. После
нескольких капель брома пробирка растрескалась в труху - уж больно большие перепады
температуры.
Вторая попытка - залил олово дихлорметаном при охлаждении и стал
прикапывать бром. Всё прошло отлично.
А1Вг3
t.rui. 98°C, t.Krai. 255° С
Так как здесь выделяется даже больше тепла, чем первом случае, то сразу
заливаем алюминиевую проволоку (1,35 г) дихлорметаном (5-10 мл) и медленно
прикапываем бром. В конце имеем обильный мелкокристаллический осадок А1Вг3.
TiBr4
t.rui" 38°C, t.Krai. 231°С
Аналогично выше написанному.
Галогениды серы
Хлорид серы (I)
Монохлорид серы - золотисто-желтая маслянистая жидкость. Т.пл. = -77°С,
Т.кип. = 138°С, d = 1,84 г/см3.
2S + С12 = S2C12
Черенковую серу (10-12 г) помещают в колбу Вюрца (ерегонный аппарат, где
вместо термометра вставляется трубка для подвода хлора, погруженная в серу),
нагревают до 140-150°С и пропускают через прибор сухой хлор (См. Прим. 1) -
пропустите его через сосуд с хлористым кальцием. Образующийся хлорид
отгоняется, конденсируется в холодильнике и стекает в приемник (в виде красно-бурой
жидкости). Чистота получаемого вещества зависит от скорости подачи хлора. При
избытке последнего продукт загрязняется хлоридом серы (II) SC12, при
недостатке - серой. Процесс не доводят до полного израсходования серы, чтобы
избежать загрязнения продукта хлоридами, образовавшимися из примесей. Практически
получить хлорированием сразу S2C12 не удается. Для очистки хлорид смешивают с
небольшим количеством серы, перегоняют и выделяют фракцию, кипящую при 137°С.
Небольшие количества S2C12 можно получить в трехколенной трубке (Прим. 2) .
В первое ее колено помещают 2-3 г серы и последнюю хлорируют. Продукт
собирается во втором колене. В четырехколенной трубке S2C12 можно перегнать в
третье колено и там же его запаять. Для получения чистого продукта разгонку
нужно проводить в колонке с насадкой.
Чистый препарат представляет собой жидкость золотисто-желтого цвета с
удушливым запахом. Хранить его следует в запаянной ампуле, поскольку под
действием влаги он подвергается гидролизу.
Примечания:
1. Аппарат для получения хлора должен обязательно иметь предохранительный
клапан - т.е. дополнительную дырочку, нежно закрытую пробочкой. При
понижении температуры расплава серы или слишком сильном токе хлора
трубка, погружённая в серу, забьётся намёрзшими на ней кристаллами, и, если
предохранитель не будет предусмотрен, весь аппарат взорвётся.
2. Горизонтальная трубка с двумя сужениями на равном расстоянии, в один
конец подводят хлор, из другого выходит непрореагировавший. В первом
колене сера, ее нагревают, возгон оседает во втором-третьем колене,
длина трубки 600-700 мм.
Хлорид серы (II)
Дихлорид серы SC12, представляет собой гранатово-красную жидкость с
удушливым запахом, от действия влаги разлагается. Препарат хранят в запаянной
ампуле или в склянке с пришлифованной пробкой вдали от нагревательных приборов.
S + С12 = SC12
В круглодонную колбу вместимостью 100-150 см3, снабженную вертикальным
холодильником, помещают 15-20 г серы. Верхнюю часть холодильника закрывают
пробкой, в которую вставлена трубка, подсоединенная к склянке Тищенко с
серной кислотой, что предупреждает попадание в прибор влаги из воздуха. Колбу с
серой подогревают и пропускают сухой хлор до тех пор, пока сера полностью не
прореагирует с образованием SC12. Затем в колбу добавляют 0,01 г железа или
FeCl3- Пропускают еще некоторое время хлор и колбу охлаждают до 20°С. В
жидкость для стабилизации добавляют несколько капель РС15 (или в крайнем случае
несколько крупинок фосфора). Для очистки смесь перегоняют через фракционную
колонку и отбирают фракцию, кипящую при 55-62°С. Для дальнейшей очистки и
стабилизации жидкости к последней добавляют несколько капель РС1з и
перегоняют при 59°С. В присутствии следов РС13 SC12 сохраняется в течение нескольких
дней. Разложение сопровождается образованием S2C12 и хлора. Из образовавшейся
смеси перегонкой можно снова выделить чистый продукт, так как S2C12 кипит при
137°С. При 6-20°С SC12 можно также получить хлорирование S2C12.
Бромид серы (II)
В толстостенную пробирку помещают 4,8 г серы и 3,8 мл брома. В пробирке
должно остаться как минимум 25 мл свободного места. Пробирку затем запаивают
и нагревают под тягой на закрытой водяной бане 2 часа.
Гидроксиламин
40 г КЫОз и 50 г СН3СООК растворены в 100 мл ледяной воды. Добавляют 750 г
мелко дроблёного льда. В этот раствор пропускают S02, пока раствор не
начинает пахнуть S02. Температура должна сохраняться ниже 0°С на протяжении всей
реакции.
Соль К2 [HON(SO3) 2] выделяется, отфильтровывается и промывается ледяной водой
(Прим. 1).
Соль растворяют в 500 мл 0. 5 М НС1 и кипятят в течение двух часов. Во все
еще кипящий раствор добавляют ВаС12, до тех пор, пока BaS04 выпадает в осадок
(Прим. 2) . BaS04 отфильтровывают, и прозрачный фильтрат выпаривают до
сухости. Остаток состоит из КС1 и NH20H*HC1 (и чуть-чуть CaS04, если был
использован СаС12) .
Безводный EtOH используется для экстракции гидроксиламмония гидрохлорида,
КС1 остается нерастворённым. EtOH выпаривается на водяной бане, и продукт
может быть перекристаллизован из воды (т. пл. 151°С) .
Примечания:
1. Вместо солей калия можно использовать соответствующие соли натрия, куда
как более доступные. Единственная разница в том, что Na2 [HON(S03) 2] лучше
растворим в воде, поэтому при промывании его холодной водой часть будет
потеряна.
2. СаС12 подойдёт вместо бариевой соли. Примеси CaS04, который, в отличие
от сульфата бария, немного растворим в воде, будут удалены позже, при
экстракции спиртом.
Гидроксиламин
солянокислый и
оксим ацетона
NaN02 + NaHS03 + S03 -> HON(S03Na)2
HON(S03Na)2 + CO(CH3)2 + H20 -> HON-C(CH3)2 + 2NaHS04
HON-C(CH3)2 + HC1 + H20 -> H0NH2HC1 + CO(CH3)2
В шнрокогорлую банку емкостью 8 л (Прим. 1), охлаждаемую льдом с солью,
помещают 630 г (8,7 моля) технического 95%-ного нитрита натрия и 5 кг
измельченного льда; смесь хорошо размешивают. Затем, размешивая смесь от руки,
медленно приливают холодный (0—5°С) раствор бисульфита натрия, полученный
насыщением сернистым газом раствора 4 95 г (4,7 моля) кальцинированной соды в 1500
мл воды. К концу прибавления бисульфита большая часть льда тает, что делает
возможным пуск мешалки. Размешивание продолжают и начинают пропускать струю
сернистого газа, поддерживая температуру в пределах от 0 до 2°С, до тех пор,
пока не появится кислая реакция на конго-бумажку и пока темный цвет жидкости,
появляющийся перед окончанием реакции, не исчезнет. При пропускании
сернистого газа можно прибавить еще 500 г льда.
Полученную смесь переносят в 12-литровую колбу, добавляют 4 95 г (625 мл,
8,5 моль) ацетона и раствор нагревают на водяной бане до 70°С. Затем
нагревание прерывают, колбу обертывают полотенцем для сохранения тепла и оставляют
стоять на ночь. После этого кислую смесь нейтрализуют концентрированным (50%-
ным) раствором едкого натра до появления отчетливой щелочной реакции на
лакмус (требуется около 720 г щелочи).
Полученный оксим ацетона перегоняют с водяным паром (Прим. 2) ; перегонку
продолжают до тех пор, пока проба дистиллята в 5 мл при взбалтывании с 2 мл
эфира после выпаривания эфира уже не даст остатка. К дистилляту (2—2,5 л)
добавляют 600 мл концентрированной соляной кислоты и кислый раствор перегоняют
при обыкновенном давлении до тех пор, пока в дистилляте уже не будет ацетона
(Прим. 3) , Оставшуюся жидкость упаривают досуха на водяной бане в открытом
сосуде или в вакууме. Полученный таким образом неочищенный хлористо-
водородный гидроксиламин в количестве 296—470 г (49—77% теоретического)
пригоден для многих целей; однако его лучше очистить кристаллизацией из
половинного количества (по весу) воды. При систематической кристаллизации, продукта
от нескольких загрузок выход чистого препарата, кристаллизующегося в виде
длинных плоских иголочек, плавящихся в сухом состоянии при 150—154°С может
быть доведен до 70% теоретического (Прим. 4).
Для приготовления чистого оксима ацетона (Прим. 5) операцию видоизменяют
следующим образом. После нейтрализации раствора оксима ацетона,
образовавшегося по добавлении ацетона, отделяют маслянистый слой, а водный раствор
взбалтывают с двумя или тремя порциями бензола по 150 мл. Масло и бензольный
раствор смешивают и вновь отделяют водный слой. Бензольный раствор перегоняют
с дефлегматором. Фракцию, кипящую при 133—136°С, собирают как чистый оксим
ацетона. Продукт весит 420—480 г (67—76% теоретического) и затвердевает в
приемнике в виде бесцветных иголочек, плавящихся при 60—61°С. Фракцию,
выкипающую до 133°С, и водные слои лучше перегнать с паром и дистиллят превратить
в хлористо-водородный гидроксиламин, как указано выше, в результате чего
получают 75—90 г чистой соли.
Примечания:
1. Синтез можно вести и с большими загрузками. Стеклянную банку можно
свободно заменить глиняной, но так как в таком сосуде внешнее охлаждение
менее эффективно, то при употреблении глиняного сосуда дня поддержания
нужной температуры необходимо добавлять во время реакции большое
количество льда. Это, впрочем, не является большим затруднением, так как
образование оксима происходит одинаково гладко и в более разбавленном
растворе . Для перегонки слабых щелочных растворов вполне пригодна
металлическая посуда.
2. Оксим ацетона может быть перегнан прямым нагреванием скорее, чел с
водяным паром. Однако, если исходить из указанных выше количеств, то
окажется, что жидкость станет насыщенной по отношению к сернокислому натрию
еще до окончания отгонки оксима, так что во время перегонки необходимо
добавлять воду. Более быстрая перегонка может быть осуществлена при
употреблении специального парообразователя, особенно если пользоваться
особым приемником. При желании оксим для гидролиза может быть выделен
путем отделения маслянистого слоя и экстрагирования бензолом. Но
получаемой таким путем сырой хлористо-водородный гидроксиламин бывает
окрашен в темный цвет и содержит неорганические соли.
3. Перегонкой водного ацетона с фракционной колонкой легко получается 60%
или более исходного количества; этот ацетон можно употреблять для
последующих синтезов.
4. В конечных маточных растворах от кристаллизации хлористо-водородного
гидроксиламина находится большое количество хлористого аммония.
Содержащийся в них гидроксиламин удобнее всего выделить переводом его в оксим
ацетона, который отделяют перегонкой с водяным паром из слабощелочного
раствора.
5. Оксим ацетона может быть получен в видн длинных иголочек охлаждением
первых погонов от перегонки с водяным паром, поскольку они насыщены ок-
симом. Выделившиеся кристаллы отсасывают. К сожалению, получение
продукта в совершенно сухом состоянии сопровождается значительной потерей
вследствие его летучести.
Техническим методом получения хлористо-водородного гидроксиламина является
электролитическое восстановление азотной кислоты и взаимодействие нитрита
натрия с бисульфитом натрия. Последний способ был открыт Рашигом; для получения
сернокислого гидроксиламина Рашиг предложил применять нитрит кальция и
бисульфит с тем, чтобы большая часть минеральных солей отделялась в виде
сернокислого кальция. Рашиг показал также, что при действии ацетона на натрийгид-
роксиламиндисульфонат образуется оксим ацетона. Уже давно было известно, что
при обработке оксима ацетона соляной кислотой легко образуется солянокислый
гидроксиламин. Однако лишь значительно позднее было выяснено преимущество
комбинирования этих двух фактов. Имеются указания на то, что прекрасные
выходы хлористо-водородного гидроксиламина получаются при взаимодействии ацетона
и нитрита натрия с цинковой пылью.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Электроника
МОЩНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
И. Коротков
В литературе не часто можно встретить описания стабилизаторов тока на
100...200 А, однако в некоторых процессах (гальваника, сварка и др.) они
необходимы. На первый взгляд, для стабилизации таких токов необходимы и
соответствующие мощные транзисторы. Вашему вниманию предлагается стабилизатор
тока на 150 А (с плавной регулировкой от нуля до максимума) , выполненный на
обычных, широко распространенных транзисторах серии КТ827. Примененное
схемотехническое решение позволяет легко увеличить или уменьшить максимальный
стабилизируемый ток.
Принципиальная схема предлагаемого стабилизатора тока изображена на рис. 1.
Как видно, нагрузка включена несколько необычно — в разрыв провода,
соединяющего отрицательный вывод диодного моста VD5...VD8 с общим проводом
устройства.
Все мощные транзисторы VT1...VT16 включены по схеме с общим коллектором, но
каждый из них нагружен на свой уравнивающий резистор (R4...R19), также
соединенный с общим проводом. Таким образом, через подключенную к розетке XS1
нагрузку стабилизатора протекает суммарный ток всех 16 транзисторов. Ток через
каждый из транзисторов VT1...VT16 выбран около 9 А, что значительно меньше
предельно допустимого значения для транзисторов КТ827А...КТ827В. При падении
напряжения на транзисторе 10... 11 В рассеиваемая мощность достигает 100 Вт.
Т1 ТПП232
DA1...QA8
КР140УД20
VT1. .VT16
КГ827А
Т 2 3
17 8 2
Рис. 1. Принципиальная схема.
Разброс параметров транзисторов и сопротивлений резисторов R4...RI9 не
имеет значения, так как каждый транзистор управляется своим операционным
усилителем. Выходы ОУ DA1.1...DA8.2 через транзисторы VT17...VT32 соединены с
базами транзисторов VT1...VT16, а напряжения обратных связей поданы на инверти-
рующие входы с эмиттеров соответствующих транзисторов. ОУ поддерживают на
инвертирующих входах (и, соответственно, на эмиттерах транзисторов VT1...VT16)
такие же напряжения, какие имеются у них на неинвертирующих входах. На неин-
вертирующие входы всех ОУ подано стабильное управляющее напряжение с рези-
стивного делителя R2, R3, подключенного к выходу интегрального стабилизатора
DA11. При изменении управляющего напряжения изменяется ток через каждый из
резисторов R4...R19 и, соответственно, через общую нагрузку, подключенную к
розетке XS1. Питаются ОУ от стабилизатора, выполненного на микросхемах DA9,
DA10 и транзисторе VT33.
Вместо составных транзисторов КТ827А в стабилизаторе тока можно применить
транзисторы этой серии с индексами Б, В, Г или комбинации из двух
транзисторов соответствующей мощности (например, КТ315 + КТ819 с любыми буквенными
индексами) . Сдвоенные ОУ КР140УД20 заменимы на К157УД2 или на одинарные ОУ
КР140УД6, К140УД7, К140УД14 и им подобные, стабилизатор 78L05 - на КР142ЕН5А,
КР142ЕН5В или 78М05, транзисторы КТ315Е — на КТ3102, КТ603, диоды Д200 - на
Д160. Вместо трансформатора ТПП232 (Т1) допустимо применение ТПП234, ТПП253
или любого другого с двумя вторичными обмотками на напряжение 16...2О В.
Резистор R1 может быть любого типа, R2 желательно применить
высокостабильный, например, С2-29. Для регулирования тока нагрузки был использован
переменный резистор СП5-35А (с высокой разрешающей способностью), но можно,
конечно, применить и любой другой, обеспечивающий требуемую точность установки
тока. Конденсатор СЗ набран из десяти конденсаторов К50-32А, С4, С6 — К50-35,
остальные — любого типа. Использовать в качестве СЗ один конденсатор большой
емкости нельзя, так как он будет сильно перегреваться из-за того, что его
выводы не рассчитаны на такие большие токи (недостаточное сечение провода).
Сдвоенные ОУ DA1...DA8, транзисторы VT17...VT32, интегральный стабилизатор
напряжения DA11, резисторы R2, R3 и конденсаторы С4...С7 монтируют на
печатной плате, изготовленной по чертежу, показанному на рис. 3 (вкладка).
Транзисторы VT1. .VT16 закрепляют на теплоотводах, способных рассеять не
менее 100 Вт каждый (рис. 2) . Все 16 теплоотводов собраны в батарею, для их
охлаждения применены четыре вентилятора ВВФ-112М, что позволило включать
стабилизатор тока на долговременную постоянную нагрузку. Если нагрузка будет
кратковременной или импульсной, можно обойтись и теплоотводами меньших
размеров. Резисторы R4...R19 изготавливают из высокоомного (манганинового или кон-
стантанового) провода диаметром 1...2 мм и закрепляют на теплоотводах
соответствующих им транзисторов. Для охлаждения диодов VD5...VD8 используют
стандартные теплоот-воды, рассчитанные на установку диодов Д200 (обдув их
вентилятором не требуется).
2
1
И
щ
I
к*
N¥1
11жв.9 = 97,9
100
J
8
'
i.
'«
"
Рис. 2. Конструкция теплоотвода.
*• -15В
оэ14э15С^Г| о э16
Микросхему DA9 и транзистор VT33 размещают на небольших пластинчатых тепло-
отводах . При монтаже стабилизатора тока нужно учитывать, что через некоторые
цепи будет течь ток 150 А, поэтому их необходимо выполнить проводом
соответствующего сечения.
Вторичная обмотка трансформатора Т2 должна обеспечивать напряжение около 14
В при токе нагрузки 150 А (хорошо подходит сварочный трансформатор). Падение
напряжения на сопротивлении нагрузки стабилизатора должно быть не более 10 В
(остальное напряжение падает на транзисторах VT1, VT16 и резисторах
R4...R19). При большем падении напряжения на нагрузке придется повысить
напряжение вторичной обмотки трансформатора Т2, однако в этом случае необходимо
проследить, чтобы мощность рассеяния каждого из транзисторов не превысила
максимально допустимую.
Налаживание собранного из исправных деталей устройства сводится к установке
максимального стабилизируемого тока подбором резистора R2. Это удобно сделать
временно заменив последний включенным реостатом подстроечным резистором
сопротивлением 1,5...2 кОм. Установив его движок в положение максимального
сопротивления, а движок резистора R3 в верхнее (по схеме) положение и включив
последовательно с нагрузкой амперметр на ток 150...200А (или просто
подсоединив его к гнездам розетки XS1) включают стабилизатор в сеть и, уменьшая
сопротивление подстроенного резистора, добиваются отклонения стрелки амперметра
до соответствующей отметки шкалы. Затем измеряют сопротивление введенной
части подстроенного резистора и заменяют его постоянным ближайшего номинала. При
максимальном токе 150А напряжение на эмиттерах транзисторов VT1 - VT16 должно
быть около 1,88В. Поэтому налаживание можно проводить и по напряжению на
эмиттере какого-либо из этих транзисторов, хотя точность установки тока при
этом будет небольшой из-за разброса сопротивлений резисторов R4-R19.
Если необходимо увеличить или уменьшить отдаваемый в нагрузку максимальный
ток, можно, соответственно, увеличить или уменьшить число транзисторов и ОУ.
Таким образом, на основе описанного стабилизатора можно создать значительно
более мощный источник тока.
Подключая нагрузку к стабилизатору тока, следует помнить, что на «земляном»
проводе будет плюсовой выход стабилизатора.
Системы
ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ
ГЛАВА 7. ОРГАНИЗАЦИЯ
ИНТЕРФЕЙСА С DSP-ПРОЦЕССОРАМИ1
Введение
В связи с быстрым развитием технологии смешанной аналогово-цифровой
обработки сигналов устройства на базе DSP с высокой степенью интеграции,
появляющиеся на рынке в настоящее время (например, ADSP-21ESP202), имеют помимо DSP-
ядра интегрированные АЦП/ЦАП, что снимает проблему организации интерфейса
между отдельными компонентами. Дискретные АЦП и ЦАП теперь оснащаются
интерфейсами, специально предназначенными для связи с DSP, и тем самым минимизируют
или устраняют необходимость внешней поддержки интерфейса или применения
интерфейсной логики. Высокопроизводительные сигма-дельта-АЦП и ЦАП в настоящее
время выпускаются в одном корпусе (такое комбинированные решение называется
КОДЕК или КОдер/ДЕКодер), например, AD73311 и AD73322. Данные устройства
также разработаны с учетом минимальных требований к интерфейсной логике при
работе с наиболее распространенными DSP-процессорами. В настоящей главе рас-
1 Уолт Кестер, Дан Кинг
сматриваются проблемы, связанные с передачей и синхронизацией данных при
организации различных интерфейсов.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
ИНТЕРФЕЙСА С DSP-ПРОЦЕССОРАМИ
Чтение данных из АЦП,
подключенного с отображением в
адресное пространство памяти
Подключение АЦП или ЦАП через быстрый параллельный интерфейс к DSP-
процессору требует понимания специфики процессов чтения данных DSP-
процессором из периферийных устройств (АЦП), а также записи данных
процессором в периферийные устройства (ЦАП) при подключении данных устройств в
адресное пространство памяти. Вначале мы рассмотрим некоторые основные требования
к временным параметрам сигналов, используемых для чтения и записи данных.
Необходимо отметить, что принципы, представленные здесь на примере доступа к
АЦП и ЦАП, применимы также при чтении и записи в/из внешней памяти.
Блок-схема типичного параллельного интерфейса DSP-процессора с внешним АЦП
показана на рис 8.1. Эта диаграмма сильно упрощена и показывает только
сигналы, используемые для чтения данных из внешнего устройства, подключенного в
адресное пространство памяти. Временная диаграмма цикла чтения для
процессоров семейства ADSP-21XX показана на рис. 8.2.
ADSP-21xx
ШИНА АДРЕСА
ПАМЯТИ А°-А13
ВЫБОР QMS
ПАМЯТИ
ДАННЫХ
ЗАПРОС НА
ПРЕРЫВАНИЕ Irq
ПРОЦЕССОРА
ЧТЕНИЕ rd
ИЗ ПАМЯТИ
ШИНА ДАННЫХ D
ПАМЯТИ
(Т)
W У
/
С7\
W
¥
/
i
/
ГЕНЕРАТОР
ИМПУЛЬСОВ
ЗАПУСКА
ДЕШИФРАТОР
АДРЕСА
Гъ
©.
Л
KJ ,
0
^®Г
0 ,
I
■
АЦП
НАЧАТЬ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ВЫБОР
КРИСТАЛЛА
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ЗАКОНЧЕНО
ВЫВОД ДАННЫХ
РАЗРЕШЕН
ВЫХОДНЫЕ
ДАННЫЕ
Рис. 8.1. Подключение АЦП к процессорам семейства
ADSP-21XX через параллельный интерфейс
В этом примере подразумевается, что АЦП производит выборку с постоянной
частотой, которая задается внешним тактовым генератором, асинхронно по
отношению к внутренней тактовой синхронизации DSP-процессора. Использование
отдельного задающего генератора для АЦП является предпочтительным, поскольку
сигнал внутреннего генератора DSP-процессора может иметь высокий уровень по-
мех и фазовый шум (jitter), который в процессе аналого-цифрового
преобразования приведет к увеличению уровня шумов АЦП.
Тактовый импульс задающего генератора на входе "старт преобразования"
(convert start) АЦП инициирует процесс преобразования входных данных (шаг N
1) . По переднему фронту этого импульса внутренняя схема выборки-хранения АЦП
переключается из режима выборки в режим хранения и таким образом начинается
процесс преобразования. После выполнения преобразования на выходе АЦП
выставляется строб «преобразование выполнено» (шаг N 2). Когда этот сигнал
поступает на вход запроса прерывания DSP-процессора (IRQ), начинается процесс чтения
данных из АЦП. Далее процессор выставляет на шине адрес периферийного
устройства, инициировавшего запрос на прерывание (шаг N 3) . В то же самое время
процессор переводит в активное состояние сигнал доступа к памяти (DMS) (шаг N
4). Две внутренние шины адреса в процессоре ADSP-21XX (шина адреса памяти
программ и шина адреса памяти данных) совместно используют внешнюю шину
адреса, а две внутренние шины данных (шина данных памяти программ и шина данных
памяти данных) совместно используют одну внешнюю шину данных. Сигналы выбора
памяти начальной загрузки (BMS), выбора памяти данных (DMS), выбора памяти
программ (PMS) и выбора памяти устройств ввода-вывода (IOMS) указывают, для
какой памяти в данный момент используются внешние шины. Эти сигналы обычно
используются для разрешения внешней дешифрации адреса, как показано на рис.
8.1. Выходной сигнал дешифратора адреса подается на вход chip select выбора
периферийного устройства (шаг N 5).
DSP /
CLKOUT /
ЛП /ич
ми- м ю
DMS, PMS,
IOMS, CMS
RD
\
/ \
/V Y\
\Д Л/
\
х>1 к
! , \ /
\л 1asr .;. ki.
^CRD ! J RP
■ хххххххххххх
L *AA ! J
L *RDD .1
■ 1
^4.
>
r
lRWR
1
ШХ
t !
lRDH i
*!
^
Рис. 8.2. Временная диаграмма чтения из памяти в
процессорах семейства ADSP-21XX
Сигнал чтения памяти {memory read, RD) выставляется через промежуток
времени iasr после активации сигнала DMS (шаг N 6) . Чтобы полностью использовать
преимущество высокой скорости DSP-процессора, сумма времени задержки
дешифрации адреса и времени включения периферийного устройства после подачи сигнала
выбора {chip select) не должна превышать время tASR. Сигнал чтения памяти
{memory read, RD) остается активным (низкий логический уровень) в течение
времени tRP. Этот сигнал используется для перевода в активное состояние
параллельного выхода данных периферийного устройства (шаг N 7). Сигнал RD
обычно подключается к соответствующему выводу периферийного устройства,
называемому сигналом разрешения выхода или чтения (output enable или read).
Восходящий (задний) фронт сигнала RD используется для ввода данных с шины в DSP-
процессор (шаг N 8). После появления восходящего (заднего) фронта сигнала RD
данные на шине должны удерживаться периферийным устройством в течение времени
tRDH, называемого временем удержания данных. Для большинства процессоров
семейства ADSP-21XX это время равно нулю.
Основные требования к временным параметрам периферийного устройства
показаны на рис. 8.3. Все значения даны для процессора ADSP-2189M, работающего на
тактовой частоте 75 МГц.
Шина данных периферийного устройства должна
поддерживать высокоимпедансное Z-состояние
Время декодирования адреса и время включения
периферийного устройства не должно превышать время tASR
установки процессором адреса и сигнала выбора памяти
(0.325 не минимум для процессора ADSP-2189M)
Для того, чтобы осуществить доступ без режима ожидания,
время от спадающего (переднего) фронта сигнала чтения RD
до момента достоверного установления данных не должно
превышать tRDD (составляет 1.65 не для процессора ADSP-
2189М при работе на частоте 75 МГц), иначе необходимо
программно обеспечить режим ожидания или снизить частоту
работы процессора
На выходе АЦП должны поддерживаться достоверные
данные в течение времени tRDH после восходящего (заднего)
фронта сигнала чтения RD (время tRDH равно нулю для
процессора ADSP-2189M)
Периферийное устройство должно работать при как можно
меньшей длительности строба tRP (3.65 не для процессора
ADSP-2189M при работе на частоте 75 МГц), иначе необходимо
программно обеспечить режим ожидания или снизить частоту
работы процессора
Рис. 8.3. Основные требования при чтении из
периферийного устройства (ПУ) через параллельный интерфейс
Параметр tRDD определяет время, требуемое для доступа к данным периферийного
устройства. В случае процессора ADSP-2189M минимальная длительность tRDD
составляет минимум 1.65 не на частоте 75 МГц. Если требуемое время доступа к
периферийному устройству больше, необходимо использовать циклы ожидания или
уменьшить тактовую частоту процессора. Это довольно обычная ситуация при
подключении внешней памяти или АЦП к быстрым DSP-процессорам. Соотношения между
этими временными параметрами для ADSP-2189M показаны в виде уравнений на рис.
8.4. Обратите внимание, что данные характеристики зависят от тактовой частоты
процессора DSP.
Процессор ADSP-2189M способен эффективно взаимодействовать с медленными
периферийными устройствами при помощи имеющихся средств программирования
длительности состояния ожидания. Имеется три специальных регистра для управления
процессом ожидания: для памяти начальной загрузки, для памяти программ и для
памяти данных и пространства ввода-вывода. Программист может задать от 0 до
15 тактов ожидания для каждого параллельного интерфейса памяти. Каждый такт
ожидания увеличивает время доступа к внешней памяти на величину, равную по
длительности одному такту генератора тактовых импульсов процессора (13.3 не
для процессора ADSP-2189M, работающего на тактовой частоте 75 МГц) . В
рассматриваемом примере сигналы адрес памяти данных, DMS и RD удерживаются
неизменными в течение дополнительного времени, определяемого продолжительностью
тактов ожидания.
tCK = период тактового сигнала процессора (13.3 не)
tASR = время установки процессором адреса и сигнала выбора
памяти до спадающего (переднего) фронта сигнала чтения =
0.25-tcx - 3 не (минимум)
tRDD = время от спадающего (переднего) фронта сигнала
чтения до момента достоверной установки данных = 0.5-tc« -
5 не + (число циклов ожидания) * tCK (максимум)
tRDH = время удержания данных после восходящего (заднего)
фронта сигнала чтения = 0 не (минимум)
tRP = длительность импульса сигнала чтения = 0.5-tCK - 3 не +
(число циклов ожидания) * tCx (минимум)
Рис. 8.4. Временные характеристики процесса параллельного чтения
для процессора ADSP-2189M при работе на частоте 75 МГц
Микросхемы AD7854/AD7854L - это 12-разрядные АЦП, работающие с частотой
отсчетов 100 или 200 кГц, которые имеют параллельный интерфейс. Эти АЦП
работают от однополярного источника питания с напряжением от +3 В до +5.5 В и
потребляют порядка 5.5 мВт (AD7854L при питании +3 В). Автоматическое
переключение микросхемы в энергосберегающий режим после выполнения преобразования
снижает потребляемую мощность до 650 мкВт.
7Т
тт
REF
AV
DD
ИСТОЧНИК ОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ 2.5 V
CHARGE
REDISTRIBUTION
DAC
AGND
ПАМЯТЬ
ДЛЯ КАЛИБРОВКИ
И КОНТРОЛЛЕР
AD7854/AD7854L
РЕГИСТР ПОСЛЕДОВ.
ПРИБЛИЖЕНИЯ
И УПРАВЛЕНИЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС И УПРАВЛЯЮЩИЙ РЕГИСТР
DB11-DB0
^^^-^>
CS RD WR HBEN
0DV
DD
6 DGND
CLKIN
CONVST
BUSY
Рис. 8.5. 12-разрядный АЦП AD7854/AD7854L с
единственным напряжением питания +3 в, с частотой
дискретизации 200/100 кГц и параллельным выходом
Функциональная схема AD7854/AD7854L показана на рис. 8.5. ИС AD7854/AD7854L
реализует технологию преобразования методом последовательного приближения с
применением ЦАП с перераспределением зарядов (ЦАП на переключаемых
конденсаторах) . Наличие режима калибровки позволяет избавиться от погрешности
смещения и погрешности коэффициента усиления. Ключевые временные характеристики
параллельного интерфейса между AD7854/AD7854L и ADSP-2189M показаны на рис.
8.6. Характеристики процессора ADSP-2189M приведены для тактовой частоты
равной 75 МГц.
Процессор ADSP-2189M (75 МГц)
Usr (время установки
процессором адреса и сигнала
выбора памяти до переднего
фронта RD) = 0.325 не мин.
tRP = (длительность импульса RD) =
3.65 не + (число циклов ожидания)
х 13.3 не = 70.15 не мин.
tf*DD = (время от переднего фронта RD
до момента достоверной установки
данных) = 1.65 не + (число циклов
ожидания) х 13.3 не = 68.15 не мин.
tRDH (время удержания данных после
заднего фронта RD) = 0 не мин
АЦП AD7854/AD7854L
t5 (время установки от сигнала CS
до RD) = 0 не мин. (к этой
величине необходимо прибавить
время декодирования адреса)
tRP = (длительность импульса RD) =
3.65 не + (число циклов ожидания)
х 13.3 не = 70.15 не мин.
t8 = (время доступа к данным после
сигнала RD) = 50 не макс.
t9 (время удержания шины после
сигнала RD) = 5 не мин./40 не макс.
Рис. 8.6. Сравнение временных характеристик параллельных
интерфейсов процессора ADSP-2189M и АЦП AD7854/AD7854L
Примечания:
1. Добавление 5 циклов ожидания в процессоре ADSP-2189M увеличит время tRP до
70.15 не, что превышает необходимый минимум t7 (70 не) и соответствует
требованиям по t8 (50 не) .
2. При максимальном значении t8 может произойти сбой на шине, если цикл записи
непосредственно следует за циклом чтения.
Исследование временных соотношений, приведенных на рис 8.6, показывает, что
для синхронизации работы двух устройств необходимо введение пяти тактов
ожидания для процессора ADSP-2189M. Это увеличивает tRDD до 68.15 не, что
превышает минимальное время доступа к АЦП AD7854/AD7854L (ts = 50 не минимум) .
Длительность импульса чтения - tRP по той же причине увеличивается до 70.15
не, что позволяет удовлетворить требование к длительности строба чтения (t7 =
70 не минимум). Если периферийное устройство, включенное в адресное
пространство памяти, не обладает чрезвычайно малым временем доступа, то использование
режима ожидания совершенно необходимо для организации интерфейса с этим
устройством, будь то АЦП, ЦАП или внешняя память.
Упрощенная схема интерфейса между двумя устройствами (АЦП и DSP) показана
на рис. 8.7. В качестве сигнала окончания преобразования от AD7854/AD7854L
используется сигнал BUSY. Нужно заметить, что показанная конфигурация
позволяет DSP-процессору записывать данные в регистр управления параллельным
интерфейсом AD7854/AD7854L. Это необходимо для установки различных опций в
AD7854/AD7854L и выполнения процесса калибровки. Однако в обычном режиме
чтение данных из AD7854/AD7854L осуществляется в соответствии с приведенным выше
описанием. Запись в периферийные устройства, включенные в адресное
пространство памяти, рассматривается в последующих разделах этой главы.
ADSP-2189M
75MHz
DMS
АО
JRQ
WR
Ж
D23 - D8
ТАКТОВЫЙ
ГЕНЕРАТОР
(LOW = READ DB11-DB0)
DATA y
I /
■
w
CONVST
AD7854/AD7854L
ADC
CS
HBEN
BUSY
WR
RD
DB11-DB0
Рис. 8.7. Параллельный интерфейс между АЦП AD7854/AD7854L и ADSP-2189M
Примечания:
1. Используется 5 программных циклов ожидания
2 . Для Записи в АЦП необходимы сигналы HBEN и WR
3. Тактовые импульсы можно получать от процессора DSP
Параллельные интерфейсы между другими DSP-процессорами и внешними
периферийными устройствами могут быть построены подобным способом, однако всякий
раз необходимо тщательно изучить временные параметры всех соответствующих
сигналов для каждого устройства. Техническая документация большинства АЦП
содержит достаточную информацию для организации интерфейса с DSP-процессорами.
Запись данных в ЦАП,
подключенный с отображением в
адресное пространство памяти
Упрощенная блок-схема стандартного интерфейса между DSP-процессором и
параллельным периферийным устройством (например ЦАП) показана на рис. 8.8.
Диаграммы цикла записи в память для семейства ADSP-21xx показаны на
рис.8.9.
В большинстве приложений реального времени ЦАП функционирует непрерывно с
постоянной тактовой частотой. Большинство ЦАП, используемых для этих
приложений, осуществляет двойную буферизацию данных. Имеется входной регистр для
фиксации данных, поступающих через асинхронный интерфейс с DSP-процессором, и
далее регистр (называемый регистром хранения ЦАП), который управляет токовыми
ключами ЦАП. Регистр хранения ЦАП синхронизируется внешним стабильным
генератором, задающим частоту дискретизации. Кроме тактирования регистра хранения
ЦАП, данный сигнал используется также для генерации сигнала прерывания DSP-
процессора, который указывает на готовность ЦАП к приему новых входных
данных.
ADSP-21xx
ШИНА АДРЕСА
ПАМЯТИ А0-А13
ВЫБОР QMS
ПАМЯТИ
ДАННЫХ
ЗАПРОС НА
ПРЕРЫВАНИЕ JRQ
ПРОЦЕССОРА
ЗАПИСЬ VVR
В ПАМЯТЬ
ШИНА ДАННЫХ D
ПАМЯТИ
(Ti '■
О) ,
/
0
р
/
/
ТАКТОВЫЙ
ГЕНЕРАТОР
ДЕШИФРАТОР
АДРЕСА
Г?)
0)
^J
©шг
© ,
/
ЦАП
ТАКТОВЫЙ
СИГНАЛ
ВЫБОР
КРИСТАЛЛА
СТРОБ ФИКСАЦИИ
ВХОДНЫХ ДАННЫХ
ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ
В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ
ВИДЕ
Рис. 8.8. Подключение ЦАП к процессорам семейства
ADSP-21XX через параллельный интерфейс
DSP
CLKOUT
АО- А13
DMS, PMS,
BMS, CMS
WR
ЧЛ/Р
^w
LASW
t,
CWR
нй k-
-►'
lWRA
*i
-# 4-
t
WWR
lDH
,^ ^DR ^.
ЛЧЧОЕ\ ! tDW
Рис. 8.9. Временная диаграмма записи в память в
процессорах семейства ADSP-21XX
Таким образом, процесс записи инициируется периферийным устройством
посредством установления сигнала запроса прерывания DSP-процессора, указывающего,
что периферийное устройство готово к приему новых данных (шаг N 1). Далее
DSP-процессор выставляет адрес периферийного устройства на адресной шине (шаг
N2) и переводит в активное состояние сигнал выбора памяти DMS (шаг N 3). Это
приводит к тому, что дешифратор адреса выдает сигнал выбора (chip select) на
периферийное устройство (шаг N 5). После спадающего (переднего) фронта
сигнала DMS через промежуток времени tAsw процессор переводит в активное нулевое
состояние сигнал записи WR (шаг N 4) . Длительность импульса WR составляет tWp
не. Данные помещаются на шину данных (D) и удерживаются в течение времени
tDH, до перехода сигнала WR в неактивное единичное состояние (шаг N 6).
Восходящий (задний) фронт сигнала WR используется для фиксации присутствующих на
шине данных (D) во внешнюю параллельную память (шаг N 7). Данные на шине
остаются достоверными еще в течение времени tDH после прохождения
положительного фронта сигнала WR.
■ Время декодирования адреса и время включения
периферийного устройства не должно превышать время tASw
установки процессором адреса и сигнала выбора памяти
(0.325 не минимум для процессора ADSP-2189M)
■ Для того, чтобы осуществить доступ без режима ожидания,
время установления данных не должно превышать tDw
(составляет 2.65 не для процессора ADSP-2189M при работе
на частоте 75 МГц), иначе необходимо программно
обеспечить режим ожидания или снизить частоту работы
процессора
■ Время удержания входных данных не должно превышать tDH
(составляет 2.325 не для процессора ADSP-2189M при работе
на частоте 75 М Гц)
■ Периферийное устройство должно работать при
длительности строба WR составляющей tWp (3.65 не мин. для
процессора ADSP-2189M при работе на частоте 75 МГц), иначе
необходимо программно обеспечить режим ожидания или
снизить частоту работы процессора
Рис. 8.10. Основные требования при записи в
периферийное устройство (ПУ) через параллельный интерфейс
Основные требования по временным параметрам при записи данных в
периферийное устройство показаны на рис. 8.10. Главным параметром здесь является
длительность строба записи tWP. Для всех периферийных устройств, кроме самых
быстрых, придется использовать циклы ожидания, т.к. этим устройствам нужно
больше времени для доступа к данным. На рис. 8.11 приведены основные
временные характеристики цикла записи процессора ADSP-2189M. Обратите внимание на
то, что все они зависят от тактовой частоты процессора.
Микросхема AD5340 - это 12-ти разрядный ЦАП, работающий на частоте
дискретизации 100 кГц, имеющий параллельный цифровой интерфейс. Данный АЦП питается
от однополярного источника питания напряжением +2.5-5.5 В и рассеивает
мощность 345 мкВт (при напряжении питания 3 В) . В энергосберегающем режиме
потребляемая мощность прибора снижается до 0.24 мкВт. ЦАП AD5340 имеет в своем
составе выходной буферный усилитель, который способен формировать выходной
сигнал в диапазоне значений от нуля до напряжения питания. В ИС AD5340 можно
задействовать или отключить встроенный буфер для источника опорного
напряжения. В устройстве имеется встроенная схема формирования сигнала сброса при
включении питания, гарантирующая нулевое значение сигнала на выходе ЦАП до
тех пор, пока в ЦАП не будут записаны корректные данные. Структурная схема
ЦАП показана на рис. 8.12. На входе прибора осуществляется двойная
буферизация данных. Основные временные характеристики интерфейса между двумя
устройствами (ЦАП и DSP) приведены на рис. 8.13. Спецификация временных параметров
цикла записи для ADSP-2189M дается для тактовой частоты 75 МГц.
tCK = период тактового сигнала процессора (13.3 не)
tASw = время установки процессором адреса и сигнала выбора
памяти до спадающего (переднего) фронта сигнала записи =
0.25'tcx - 3 не (минимум)
tDw = время от момента установки данных до восходящего
(заднего) фронта сигнала записи = 0.5-tCK - 4 не + (число
циклов ожидания) х tCK
tDH = время удержания данных после восходящего (заднего)
фронта сигнала записи = 0.25-tCK - 1 не
tWP = длительность импульса сигнала записи WR = 0.5-tCK -
3 не + (число циклов ожидания) * tc« (минимум)
Рис. 8.11. Временные характеристики процесса параллельной записи
для процессора ADSP-2189M при работе на частоте 75 МГц
DB
СХЕМАСБРОСА
ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ
ПИТАНИЯ
REF
О-
4>
11
О
>s
ш
е
о.
ш
+
входной
РЕГИСТР
л.
СБРОС
+
РЕГИСТР
ЦАП
Л
AD5340
UU
+
ЦАП
12
РАЗРЯДОВ
^-Qvout
контроль
НАПРЯЖЕНИЯ
ПИТАНИЯ
-о—о-
PD GND
Рис. 8.12. 12-разрядный цап AD5340 с частотой
преобразования 100 кГц и параллельным входом
Исследование временных характеристик, изображенных на рис. 8.13,
показывает, что для обеспечения совместимости по синхронизации между устройствами
потребуется программирование двух циклов ожидания в процессоре ADSP-2189M. Это
позволяет увеличить длительность строба записи (WR) до 30.25 не, что
превышает минимально необходимую длительность строба записи в ЦАП AD5340 (20 не) .
Минимальное время установления данных в микросхеме AD5340, равное 5 не, также
перекрывается при использовании двух циклов ожидания. Упрощенная схема
интерфейса между двумя устройствами показана на рис. 8.14.
Процессор ADSP-2189M (75 МГц)
t-Asw (время установки
процессором адреса и сигнала
выбора памяти до переднего
фронта WR) = 0.325 не мин.
twp = (длительность импульса WR)
= 3.65 не + (число циклов
ожидания) х 13.3 не = 30.25 не мин.
tpw = (время от установки данных
до заднего фронта WR) = 2.65 не +
(число циклов ожидания) * 13.3 не
= 29.25 не мин.
tDH (время удержания данных после
заднего фронта WR) = 2.325 не мин
ЦАП AD5340
U (время установки от сигнала CS
до WR) = 0 не мин.
t3 = (длительность импульса WR)
= 20 не мин.
t4 = (время от установки данных до
установки сигнала WR)
= 5 не мин.
t5 (время удержания данных до
сигнала WR) = 4.5 не мин.
Рис. 8.13. Временные характеристики параллельных
интерфейсов процессора ADSP-2189M и ЦАП AD5340
Примечание:
1. Добавление 2 циклов ожидания в процессоре ADSP-2189M увеличит время t^p до
30.25 не и время tDW до 29.25 не, что превышает величины t3 (20 не) и t4 (5 не)
соответственно.
ADSP-2189M
75MHz
DMS
IRQ
WR
D
ТАКТОВЫЙ
ГЕНЕРАТОР
»
I
LDAC
AD5340
DAC
cs
WR
DBq-DB^
Примечания: Используется 2 программных цикла ожидания
Тактовые импульсы можно получать от процессора DSP
Рис. 8.14. Параллельный интерфейс между ЦАП AD5340 и ADSP-2189M
Параллельные интерфейсы с другими DSP-процессорами могут быть организованы
подобным образом, для чего необходимо подробное изучение временных
спецификаций всех соответствующих сигналов каждого из взаимодействующих устройств.
ОРГАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО
ИНТЕРФЕЙСА С DSP-ПРОЦЕССОРАМИ
DSP-процессоры, имеющие последовательные порты (например, семейство ADSP-
21ХХ), позволяют организовать простой интерфейс с такими периферийными
устройствами, как АЦП и ЦАП. Наличие последовательного порта устраняет
необходимость использования больших параллельных шин для подключения АЦП и ЦАП к DSP-
процессорам. Чтобы уяснить принцип последовательной передачи данных, мы
рассмотрим сначала работу последовательного порта процессоров семейства ADSP-
21ХХ.
/ ШИНА ДАННЫХ ПАМЯТИ ДАННЫХ (DMD)
А
1Z.
16
ТХп
РЕГИСТР ДАННЫХ
ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
сдвиговый
РЕГИСТР
ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
/
16
СХЕМА
КОМПАНДЕРА
рИЛИА
ж
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
ВНУТРЕННИЙ
ГЕНЕРАТОР
ТАКТОВЫХ
ИМПУЛЬСОВ
if16
Az
RXn
РЕГИСТР ДАННЫХ
ДЛЯ ПРИЕМА
7V
16
DT TFS SCLK
] I I
RFS DR
I t
сдвиговый
РЕГИСТР
ДЛЯ ПРИЕМА
Полярность импульсов
TFS и RFS можно
устанавливать
программно
Рис. 8.15. Структурная схема последовательного порта
процессоров семейства ADSP-21XX
Отдельные секции приема и передачи данных для каждого
порта
Двойная буферизация регистров приема и передачи данных
Тактовые импульсы для последовательного обмена могут
генерироваться как внутри процессора, так и поступать извне
Сигналы синхронизации фреймов могут быть внутренними
или внешними
Длина передаваемых слов может составлять от 3 до 16 бит
Автоматическая генерация прерываний
Аппаратный компандер освобождает ресурс ядра процессора
Рис. 8.16. Особенности работы последовательного порта
в процессорах семейства ADSP-21xx
Структурная схема одного из двух последовательных портов процессора
семейства ADSP-21XX показана на рис. 8.15. Передающий (ТХ) и принимающий (RX)
регистры последовательного порта определены на уровне синтаксиса языка
ассемблера процессоров семейства ADSP-21XX и не отображаются в памяти процессора.
В приемной части последовательного порта сигнал фреймовой синхронизации
приема (RFS) инициирует прием данных. Последовательный поток принимаемых
данных (DR) от внешнего устройства (АЦП), побитно направляется в приемный
регистр сдвига. Для битовой синхронизации используются спадающие фронты
тактовых импульсов сигнала SCLK. После завершения приема очередного слова, оно
записывается в регистр приема данных (RX), и последовательный порт генерирует
запрос прерывания, по которому ядро процессора имеет возможность прочитать
принятое слово из регистра (RX).
Запись в регистр передачи данных (ТХ) подготавливает последовательный порт
к передаче данных. Начало передачи данных сопровождается сигналом фреймовой
синхронизации передачи (TFS). Затем слово из регистра передачи данных (ТХ)
записываются во внутренний передающий регистр сдвига. Данные из передающего
регистра сдвига побитно посылаются на периферийное устройство (ЦАП). Для
синхронизации последовательно передаваемых на внешнее устройство данных (DT)
используются положительные фронты импульсов тактового сигнала SCLK. После
передачи первого бита последовательный порт генерирует запрос прерывания, по
которому ядро процессора может записать в регистр передачи данных новое слово,
несмотря на то, что передача предыдущих данных еще не завершена.
При нормальном режиме фреймовой синхронизации сигнал фреймовой
синхронизации (RFS или TFS) проверяется по нисходящему фронту тактового сигнала SCLK.
Если в этот момент сигнал фреймовой синхронизации активен, то данные доступны
(в режиме передачи) или данные фиксируются в приемном регистре сдвига (в
режиме приема) по нисходящему фронту следующего тактового импульса сигнала
SCLK. Сигнал фреймовой синхронизации не проверяется далее до окончания
передачи или приема всего оставшегося слова. При альтернативном режиме фреймовой
синхронизации сигнал фреймовой синхронизации устанавливается в том же самом
такте сигнала SCLK, что и первый бит слова. Биты данных фиксируются по
нисходящему фронту сигнала SCLK, но сигнал фреймовой синхронизации проверяется
только в такте, соответствующем первому биту. Генерированный внутри сигнал
фреймовой синхронизации остается в активном состоянии на все время приема или
передачи последовательного слова. Альтернативный режим фреймовой
синхронизации последовательного порта в процессорах семейства ADSP-21XX обычно
используется для приема данных от АЦП или передачи данных на ЦАП.
Последовательные порты процессоров семейства ADSP-21XX чрезвычайно
универсальны. Сигналы TFS, RFS или SCLK могут либо генерироваться встроенным
генератором процессора семейства ADSP-21XX (режим master), либо поступать от
внешнего источника (режим slave). Полярность этих сигналов может быть
изменена программно, еще более повышая, таким образом, гибкость интерфейса. Порт
также содержит аппаратные средства компандирования с р- и А-характеристикой
для голосовых телекоммуникационных приложений.
ОРГАНИЗАЦИЯ
ПОСЛЕ ДОВАТЕ ЛЬНОГО
ИНТЕРФЕЙСА МЕЖДУ
DSP-ПРОЦЕССОРОМ И АЦП
Временные диаграммы работы последовательного порта процессора ADSP-2189M,
работающего в режиме приема (альтернативный режим фреймовой синхронизации),
показаны на рис. 8.17. Первый отрицательный (нисходящий) фронт сигнала SCLK,
следующий после отрицательного (нисходящего) фронта сигнала RFS, синхронизи-
рует фиксацию старшего бита данных (MSB) от АЦП во входном регистре сдвига
процессора. Процесс продолжается до тех пор, пока все последовательные биты
не будут поочередно приняты во входном регистре сдвига. Основные временные
характеристики, на которые следует обратить внимание, это время установления
последовательных данных (tScs) и время их удержания (tscij) по отношению к
отрицательным фронтам сигнала SCLK. В случае использования процессора ADSP-2189M,
эти значения равны соответственно 4 и 7 не. При использовании АЦП последнего
поколения, оснащенных высокоскоростными последовательными портами, обычно не
возникает трудностей в обеспечении этих характеристик даже при максимальной
скорости последовательной передачи данных.
Рис. 8.17. Временная диаграмма работы
последовательного порта процессора ADSP-2189M
Микросхемы AD7853/AD7853L - это 12-ти разрядные АЦП, поддерживающие частоты
дискретизации 100/200 кГц и работающие от однополярного источника питания
напряжением от +3 В до + 5.5 В с потреблением всего 4.5 мВт (AD7853L при
напряжении питания +3 В) . После каждого преобразования устройство автоматически
переходит в режим пониженного энергопотребления, и потребляемая мощность
снижается до 25 мкВт. В микросхеме AD7853/AD7853L применяется схема
последовательного приближения и используется ЦАП с перераспределением зарядов (ЦАП на
переключаемых конденсаторах). Наличие режима калибровки позволяет устранить
погрешность смещения и скомпенсировать погрешности усиления. Структурная
схема устройства показана на рис. 8.18.
Микросхема AD7853 может работать при частоте внешнего тактового генератора
до 4 МГц. Для AD7853L максимальная частота ограничена значением 1.8 МГц.
Временные диаграммы для AD7853L показаны на рис. 8.19. В микросхемах
AD7853/AD7853L можно конфигурировать выводы SYNC и SCLK как входы или выходы.
В показанном примере генерация этих сигналов осуществляется микросхемой
AD7853L. Задающий генератор сигнала синхронизации последовательного порта
AD7853L работает на максимальной частоте 1.8 МГц (период 556 не). Биты данных
достоверны в течение 330 не после появления положительных фронтов сигнала
SCLK. Это позволяет получить как минимум около 330 не для установления данных
до спадающего фронта сигнала SCLK, что удовлетворяет требованию на
минимальную величину tSCs в 4 не для процессора ADSP-2189M. Время удержания данных
после спадающего фронта сигнала SCLK составляет приблизительно 226 не, что тоже
полностью удовлетворяет временным требованиям на величину tScH в 7 не для
процессора ADSP-2189M. Эти простые вычисления показывают, что требования,
предъявляемые спецификацией процессора ADSP-2189M ко времени установления данных и
сигнала RFS, а также ко времени их удержания, выполнены со значительным
запасом.
REF|N/
REF,
'REF1
'REF2
CAL О
о
AV
DD
—о—о
AGND AGND
AD7853L
ИСТОЧНИК ОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ 2.5 V
CHARGE
REDISTRIBUTION
DAC
ПАМЯТЬ
ДЛЯ КАЛИБРОВКИ
И КОНТРОЛЛЕР
РЕГИСТР ПОСЛЕДОВ.
ПРИБЛИЖЕНИЯ
И УПРАВЛЕНИЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС И УПРАВЛЯЮЩИЙ РЕГИСТР
<^—А—А—А—А—А—5
Qdv
DD
6 DGND
CLKIN
CONVST
BUSY
SLEEP
SM1 SM2 SYNC DIN DOUT SCLK POLARITY
Рис. 8.18. 12-разрядный АЦП AD7853/AD7853L с
единственным напряжением питания +3 В, с частотой
дискретизации 200/100 кГц и последовательным выходом
SYNC (0/P)
SCLK \
(о/р) \
высоко-
ИМПЕДАНСНОЕ
СОСТОЯНИЕ
DOUT (0/P)
Г
\
*— 330 нс min
DB15
226 не!
DB11
556 нс
DB0
' ВЫСОКО-
ИМПЕДАНСНОЕ
СОСТОЯНИЕ
Рис. 8.19. Временная диаграмма записи в память в
процессорах семейства ADSP-21XX
На рис. 8.20 показана система, состоящая из АЦП AD7853L и процессора ADSP-
2189М, функционирующая в режиме передачи данных от АЦП к DSP (альтернативный
режим фреймовой синхронизации, АЦП работает в режиме "мастер"). В ИС
AD7853/AD7853L имеются внутренние регистры, которые доступны для записи со
стороны DSP-процессора через последовательный порт. Эти регистры используются
для установки различных режимов работы АЦП AD7853/AD7853L, а также для
инициализации процесса калибровки. Используемые для этого сигналы не показаны на
приведенной ниже диаграмме.
ADSP-2189M
75 МГц
DSP
SCLK
RFS
DR
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ
ПОРТ
ТАКТОВЫЙ
ГЕНЕРАТОР
4МГц/ 1,8МГц max
ГЕНЕРАТОР
ИМПУЛЬСОВ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
(НЕОБЯЗАТЕЛЬНО)
CLKIN ___ом,
AD7853/
AD7853L
ADC
C0NVST
SCLK
SYNC
DOUT
Рис. 8.20. Последовательный
AD7853/AD7853L и ADSP-2189M
интерфейс между АЦП
ОРГАНИЗАЦИЯ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА МЕЖДУ
DSP-ПРОЦЕССОРОМ И ЦАП
Организация интерфейса между последовательными портами ЦАП и процессора
семейства ADSP-21xx также относительно проста и подобна рассмотренной выше
реализации взаимодействия между АЦП и процессором. Далее мы не будем заново
рассматривать детали, но покажем простой пример организации интерфейса.
Микросхема AD5322 представляет собой 12-разрядный сдвоенный ЦАП с частотой
дискретизации 100 кГц, оснащенный последовательным входным интерфейсом.
Прибор работает от однополярного источника питания с напряжением +2.5-5.5 В;
структурная схема устройства показана на рис. 8.21. Потребляемая мощность
микросхемы при напряжении питания +3 В составляет 690 мкВт. В режиме
пониженного энергопотребления потребляемая мощность снижается до 0.15 мкВт. Уровень
гармонических искажений выходного сигнала не превышает -70 дБ относительно
полной шкалы на частоте 10 кГц. Опорное напряжение для каждого ЦАП подается
независимо через соответствующие выводы микросхемы (по одному на каждый ЦАП).
Внешнее опорное напряжение может подаваться как через внутренние буферы,
имеющиеся на соответствующих входах, так и напрямую. Выходы обоих ЦАП могут
одновременно обновляться с помощью асинхронного сигнала LDAC. Устройство име-
ет встроенную схему формирования сигнала сброса по включению питания,
гарантирующую нулевое значение сигнала на выходе ЦАП до тех пор, пока в ЦАП не
будут записаны корректные данные.
SYNC
СХЕМА
СБРОСА ПРИ
ВКЛЮЧЕНИИ
О
V
DD
SCLK p-JJ
DIN Q-_[]~
<
О
>S
ш
Q
а.
ш
I-
х
S
о
ш
входной
РЕГИСТР
А
п
'REFA
РЕГИСТР
ЦАП
А
7^
STRING
DACA
\?
ВХОДНОЙ
РЕГИСТР
В
AD5322
о>о-
СХЕМА
УПРАВЛЕНИЯ
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ
47
РЕГИСТР
ЦАП
В
^
-о
РЕЗИСТОРНАЯ
ЦЕПЬ
STRING
DACB
^
оЬо-
VOUTA
о-
о
I
о
РЕЗИСТОРНАЯ
ЦЕПЬ
-о-
^
VqutB
LDAC
GND
'REFB
Рис. 8.21. Структурная схема 12-разрядного ЦАП AD5322
со скоростью преобразования 100 кГц
Данные обычно передаются в AD5322 посредством использования входов SCLK,
DIN и SYNC из последовательного порта DSP-процессора. Когда сигнал SYNC
переходит в активное нулевое состояние, разрешается ввод данных в приемный
регистр сдвига ЦАП. Данные фиксируются в приемном регистре сдвига микросхемы
AD5322 по спадающим фронтам следующих 16 импульсов сигнала SCLK. Организация
стандартного интерфейса между процессором ADSP-2189M и ЦАП AD5322 показана на
рис. 8.22. Нужно заметить, что сигнал синхронизации для AD5322 задается
генератором тактового сигнала процессора ADSP-2189M. Также существует возможность
внешней по отношению к AD5322 генерации сигналов SCLK и SYNC и их
использования для синхронизации процессора ADSP-2189M. Последовательный интерфейс
AD5322 недостаточно быстр для работы с ADSP-2189M на максимальной скорости,
которую может обеспечить процессор. Однако частота сигнала синхронизации
последовательного порта процессора может быть запрограммирована на
соответствующую скорость, поддерживаемую быстрыми или медленными ЦАП.
Входной регистр сдвига в микросхеме AD5322 имеет разрядность 16 бит. 16-
разрядное слово состоит из четырех битов управления, за которыми следуют 12
бит данных для ЦАП. Первый посылаемый бит определяет, для какого из двух
имеющихся ЦАП (А или В) предназначены данные. Второй бит определяет
использование буферизированного или небуферизированного режима работы входа опорного
напряжения. Следующие два бита управляют режимами работы ЦАП (нормальный
режим, режим пониженного энергопотребления с заземлением выходов через 1 кОм
или через 100 кОм, режим пониженного энергопотребления с высокоимпедансным
выходом).
ADSP-2189M
75 МГц
SCLK
Tfs
DT
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ
ПОРТ
AD5322
DAC
SCLK
SYNC
DIN
Рис. 8.22. Последовательный интерфейс
AD5322 и процессором ADSP-2189M
между ЦАП
ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА
МЕЖДУ УСТРОЙСТВАМИ
АНАЛОГОВОГО ВВОДА-ВЫВОДА,
КОДЕКАМИ И DSP-ПРОЦЕССОРАМИ
Так как большинство приложений цифровой обработки сигналов требует наличия
одновременно АЦП и ЦАП, то широкое развитие получили универсальные
устройства, интегрирующие функции кодека и портов ввода-вывода на одном кристалле и
обеспечивающие простое подключение к стандартным DSP-процессорам. Эти
устройства называют аналоговыми оконечными устройствами (далее по тексту - AFE -
Analog Front End).
Функциональная схема микросхемы AD73322 показана на рис. 8.23. Данный
прибор представляет собой двойной AFE с двумя 16-разрядными АЦП и двумя 16-
разрядными ЦАП с возможностью работы с частотой дискретизации 64 кГц. ИС
AD73322 разработана для универсального применения, включая обработку речи и
телефонию с использованием сигма-дельта АЦП и сигма-дельта ЦАП. Каждый канал
обеспечивает отношение сигнал/шум на уровне 77 дБ в пределах голосовой полосы
частот.
Каналы АЦП и ЦАП имеют программируемые коэффициенты усиления по входу и
выходу с диапазонами до 38 дБ и 21 дБ соответственно. Встроенный источник
опорного напряжения допускает использование однополярного питающего напряжения
величиной +2.7-5.5 В. Его потребляемая мощность при напряжении питания +3 В
составляет 73 мВт.
Частота дискретизации кодека может быть запрограммирована на одно из
четырех фиксированных значений: 64 кГц, 32 кГц, 16 кГц и 8 кГц при частоте
опорного задающего генератора 16.384 МГц. Последовательный порт позволяет легко
организовать интерфейс одного или нескольких кодеков, включенных каскад но,
со стандартными DSP-процессорами, имеющимися на рынке, например процессорами
семейства ADSP-21XX. Скорость передачи данных по последовательному порту
может программироваться, что позволяет осуществлять интерфейс, как с быстрыми,
так и с медленными DSP-процессорами. Организация интерфейса кодека с
процессором семейством ADSP-218X показана на рис. 8.24. Вывод SE (включение
последовательного порта) может управляться от программируемого выхода общего
назначения, например FL1, или, в случаях, когда не требуется перевод
последовательного порта в энергосберегающий режим, на этот вывод может постоянно
подаваться высокий уровень через подходящий нагрузочный резистор. Вывод сброса
(RESET) может быть соединен с сигналом общего аппаратного сброса системы или
может управляться любым программируемым выходом общего назначения.
VFBP1
VINP1
VINN1
VFBN1
V0UTP1
V0UTN1
REFOUT
REFCAP
VFBP2
VINP2
VINN2
VFBN2
V0UTP2
V0UTN2 О*
AVDD1 AVDD2
о
■о
1ДЦАП
КАНАЛ 1
И.О.Н.
ЕДАЦП
КАНАЛ 2
1ДЦАП
КАНАЛ 2
-О-
-о-
DVDD
-о—
; w
ЕДАЦП
КАНАЛ 1
г
1
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ
ПОРТ
-О
AGND1 AGND2 DGND
О SDI
О SDIFS
К) SCLK
О SE
О RESET
О MCLK
Ю SDOFS
Kj sdo
Рис. 8.23. Структурная схема ИС AD73322 - 16-
разрядного кодека с частотой дискретизации 64 кГц с
однополярным питанием и последовательным интерфейсом
В режиме программирования данные передаются от DSP-процессора в управляющие
регистры микросхемы AD73322 для активации необходимого режима работы. После
программирования конфигурации устройства, т.е. после правильной установки
различных регистров управления, кодек может выйти из режима программирования
и войти в режим передачи данных. Данные от двух АЦП передаются в DSP-
процессор двумя блоками, состоящими из 16-ти разрядных слов. Точно так же
данные для двух ЦАП передаются от DSP-процессора к микросхеме AD73322
аналогичными способом. Упрощенные временные диаграммы работы последовательного
интерфейса показаны на рис. 8.24.
Микросхема AD73422 - это первое изделие в семействе продуктов dspConver-
ter™, которые интегрируют в себе двухканальный кодек (AD73322) и DSP-
процессор (52 MIPS ADSP-2185L/86L). Устройство, обладающее полными
функциональными возможностями двухканального кодека и DSP-процессора, размещено в
небольшом 119-выводном пластмассовом корпусе типа PBGA размером 14x22 мм.
Очевидное преимущество такого подхода - экономия площади печатной платы.
Используемые АЦП и ЦАП обеспечивают отношение сигнал / шум приблизительно 77 дБ
в полосе звуковых частот.
TFS
ADSP-218X DT
DSP SCLK
DR
RFS
FLO
FL1
SDIFS
SDI AD73322
CODEC
SCLK
SDO
SDOFS
RESET
SE
*—
ТАКТ.ГЕН.
16,384 МГц
SE
SCLK
SDOFS
SDO
SDIFS
SDI
X
ОТСЧЕТ АЦП, УСТР-ВО 2 X ОТСЧЕТ АЦП, УСТР-ВО 1
хж
ОТСЧЕТ ЦАП, УСТР-ВО 2 X ОТСЧЕТ ЦАП, УСТР-ВО 1
х:
ж
Рис. 8.24. Схема интерфейса кодека AD73322 и
процессора серии ADSP-218X (режим пересылки данных)
Полный сдвоенный кодек (AD73322) и DSP (ADSP-2185L/86L)
Корпус BGA 14 х 22 мм
Однополярное питание +3 В, потребление 73 мВт
Режим пониженного энергопотребления
КОДЕК:
♦ Два сигма-дельта-АЦП и ЦАП, 16-разр
♦ Частоты дискретизации: 8, 16, 32, и 64 КГц
♦ Отношение сигнал/шум 77 dB
DSP:
♦ 52 MIPS
♦ Совместим по кодам с ADSP-218x
♦ 80 Кб или 40 Кб памяти на кристалле
Рис. 8.25. Основные особенности ИС AD73422 dspConverter™
Микросхема AD74222-80 имеет на своем кристалле 80 Кб памяти,
сконфигурированной как 16 Кб (24 разряда) ОЗУ программ и 16 Кб (16 разрядов) ОЗУ данных.
Встроенное ОЗУ микросхемы AD73 422-40 объемом 40 Кб разделено на 8 Кб (24
разряда) памяти программ и 8 Кб (16 разрядов) памяти данных. Режим
пониженного энергопотребления обеспечивает низкую потребляемую мощность, необходимую
для реализации оборудования с батарейным питанием. Микросхема AD73422
работает при напряжении питания +3 В и рассеивает приблизительно 120 мВт при
полнофункциональном режиме работы.
ОРГАНИЗАЦИЯ
ВЫСОКОСКОРОСТНОГО
ИНТЕРФЕЙСА
С появлением DSP-процессоров с высокими тактовыми частотами и новыми
архитектурными решениями стали возможны анализ и обработка весьма широкополосных
сигналов. Программируемость DSP-процессоров делает возможным выполнение
различных алгоритмов на тех же самых аппаратных средствах, обеспечивая
расширение функциональных возможностей системы. Показанная на рис. 8.26 упрощенная
система обеспечивает взаимодействие процессора ADSP-21065L с
быстродействующими АЦП и ЦАП посредством использования параллельного интерфейса и внешнего
порта DSP-процессора. Семейство DSP-процессоров SHARC позволяет использовать
несколько вариантов взаимодействия АЦП и ЦАП с внешним портом процессора.
Данное взаимодействие может быть реализовано с использованием контроллера
прямого доступа к памяти (ПДП) DSP-процессора, или программно, с
использованием ядра процессора. Использование ПДП не загружает ядро DSP-процессора, что
дает возможность ядру продолжать работу (выполнять инструкции программы), в
то время как данные читаются и записываются из/во внутреннюю память.
СДВОЕННЫЙ
10-РАЗРЯДНЫЙ
ЛИП ЫЛ ОП МП 1
AD9201
ADC
DO -D9
CLOCK
SELECT
CHIP-SELECT
4 *
►
ADSP-
21065L
АО
D0-D9
RD
WR
TCLK
AD9761
DAC
D0-D9
CLOCK
SELECT
WRITE
СДВОЕННЫЙ
10-РАЗРЯДНЫЙ
ЦАП НА 20 МГЦ
Рис. 8.26. Схема интерфейса между АЦП AD9201, ЦАП
AD9761 и процессором ADSP-21065L
Микросхема AD9201 представляет собой двухканальный 10-разрядный АЦП,
работающий с частотой дискретизации 20 МГц, с однополярным питанием в диапазоне
от +2.7 В до +5.5 В и рассеиваемой мощностью 215 мВт (при напряжении питания
+ЗВ) . Параметры прибора AD9201 удовлетворяют требованиям к АЦП, необходимым
для многих приложений, например, для реализации высокоскоростных квадратурных
каналов телекоммуникационных систем. Наличие входных буферов, внутреннего
источника опорного напряжения и мультиплексированных цифровых выходных буферов
делает очень простой организацию интерфейса с АЦП AD9201.
ЦДЛ AD9761 предназначен для совместной работы с АЦП AD9201. Данная
микросхема представляет собой двухканальный 10-разрядный ЦАП с частотой
дискретизации 20 МГц на канал, работающий от однополярного источника питания с
напряжением в диапазоне от +2.7 В до +5.5 В и рассеиваемой мощностью 200 мВт (при
напряжении питания +3 В) . Встроенный источник опорного напряжения, наличие
цифровых буферов и 2-кратная интерполяция делают ЦАП AD9761 весьма полезным
при построении передатчиков с квадратурными каналами.
СИСТЕМНЫЙ ИНТЕРФЕЙС
ПРОЦЕССОРА DSP
1/2 X CLOCK
OR
CRYSTAL
INTERRUPTS -*
>
GENERAL ^ 7/^
PURPOSE IO * / *
УСТРОЙСТВО
С
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ
ИНТЕРФЕЙСОМ
•А
УСТРОЙСТВО
С
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ
ИНТЕРФЕЙСОМ
Ф
ADSP-2189M
CLKIN ADDR
XTAL
iRQx
MODEx
SPORT1
SPORT0
DATA С"
BMS
WR
Ш
iOMS
PMS
DMS
CMS
BR
BG
BGH
PWD
PWDACK
A A
^
С^^ол
tA
ADDR
DATA
X CS
BYTE
MEMORY
11/
^>
ADDR
I/O SPACE
(PERIPHERALS)
DATA
2048 LOCATIONS
CS
7^>C OVERLAY
// MFMORY
< / >
V V
BUS REQUEST/
GRANT/HUNG
DATA
TWO 8K PM SEGMENTS
TWO 8K DM SEGMENTS
— POWER DOWN INPUT
■> POWER DOWN OUTPUT
Рис. 8.27. Пример системы на базе ADSP-2189M.
Полномасштабная модель памяти
На рис. 8.27 показана упрощенная система на базе процессора ADSP-2189M,
использующая полномасштабную модель памяти. Она включает два устройства,
работающие через последовательные интерфейсы, 8-разрядную EPROM, внешнюю
оверлейную память программ и данных. Возможность программной генерации циклов
ожидания позволяет легко подключать быстрый процессор к более медленным
периферийным устройствам. Процессор ADSP-2189M также поддерживает четыре внешних
прерывания, семь универсальных сигналов ввода-вывода и два последовательных пор-
та. Один из последовательных портов может быть сконфигурирован как источник
двух дополнительных сигналов прерывания, один универсальный вход и один
универсальный сигнал вывода, что даст в сумме шесть внешних сигналов прерывания,
девять каналов ввода-вывода общего назначения при сохранении одного полно-
функционального последовательного порта. Процессор ADSP-2189M может также
работать в режиме доступа к хост-памяти (host memory mode), который позволяет
организовать доступ по всей ширине внешней шины данных, но ограничивает
адресацию одним адресным битом. Дополнительные периферийные устройства могут быть
подключены в режиме host memory mode при использованием внешних аппаратных
средств для генерации и фиксации дополнительных адресных сигналов.
Матпрактикум
ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО И ВОЛНОВОГО ДВИЖЕНИЯ
Майер Р.В.
Настоящая статья посвящена изучению методов моделирования
колебательного и волнового движения. В ней рассмотрены компьютерные
модели свободных и вынужденных колебаний, автоколебаний,
распространение возмущений в упругой среде [1-9]. Кроме того,
проанализированы решения волнового уравнения для одномерной и
двумерной сред, а также уравнения синус-Гордона.
Свободные колебания
Механические колебания - это периодические движения тела, при котором его
координата через равные промежутки времени принимает примерно одинаковые
значения. Допустим имеется механическая система с одной степенью свободы,
состоящая из груза (инерционного элемента) массой ТП , пружины (упругого
элемента) жесткостью к и вязкой среды (диссипативного элемента) с коэффициентом
сопротивления Y . Сила сопротивления пропорциональна скорости: гс =—ГО . Из-
вестны начальные координата и скорость груза, а также действующая на него
внешняя сила F\T). Необходимо определить координату х(г) , скорость 0\Т) и
ускорение 0,{т)груза в последующие моменты времени [6].
| начало-]
1Г^
xt:=x°\yt:=y6;At
:t>b
Ft+i:=F(x\ v\t)\ at+1:= (Ft+1- kxl- гу*)/т;
vt+l:=vt+at+l&j-. х*+1:=х*+у*+1Ат; t:=t+l;
I
вывод на жран
I
| конец~\
Рис. 1. Моделирование колебательной системы.
Свободные затухающие колебания в линейной системе описываются однородным
диффуравнением второго порядка: ТПХ + YX + ЮС = 0 . Их частота не зависит от
амплитуды. Диффуравнение вынужденных колебаний является неоднородным и имеет
вид: ТПХ + YX + ЮС = г S1I1 СОТ . Оно охватывает широкий класс физических явлений
различной природы, например, процессы, происходящие в колебательном контуре,
состоящем из резистора, конденсатора и катушки индуктивности.
Промоделируем колебания пружинного маятника. По второму закону Ньютона
ШС1Х = —/ОС — Гих . Отсюда следует <2Х = (—КХ — Гих)/т . Перейдем от непрерывной
области изменения аргумента Т к дискретной области £2^ Дт- • Для коорди-
J+l .J , t+l
Ь
наты
и
скорости
конечных
t , /+1Л
разностях получаем: Ux = Vx + Qx А Г ,
X =Х + Ux А Г . Алгоритм содержит цикл по t (рис. 1) , в котором будут
вычисляться координата, скорость и ускорение в дискретные моменты t и строиться
графики х(г), их(т), QX\T), а также фазовая кривая. Используется программа
ПР-1. В случае слабого затухания (Г/ZJfl < CDq = VК1171 ) , система совершает
почти гармонические колебания, амплитуда которых уменьшается по
экспоненциальному закону (рис. 2.1). В случае сильного затухания (Г /ZJfl > CDq = л/К1171)
движение системы апериодическое (рис. 2.2).
Движение колебательной системы удобно анализировать на фазовой плоскости в
осях X , V (или X , р) . Чтобы построить фазовую кривую, необходимо
активизировать закомментированный оператор. На рис. 3 показаны фазовые кривые для
случаев:
1) незатухающие колебания (рис. 3.1);
2) линейные и нелинейные колебания математического маятника (рис. 3.2);
3) затухающие колебания с сильным затуханием (рис. 3.3); 4) затухающие
колебания со слабым затуханием (рис. 3.4).
tx,v,a
m ix,v,a
Рис. 2. Затухающие колебания и апериодическое движение.
Примером нелинейной колебательной системы является математический маятник.
Его движение описывается уравнениями:
Is = -mglsmcp - гф, st+ =(-mgl sin (p* -r of) 11,
<р*+1=<р*+со*+1Ат.
После внесение небольших изменений в программу ПР-1, можно получить фазовые
кривые (рис. 3.2) и определить периоды колебаний при различных значениях
амплитуды .
t+l t . J+lK
со = со +s At ,
Рис. 3. Фазовые кривые различных колебательных систем.
Вынужденные колебания,
Автоколебания
Промоделируем колебания пружинного маятника, происходящие под действием
внешней гармонической силы. Из второго Закона Ньютона:
тах = -Ьс - ГОх + Fm Sin COT , ах = (-кх -ГОх + Fm Sin COT) IТП . Во остальном
задача решается аналогично, используется программа ПР-1.
Эта модель позволяет исследовать зависимость амплитуды вынужденных
колебаний от частоты при различных коэффициентах затухания и получить резонансные
кривые. Для этого необходимо с некоторым шагом изменять частоту СО
вынуждающей силы вблизи собственной частоты колебательной системы COq = УП , и
определять соответствующие ей значения амплитуды установившихся колебаний. Это
позволит получить амплитудно-частотную характеристику колебательной системы.
Если до начала действия вынуждающей силы система покоилась, то какое-то время
будет происходить релаксационный процесс, в ходе которого система из состоя-
ния покоя перейдет в установившийся колебательный режим с некоторой
постоянной амплитудой. Графики вынужденных колебаний х(г) для системы с параметрами
k = 100 Н/м, ТП = \ кг (резонансная частота COq =10 рад/с) и Y = 0,2 Нс/м или
Г = 0,15 Нс/м, при частоте вынуждающей силы СО = 11 рад/с изображены на рис.
4.1. Видно, что в процессе перехода системы в установившийся режим, амплитуда
периодически изменяется, причем ее колебания затухают [6].
г=0,20
Н-с/м \ 1 |
120
0,2 Н-с/м
9 10 11
Рис. 4. Моделирование вынужденных колебаний.
Резонансные кривые при различных Г представлены на рис. 4.2. Как это
следует из теории, на резонансной частоте амплитуда колебаний достигает
максимального значения, а по мере удаления от резонанса она довольно быстро
уменьшается. Если коэффициент сопротивления мал, то добротность велика,
резонансная кривая имеет ярко выраженный максимум. При низкой добротности резонанс
выражен слабо. Аналогично можно промоделировать вынужденные колебания,
происходящие под действием негармонической силы, а также переходные процессы.
Рис. 5. График вынужденных колебаний и фазовые кривые.
Для вынужденных колебаний и автоколебаний характерно, что амплитуда
установившихся колебаний не зависит от начальных условий. Независимо от начальных
условий (координаты и скорости) фазовая кривая вынужденных колебаний при
Г —> 00 стремится к некоторому предельному циклу. Чтобы убедиться в этом,
достаточно построить фазовую кривую вынужденных колебаний при различных
начальных координате и скорости. Видно, что фазовая кривая системы стремится к
аттрактору, - некоторому предельному циклу, соответствующему колебаниям с
установившейся амплитудой (рис. 5.2 и 5.3).
Рис. 6. Моделирование автоколебательной системы.
Изучим автоколебательную систему, которая посредством положительной
обратной связи сама регулирует поступление энергии от источника. Пусть вблизи
положения равновесия (— О < X < О) когда тело движется в направлении оси Ох , на
него действует постоянная сила гт , увеличивающая его скорость. Используется
программа ПР-1; в цикл по времени t надо включить условный оператор,
присваивающий переменной F некоторое значение Fm , когда | X |< О и Ох > О . На
графике и фазовой кривой (рис. 6.1) хорошо видно, как один раз за период система
получает порцию энергии и скорость тела увеличивается. Колебания
незатухающие, фазовая кривая стремится к замкнутому аттрактору.
Теперь промоделируем автоколебания фрикционного маятника Фроуда, состоящего
из физического маятника, расположенного на вращающемся валу. Пусть момент
силы трения между валом и маятником убывает по экспоненциальному закону
Мщп = Mq exp(—J3 | й/—ф |) , где СО* и СО = ф - скорости вала и маятника.
Автоколебания объясняются тем, что при движении в направлении вращения на маятник
со стороны вала действует сила трения, превышающая силу трения, действующую
при обратном движении. Средний подталкивающий момент сил трения превышает
тормозящий, в систему периодически поступает энергия. Графики (р{г) , (0\J) и
фазовый портрет показаны на рис. 6.2. Программа ПР-2 отличается тем, что
содержит условный оператор: если скорость точек на ободе вала V больше
скорости
маятника
СО = ф ,
то
МтР = мо е*р(-/? I <о'-ф |),
иначе
Мтр = -М0 ехр(-/? | ю'-ф |).
Моделирование
колебаний
сложных систем
Рассмотренный выше подход позволяет исследовать колебания более сложных
систем. Проанализируем несколько задач.
Задача 1
На тележке массой ТП^ подвешен маятник, состоящий из тела массой ТП^ и нити
длиной / (рис. 7) . Маятник выводят из положения равновесия и отпускают. На
систему действует сила вязкого трения. Напишите программу, моделирующую
затухающие колебания системы.
I©—g—©I
1-
xl
x2 x
Рис. 7. Движение тележки с маятником.
Заменим систему "маятник-тележка" системой, состоящей из двух материальных
точек ТП^ и ^2 ' связанных упругим стержнем жесткостью к и длиной /q.
Материальная точка Jfl^ способна скользить по горизонтальной линии так, что ее
координата у остается постоянной. При этом на нее действует сила вязкого
трения , направленная противоположно скорости и пропорциональная ее величине.
Проекции сил, действующих на точки системы, вычисляются по формулам [5]:
Fl = F2=F = k(l-l0),
Flx=Fsma-rulx=F(x2-xl)/l-rulx, F2x
F2y=Fcosa-m2g = -F(y2-yi)/l-m2g.
-Fsince = -F(x2 -x{)/l,
Рис. 8. Колебания маятника на тележке.
В программе ПР-3 осуществляется расчет действующих на точки сил, а также
проекций их ускорений, скоростей и координат в дискретные моменты времени.
Результаты моделирования представлены на рис. 8.
Задача 2
Промоделируйте движение физического маятника, точка подвеса которого
колеблется в вертикальном направлении. Изучите колебания маятника вблизи верхнего
положения равновесия [5].
Рис. 9. Моделирование колебаний маятника Капицы.
Речь идет о маятнике Капицы, который представляет собой стержень с
грузиком, подвешенный за один конец к вибратору. Если точка подвеса колеблется по
вертикали с достаточно большими частотой и амплитудой, то маятник приобретает
способность совершать колебания относительно вертикального положения
равновесия. Вместо массивного стержня будем рассматривать две материальные точки,
связанные невесомым упругим стержнем с большой жесткостью К (рис. 9) . Одна
материальная точка колеблется вдоль вертикальной оси 0Y с заданной частотой,
от ее массы ничего не зависит. Расчет движения анализируемого маятника Капицы
сводится к определению координат X , у и скоростей Vx , Vv второй точки. В
программе ПР-4 осуществляется моделирование движения маятника длиной L = 20
см, массой 10 г, с частотой колебаний точки подвеса СО = 30 Гц, амплитудой
колебаний А = А см. Из теории следует, что частота колебаний маятника вблизи
V2 2 2 2
А СО I aL — COq , где COq - его
собственная частота. Компьютерная модель на качественном уровне подтверждает
эту формулу. Получающийся график (p{t) показан на рис. 9.
Задача 3
Рассмотрим систему из N материальных точек, связанных друг с другом
жесткими невесомыми стержнями длиной О , находящуюся в поле тяжести. Необходимо
рассчитать ее движение в воздухе, если дует ветер со скоростью Ve , а
материальная точка ТП^ совершает колебания вдоль оси UX или Оу по заданному
закону.
Из второго Закона Ньютона Ш^Щ — Ff\ + Ff2 + Ffc + г\в +Mfg . Будем считать
стержни упругими с жесткостью К , тогда проекции сил, действующих на I -ую
частицу, равны:
(
Fix=k
Ци+1-Ъ)Щ^--(!г-и-Ъ)*- Xl~l
\
V
U
h
rVir+rU,,,
Fiy=k
\lu+i-b)^^-{Ji.u-b)^~Xi-^
v
U
h
-rujy+mjg.
®
т
Рис. 10. Вынужденные колебания сложного маятника.
Используется программа ПР-5, содержащая цикл по времени t , в котором
вычисляются проекции силы, действующей на i—ую материальную точку, ее ускорения,
скорости и координаты в момент Г + Аг. Типичные результаты моделирования
представлены на рис. 10.2 и 10.3. Аналогичным образом рассчитываются
колебания системы в случае, когда N -ая частица соединена с некоторой точкой О'
упругой нитью (рис. 11).
Рис. 11. Колебания системы связанных между собой частиц.
Задача 4
На горизонтальной поверхности покоится кольцо массой ТПК и радиуса R , к
внутренней стороне которого прикреплен груз на расстоянии / от центра О.
Требуется изучить собственные колебания кольца.
Необходимо рассчитать расстояние 1С =| ОС | от центра кольца О до центра
масс С, момент М силы тяжести, момент инерции / относительно мгновенной
оси вращения А. Для этого используются формулы:
2 2 2
1с=тпг1 /(m2+mK), d =R +l -2Rlcos(p , Mz = -{тг + mK)glc sin(pz ,
2 2 2 2
/ = 2mKR + m2d , sz = Mz II- -{тг + mK )glc sin cpz l(2mKR + m2d ).
Зная угловое ускорение тела, можно определить угловые скорость и координа-
ту: СО = СО + £ Аг , <р = <р + СО Аг. Программа приведена в [5],
результаты - на рис. 12. Если задать достаточную большую начальную скорость, то
можно промоделировать неравномерное качение кольца.
(тк+тпг)д
Рис. 12. Нелинейные колебания кольца со смещенным центром тяжести.
Колебания системы
связанных осцилляторов
Рассмотрим колебания двух маятников, связанных между собой упругой связью
жесткостью q . Это могут быть физические, математические маятники (рис. 13.1)
или пружинные маятники (рис. 13.2). Система из связанных пружинных маятников
(рис. 13.2) имеет две степени свободы и описывается уравнениями:
mi;l+r£l+k£l+q(£l-£2) = 0,
т£2 + r£2 + k£2 + q(£2 - £{) = О
Для их решения необходимо создать цикл по t , в котором вычисляются
ускорения, скорости и координаты маятников по формулам:
в'2м = (F>-ri1<2-k4'2)lm2 , rjf1 = r,'2 +^+1Ar ,
где F = q(^-^2).
И
(D
E
ллДЛДЛА/^^
л^Щ/\/^-
-VWWV*
Рис. 13. Движение двух связанных осцилляторов,
Используется программа Пр-6. Результаты выводятся на экран. Получающиеся
графики изображены на рис. 13.3. При запуске программы первый осциллятор
начинает совершать колебания, в процессе которых его энергия передается второму
осциллятору. Наступает момент, когда колебания первого осциллятора
практически прекращаются, а второй осциллятор колеблется с максимальной амплитудой.
После этого снова энергия передается от второго осциллятора к первому и т.д.
Для изучения распространения упругих волн в непрерывных средах может быть
использована модель одномерной упругой среды, представляющая собой
совокупность осцилляторов, расположенных вдоль прямой и связанных друг с другом
упругими связями. Она, не смотря на свою простоту, позволяет исследовать целый
ряд волновых явлений: распространение возмущения в упругой среде, отражение и
прохождение импульса через границу раздела двух сред, интерференцию волн и
т.д.
Рис. 14. Система связанных осцилляторов.
Рассмотрим систему из N пружинных маятников (осцилляторов) с массами fttj и
жесткостью пружин Kf , которые расположены в ряд и связаны между собой
упругими связями с жесткостью q^ (рис. 14) . На каждый осциллятор действует сила
вязкого трения ~l*T]i, где T/f - скорость /-ого осциллятора. Заданы начальные
смещения Qq и скорости 7^/0 всех осцилляторов. На отдельные осцилляторы
действует вынуждающая сила F^syU) ; некоторые осцилляторы колеблются по
заданному закону С,1\С) • Известно, что крайние осцилляторы закреплены или свободны.
Необходимо рассчитать координаты, скорости и ускорения колеблющихся
осцилляторов, изучить колебания системы [2, 4, 6].
Анализируемая система имеет N степеней свободы. На каждый Z-ый осциллятор
со стороны соседних (J — I) -ого и (J + I) -ого осцилляторов действует сила
упругости Fjz = — qi_^y^i — С,\—\) ~ Qi\bi ~ Ы+l) • кРоме нее действуют сила упругости
пружины — kj^j и сила вязкого трения — ГТ/j , где TJj - скорость /-ого
осциллятора . Колебания N осцилляторов описываются системой уравнений:
тА = Fi{ ~ rrli ~ кЛг > °i = drli ,dT > Vi = d%i ldt' i = Uv ■■# •
Для дискретных моментов времени ускорение Z-ого осциллятора равно:
Qj = (Fjp — Г TJj —kj^j~)llflj. Определив Qj , можно найти скорость и смещение Z-ого
. , л t + \ t , л^ + 1л
осциллятора в следующий момент времени г + 1 : Щ = Щ + Uj А Г ,
ш
It,
Ilk ,Д[ц
tlllllllHT:
~m
|ГТ ll4jpL*J"№-
*AI
л! liit К ,^','^l^w,
****'*1Ц*
J
tt
-III II
IT,
"Щ1ИЧЦЩ1
...••ill
■eh
Л M iiii] u |Ui jiu uuiiiuiuu i
III III III** чцщ*н* ' ^—^mtllTllilllTT^ji. .J, „r
I||f "l|| ||1' •
Рис. 15. Исследование колебаний одномерной упругой среды.
Программа Пр-7 моделирует распространение импульса в одномерной упругой
среде в случае, когда левый элемент среды совершает полколебания.
Компьютерная модель ведет себя подобно реальному физическому объекту: мы только
определенным образом смещаем крайний осциллятор и наблюдаем за тем, как по
цепочке осцилляторов распространяется импульс (рис. 15.1).
Представим, что лежит длинный стержень. Резко ударим его по левому концу.
Как скоро "почувствует" это правый конец стержня? Предположение, что правый
конец сразу же придет в движение, является ошибочным. На самом деле по
стержню побежит импульс сжатия, скорость которого равна скорости звука в данном
материале. Дойдя до правого конца, он отразиться. При отражении от
закрепленного конца фаза импульса изменится на противоположную. Программа ПР-7
позволяет промоделировать ситуацию, когда левый крайний осциллятор резко сместился
из положения равновесия и не вернулся обратно. При отражении от
незакрепленного конца упругой среды фаза импульса не изменяется: первые полуволны у
падающего и отраженного импульсов положительные. При отражении от закрепленного
конца происходит изменение фазы на противоположную.
Моделирование
других явлений
физики волн
Теперь промоделируем распространение гармонической волны и ее отражение от
закрепленного или незакрепленного конца струны (одномерной упругой среды),
которая моделируется 50 связанными осцилляторами (программа ПР-7). Для этого
необходимо левый осциллятор привести в колебательное движение. Зададим
гармонические колебания первого осциллятора упругой среды; для этого достаточно в
цикл по времени вставить оператор xi[1] :=10*sin(5*t) ; . При запуске программы
видно, как образовавшаяся волна распространяется вдоль упругой среды,
отражается от ее правого конца и интерферирует с падающей (рис. 15.2). В узлах
(минимумах) образующейся стоячей волны колебания практически отсутствуют, а в
пучностях (максимумах) - происходят с максимальной амплитудой. Чтобы
промоделировать две когерентные волны, распространяющиеся навстречу друг другу,
достаточно заставить колебаться левый и правый концы струны с равными частотами.
Если частоты колебаний будут отличаться, то интерференции в области наложения
волн не получится: все точки одномерной упругой среды будут совершать сложные
колебания, стоячей волны не возникнет.
Аналогично может быть промоделирована интерференция двух импульсов. Для
того, чтобы получить импульс достаточно заставить один из концов одномерной
среды совершить одно или два колебания. Если оба конца совершат два колебания
с равными частотами, то возникнут два одинаковых импульса (цуга), которые
будут распространяться навстречу друг другу. В области наложения цуги, в
зависимости от разности хода, будут частично или полностью усиливать либо
ослаблять друг друга.
Чтобы изучить отражение импульса от границы раздела двух сред, можно
промоделировать распространение импульса вдоль цепочки связанных осцилляторов, в
случае, когда их масса или жесткость пружин, начиная с некоторого
осциллятора, резко изменяется. Типичные результаты представлены на рис. 16. Если
вторая среда имеет большую плотность (массы осцилляторов больше), то скорость
распространения импульса оказывается меньше (Щ > V^) • Это проявляется в том,
что во второй среде импульс имеет меньшую пространственную протяженность и за
то же время проходит меньшее расстояние, чем отраженный импульс (рис. 16.1).
При отражении от границы происходит потеря полуволны, то есть фаза изменяется
на противоположную. Видно, что первая полуволна у падающего импульса
положительная, а у отраженного - отрицательная. При отражении от менее плотной
среды (Щ < L>2) потери полуволны не происходит (рис. 16.2) . Все это
подтверждается экспериментально.
0
Vl
.-,,;!
Ит„
—^r^iiiif *
***"**чщ
»2г
" IHhin i hin 1111 шп i шп i пшн
J^*N**^Hrt фф*1t*1
*u*T*||l
Vl
„.иИНН!..
Ilk.
4+U*'*Ji'
L- 1.11**4
*W* ЩГ
v2.
Itff ■
Рис. 16. Отражение и прохождение импульса через границу двух сред.
Известно, что при распространении волны в среде с осцилляторами,
собственная частота 0)q которых близка к частоте волны (D, имеет место дисперсия, -
зависимость скорости переноса колебаний (фазовой скорости) от частоты. В
результате импульс растягивается, фазовая скорость оказывается не равна
групповой скорости переноса энергии. Чтобы визуализировать пространственное
распределение энергии рассчитывают кинетическую и потенциальную энергию каждого ос-
2 2 2
циллятора и упругой связи по формуле: Ej = 0,5(^(q_j — С,\) + kc,j +MjTJj ). Это
позволяет построить график зависимости Е[Х) , являющийся "мгновенной
фотографией" распределения энергии вдоль луча (рис. 17). Скорость перемещения
максимума функции равна групповой скорости. Если жесткость к и массу YYI
осцилляторов подобрать так, чтобы частота волны (D была бы близка к его
собственной частоте колебаний COq = 4kl ТП , то фазовая скорость (скорость
максимального или нулевого смещения) заметно превышает групповую. Используется
программа ПР-8. При шаге At= 10 энергия импульса остается постоянной. На
рис. 17 представлены "моментальные фотографии", соответствующие моментам
времени 0,6, 1,0, 1,4, 1,8; гребни волны пронумерованы.
ш
-Лг
ъотЫЫМр
3 2
m***M4frMMPlfMUIMIp
mmJm
Е
4 3
Рис. 17. Скорость переноса фазы превышает скорость переноса энергии.
Моделирование волны
в одномерной среде
Создадим компьютерную модель волны, основанную на численном решении
волнового уравнения. Сформулируем краевую Задачу для колеблющейся струны. Имеется
одномерная упругая среда (струна), на ее отдельные точки действуют
вынуждающие силы гуХ,у,Т). Необходимо рассчитать движение струны, то есть найти
такую функцию cf(x, г), которая удовлетворяет заданным краевым условиям и
волновому уравнению:
дх1 vl дт1 от
где Р - коэффициент затухания, F(x,t) - внешняя сила, действующая на
отдельные элементы среды. Это уравнение также называют уравнением вынужденных
колебаний струны с затуханием. К краевым условиям относятся начальные условия
ъ\т=0=(Р\^) И ^"э ' д^ lr=0= W\X) , характеризующие смещение и скорость
различных точек струны в момент времени Г = 0, а также граничные условия
c^G = (р\Х,Т) и ОС, I OTq = 1//\х,Т) , определяющие смещение и скорость точек
концов струны в различные моменты времени [8]. Запишем это уравнение в конечных
разностях:
tl =2£j -£Г1 +v2^-l~2^i + ^+l At2 +F/AT2 .
Ах2
Используется программа ПР-9. Для получения движущегося профиля волны
необходимо организовать цикл по Z , в котором перебираются все элементы среды и
вычисляются их смещения с^- . После этого стирается предыдущая моментальная
фотография волны и строится новая. Все это должно находиться внутри цикла по
времени.
Рассмотренная компьютерная модель позволяет выполнить серию численных
экспериментов и изучить следующие явления:
1) распространение и отражение волны (одиночного импульса, цуга) от
закрепленного и незакрепленного конца струны;
2) интерференция волн (одиночных импульсов, цугов), возникающая в
результате отражения падающей волны либо излучения двух когерентных волн;
3) отражение и прохождение волны (одиночного импульса, цуга) через границу
раздела двух сред;
4) изменение фазы отраженной волны на Ж при отражении от среды, в которой
скорость волны меньше.
Промоделируем распространение импульса в одномерной упругой среде, его
отражение и прохождение через границу раздела двух сред. С помощью условного
оператора необходимо задать резкое изменение скорости волны в середине
струны. Если левый конец струны совершит одно колебание, то вдоль струны побежит
волна, которая отразится от границы раздела сред с различными скоростями V
распространения волны (рис. 18). Можно убедиться в том, что при отражении от
среды с меньшей скоростью происходит потеря полуволны.
Обсуждаемая модель одномерной волны позволяет исследовать интерференцию
падающей и отраженной волн. При длительных колебаниях левого конца струны
возникает гармоническая волна, отражающаяся от правого незакрепленного (или
закрепленного) конца струны, которая интерферирует с падающей. Возникает
стоячая волна (рис. 19). В области наложения падающей и отраженной волн некоторые
точки струны колеблются с максимальной амплитудой (пучности, показаны
треугольниками) , а некоторые не колеблются вообще (узлы, показаны точками).
Аналогичным образом можно изучить интерференцию двух цугов, распространяющихся
навстречу друг другу.
Vj>v2
лЛ/
/ ^^ ^ H^iimmi
*a1^"
Рис. 18. Прохождение импульса через границу двух сред (V^ > L>2)
Рис. 19. Процесс образования стоячей волны.
Теперь промоделируем вынужденные колебания струны, на одну из точек которой
действует периодическая вынуждающая сила. Запишем уравнение вынужденных
колебаний струны с затуханием:
дт2
(*s Afm
дхх
дт
\^ J
В конечных разностях оно выглядит так:
At2
(\t
-t , at
-f+1 a \
%i-\ ~ 2й + й+l a %i ~ 6 + pt
V
Ax'
At
J
й'+1 =(2f/ -#/-' + t>2 ^1 -2^ + ^l At2 +v2№< + Fo2At2)—2
Ax'
l + v^Ar
Рис. 20. Вынужденные колебания струны (одномерной среды).
Результаты использования программы Пр-10 приведены на рис. 20. Точка
приложения вынуждающей силы показана вертикальным отрезком. Компьютерная модель
позволяет изучить зависимость колебаний струны от точки приложения
вынуждающей силы, скорости распространения возмущения, коэффициента затухания.
Теперь рассмотрим прохождение плоской гармонической волны сквозь слой
поролона, имеющий высокий коэффициент поглощения. Для этого следует решить
одномерное волновое уравнение с затуханием:
я 2 2^2
ОХ О ОТ
дт
Заменим производные их конечно-разностными аппроксимациями и решим получаю-
4+1
щееся алгебраическое уравнение относительно с^- :
<f;+l=(2<f;-<f/_1+u
Г+1 „* гГ-11.,2^/-1-2^[ + ^1дт2+и2д.Дт^) 2
1
Ах^ l + v ДАг
В остальном задача решается традиционным способом. Результат приведен на
рис. 21.1. При прохождении среды с высоким коэффициентом поглощения амплитуда
волны уменьшается по экспоненциальному закону.
Рис. 21. Результаты моделирования одномерной и двумерной волны.
Волна в
двумерной среде
Сформулируем краевую задачу для колеблющейся мембраны. Пусть в положении
покоя мембрана занимает прямоугольную область ь2 , ограниченную контуром G ,
являющимся краем мембраны. На различные точки мембраны действуют вынуждающие
силы, описывающиеся функцией гуХ,у,Т). Необходимо рассчитать движение
мембраны, то есть найти такую функцию д\Х,у,Т), которая удовлетворяет заданным
краевым условиям и волновому уравнению [6, 8]:
д2£д2% 1 д2£
дх2 ду2 о2 дт2
К краевым условиям относятся начальные условия g \T=q= (р(х, у) и
Од I ОТ |7=о — у/\Х, у) , характеризующие смещение и скорость различных точек
мембраны в момент времени Г = 0 , а также граничные условия C,q = <р (х,у,г) и
Од IOTq = у/ \Х,у,Т) , определяющие смещение и скорость точек края мембраны в
различные моменты времени.
Дискретизируем задачу, перейдем от непрерывной функции д\Х,у,Т) к функции
дискретного аргумента. Запишем двумерное волновое уравнение в конечных
разностях:
u2At2 Ax2 Ay2 hJ
Отсюда смещение элемента с координатами Z, j в момент t +1 равно:
+ v2
£i-ij 2kj + Zj+ij , Zjj-i 2kj + Zjj+i , ^
Ax Av
V J
Ar2
Для нахождения смещения элементов пластины на временном слое t +1
необходимо знать смещение элементов на слоях t и t — 1. То есть компьютер должен рабо-
zt-\ rt zt+\
тать с тремя массивами, в которых записаны^- ,• , g~j ,• , g~j ,- . Для решения задачи
создается цикл, в котором перебираются все узлы пространственной сетки и
рассчитываются значения ^ ,• при ? = 1,2,3-.- Отдельно следует предусмотреть цикл
для переобозначения переменных ^ ,• , ^ ,• , <^ ,• . Для решения этой задачи
необходим больший объем памяти для хранения смещений точек в узлах сетки. Выход
состоит в использовании динамической памяти.
Программа Пр-11 позволяет изучить распространение, интерференцию и
дифракцию волн в двумерной среде. Пусть точечный источник двумерной волны
расположен вблизи границы раздела двух сред с различными скоростями распространения
волны. Исследуем прохождение волны из одной среды в другую. Чтобы получить
границу раздела двух сред, необходимо задать в узлах сетки, для которых
X < b , скорость волны L>i , а во всех остальных узлах - L>2 • Результат - на
рис. 21.2.
На рис. 22 показаны результаты моделирования распространения, отражения,
интерференции и дифракции двумерной волны. Источник И моделируется
совокупностью элементов, колеблющихся по гармоническому закону, экран Э состоит из
неподвижных элементов. Видно, что имеет место отражение волны от края пластины,
и в области наложения падающей и отраженной волн наблюдается интерференция.
На остальных рисунках приведены результаты моделирования дифракции волн на
отверстии и экране. Так как длина волны сравнима с размером препятствия, то
волны их огибают и заходят в область геометрической тени.
Рис. 22. Моделирование волновых явлений в двумерной среде.
Рис. 23. Модель отражения волны от цилиндрического зеркала.
Аналогично моделируется отражение двумерной волны от вогнутого зеркала.
Вблизи центра пластины создается источник гармонических волн (четыре соседних
элемента совершают несколько гармонических колебаний). Вогнутая поверхность
моделируется путем задания граничных условий: точки этой поверхности должны
оставаться неподвижными. То есть при выполнении вычислений смещения С,^ ,• для
всех узлов сетки, удовлетворяющих двум неравенствам:
• 2 -2 2 •
(50 —l) +(50 —у) > 2000 и /<50, должны приравниваться к нулю.
Результат - на рис. 23. Видно, как образовавшаяся сферическая волна дошла до
отражающей поверхности и, отразившись от нее, превратилась в плоскую волну.
Определенный интерес представляет собой моделирование вынужденных колебаний
упругой пластины квадратной формы. Источник гармонических колебаний находится
в центре, края мембраны закреплены. Задача решается с помощью программы ПР-
11. Частота колебаний источника должна быть близка к собственной частоте
пластины, в этом случае длина ее стороны будет примерно равна длине волны. Через
некоторое время после начала колебаний источника, когда излучаемая волна
многократно отразится от края пластины, на экране монитора наблюдаются картины,
подобные изображенным на рис. 24. На каждом из рисунков изображена
"моментальная фотография" пластины; будем считать, что темные участки смещены к
нам, а светлые - от нас. Можно промоделировать колебания мембраны, когда
источник смещен из центра.
■IV/i f '^j 1 ' .!г1 V
л -1 ■ li »i4--j -i-:ru ш
Рис. 24. Результаты расчетов колебания пластины.
Решение уравнения
синус-Гордона
Определенный интерес представляет собой проблема распространения возмущения
в нелинейной среде. Известно, что в таких средах при определенных условиях
могут возникать солитоны - уединенные волны, сохраняющие свою форму. Примером
такой дискретной среды является система из одинаковых математических
маятников, соединенных пружинками (рис. 25.1). На Z—ый осциллятор со стороны
соседних маятников действует Mj = —Kj^vPi — (Pj+\) —kj\(Pj ~ (Р\—\) • Система
нелинейная . Из законов механики: ISj = —JJlg sin Щ - ГЩ + Mj , Sj = d(Dj I dl ,
(Dj = d<Pj I ut , i— 1,2,...TV . Ускорение Z-ого осциллятора
£j =\A4j —FCDj — Jflg SlYKPj ) /1j . Определив £j , можно найти скорость и смещение
1-ого осциллятора в следующий момент времени г + 1 : Щ = G)j + £j А Г ,
<pI+1 = <pI+<dI+1At.
Используется программа ПР-12, результаты моделирования представлены на рис.
25.2, 26 и 27. Солитонам типа кинк и антикинк отвечают переходы от
стационарного решения (р = 0 к стационарному решению (р = А7Т и наоборот от (р = А7Т до
(р = \) соответственно. Кинк и антикинк, следующие друг за другом, образуют
бризер - одиночную полуволну, сохраняющую свою форму (рис. 25.2 и 26) . Речь
идет о дискретной модели среды.
Рис. 25. Колебания системы связанных математических маятников.
Рис. 26. Распространение бризера по цепочке связанных маятников.
Если левый конец среды сместить от 0 до L71 , а правый конец - от 0 до
— 7.71, то возникнут два антикинка, распространяющиеся навстречу друг другу.
Кинки с одинаковыми зарядами отталкиваются (рис. 27.1) . Программа ПР-12
позволяет промоделировать столкновение антикинка с бризером (рис. 27.2), кинка
и антикинка, двух бризеров и т.д.
№
О
&<р
и
2п
2к
i^j»
v
^
№
х О
1
ш
\
X
2ж
А
2ж
^
2п
1
1
Г-Л
2ж
л-
2
Рис. 27. Столкновение двух антикинков (1) и антикинка с бризером (2)
Распространение волны по цепочке математических маятников, связанных
упругими связями (рис. 25.1) также может быть описано уравнением синус-Гордона
(непрерывная модель):
д <р 2 д (Р 2 ■ л
—%- - с —5" + ^о^та) = 0.
dt2 дх2
Это нелинейное уравнение. В конечных разностях получаем:
(p\+l = Ър\ -<p\ l+ с2(cpU - Ър\ + <p-+i)—r - col sin<p\At2 .
Ax2
С помощью программы ПР-13 можно промоделировать распространение бризера,
прохождение бризеров друг сквозь друга (рис. 28) и другие явления, получив
при этом двух-, трех- и четырехсолитонные решения.
Рис. 28. Прохождение солитонов (бризеров) друг сквозь друга.
Приложение
В приложении представлены тексты программ, которые позволяют
промоделировать рассмотренные выше колебательные и волновые явления. Они написаны в
средах Borland Pascal 7.0 и Free Pascal 1.0.10.
ПР-1
Uses crt, graph;
Const m=l; r=1.2; k=100; Mx=100; Mv=4; Ma=l; Mt=100;
dt=0.0001; Fm=15; w=12;
Var x,v,a,F,t: Real; j,Gd,Gm: Integer;
BEGIN Gd:= Detect; InitGraph(Gd,Gm,'с:\bp\bgi');
x:=2; line(30,300,650,300); line(31,500,31,10);
Repeat t:=t+dt; {F:=Fm*sin(w*t);}
a:=(F-r*v-k*x)/m; x:=x+v*dt; v:=v+a*dt;
circle(30+round(t*Mt),300-round(x*Mx),1);
circle(30+round(t*Mt),300-round(v*Mv),1);
circle(30+round(t*Mt),300-round(a*Ma),2);
{ circle(300+round(x*Mx),300-round(v*15),1);}
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-2
uses crt, graph;
const 1=1; k=l; r=0.05; dt=0.005;
var Gd,Gm,z: integer; fi,w,w_vala,eps,M,t: real;
BEGIN Gd:=Detect; InitGraph(Gd,Gm,'с:\bp\bgi');
fi:=0; w_vala:=2; w:=0.01; line(0,300,700,300);
Repeat t:=t+dt;
If ((w_vala-w)>0) then z:=l else z:=-l;
M:=1.2*z*exp(-0.1*abs(w-w_vala));
eps:=(M-k*fi-r*w)/I; w:=w+eps*dt; fi:=fi+w*dt;
circle(10+round(10*t) ,300-round(20*fi) ,1) ;
circle(10+round(10*t),300-round(100*w),1);
circle(10+round(10*t),300-round(100*w_vala),1);
circle(200+round(100*fi),220-round(80*w),1);
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-3
uses crt, graph;
const ml=0.1; m2=0.2; k=100; r=0.01; dt=0.001;
var Gd, Gm : integer; n: longint;
10,1,xl,x2,yl,y2,vxl,vyl,vx2,vy2,F,Fxl,Fyl,Fx2,Fy2: real;
BEGIN Gd:=Detect; InitGraph(Gd,Gm,'с:\bp\bgi');
xl:=0; yl:=0; x2:=300; y2:=-150;
10:=sqrt(sqr(xl-x2)+sqr(yl-y2));
Repeat 1:=sqrt(sqr(xl-x2)+sqr(yl-y2)); F:=k*(l-10);
Fxl:=F*(x2-xl)/l-r*vxl; Fx2:=-F*(x2-xl)/1;
Fy2:=-F*(y2-yl)/1-0.5*m2;
vxl:=vxl+Fxl/ml*dt; vx2:=vx2+Fx2/m2*dt;
vy2:=vy2+Fy2/m2*dt; xl:=xl+vxl*dt;
x2:=x2+vx2 *dt; у2:=y2 +vy2 * dt;
circle(250+round(x2),50-round(y2),1);
If n mod 8000=0 then begin
line(250+round(xl),50-round(yl),250+round(x2),50-round(y2));
line(251+round(xl),51-round(yl),251+round(x2),51-round(y2));
circle(250+round(xl),50-round(yl),2);
circle(250+round(x2),50-round(y2),2);
circle(250+round(x2),50-round(y2),3); end; inc(n);
until KeyPressed;
END.
ПР-4
uses dos, crt, graph;
const dt=0.00001; rs=0.005; chastota=30;
Dlina=20; Am=2; P=6;
var m,F,Fx,Fy,x,y,x0,y0,vx,vy,ax,ay,bx,by,t,l,fi : real;
Gd,Gm,к : integer;
BEGIN Gd:=Detect; InitGraph(Gd, Gm, 'c:\bp\bgi');
m:=0.01; x:=0; y:=Dlina; vx:=150;
Repeat inc(k);
l:=sqrt(sqr(x0-x)+sqr(yO-y)); F:=500000*(Dlina-l);
Fx:=F*(x-xO)/l-rs*vx; Fy:=F*(y-yO)/l-rs*vy-981*m;
yO:=Am*sin(2*3.14*chastota*t); t:=t+dt;
bx:=ax; by:=ay; ax:=Fx/m; ay:=Fy/m;
vx:=vx+(ax+bx)*dt/2; vy:=vy+(ay+by)*dt/2;
x:=x+vx*dt+ax*dt*dt/2; у:=y+vy*dt+ay*dt*dt/2;
If к mod 100=0 then begin {cleardevice;} k:=0;
line(320+round(P*xO),240-round(P*yO),320+round(P*x),240-round(P*y));
circle(320+round(P*x),240-round(P*y),2); end;
fi:=arctan(x/(y-yO)); circle(10+round(200*t),240,1);
circle(10+round(200*t),240-round(fi*200),1);
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-5
Uses crt, graph;
Const r=0.025; dt=0.001; N=5; b=100; k=1000;
Var ll,12,F,t,W : real; i,s, Gd, Gm : integer;
Fx,Fy,vx,vy,ax,ay,x,y,m : array [0..N+1] of real;
Procedure Sila;
begin For i:=1 to N do begin
LI:=sqrt(sqr(x[i]-x[i+l])+sqr(y[i]-y[i+l])); L2:=sqrt(sqr(x[i]-x[i-l])+sqr(y[i]-y[i-
1])) ;
If i=N then Ll:=b; If i=l then L2:=b;
Fx[i] :=k* ( (Ll-b) * (x [i+l]-x [i]) /LI-(L2-b) * (x [i] -x [i-1]) /L2) -r*vx [i]+r*W;
Fy[i]:=k*((Ll-b)*(y[i+l]-y[i])/Ll+(L2-b)*(y[i-1]-y[i])/L2)-r*vy[i]+m[i]*9.8; end;
end;
BEGIN Gd:=Detect; InitGraph(Gd,Gm,'с:\bp\bgi');
For i:=l to N do begin у[i]:=b*(i-1); m[i]:=0.2; end;
m[N-l]:=1.5; W:=50; x[0]:=0; vx[N]:=40;
Repeat t:=t+dt; Sila; inc(s); x[l]:=10*sin(l*t);
For i:=2 to N do begin
ax[i]:=Fx[i]/m[i]; ay[i]:=Fy[i]/m[i];
vx[i]:=vx[i]+ax[i]*dt; vy[i]:=vy[i]+ay[i]*dt;
x[i]:=x[i]+vx[i]*dt; у[i]:=y[i]+vy[i]*dt; end;
If (t>25)and(s mod 1000=1) then begin cleardevice; s:=l;
For i:=1 to N do begin
circle(200+round(x[i]),15+round(y[i]),2);
circle(200+round(x[i]),15+round(y[i]),4);
line(200+round(x[i-1]),15+round(y[i-1]), 200+round(x[i]),15+round(y[i])); end;
end;
until (KeyPressed){or(t>39)};
Repeat until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-6
Uses crt, graph;
Const m=l; r=0.2; k=100; q=8; dt=0.001;
Var xl,x2,vl,v2,al,a2,t,F: real; Gd,Gm: integer;
BEGIN Gd:= Detect; InitGraph(Gd, Gm, 'c:\bp\bgi'); xl:=l;
Repeat t:=t+dt; F:=-q*(xl-x2);
al:=(-F-r*vl-k*xl)/m; vl:=vl+al*dt; xl:=xl+vl*dt;
a2:=(F-r*v2-k*x2)/m; v2:=v2+a2*dt; x2:=x2+v2*dt;
circle(10+round(20*t),150-round(100*xl),1);
circle(10+round(20*t),350-round(100*x2),1);
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-7
Uses crt, graph;
Const r=0.1; k=0.01; dt=0.001; q=100; N=60;
Var teta,F,t,m: real; i,Gd,Gm: integer;
eta,ksi: array [0..N+1] of real;
Procedure Oscillator;
begin F:=q*(ksi[i-1]-ksi[i])+q*(ksi[i+1]-ksi[i]);
If i>N/2 then m:=l else m:=0.3; teta:=(F-r*eta[i]-k*ksi[i])/m;
eta[i]:=eta[i]+teta*dt; ksi[i]:=ksi[i]+eta[i]*dt; end;
BEGIN Gd:= Detect; InitGraph(Gd, Gm, 'c:\bp\bgi');
Repeat t:=t+dt;
For i:=l to N do begin Oscillator;
If 5*t<3.142 then ksi [1] :=10*sin(5*t) else ksi[l]:=0;
ksi[N]:=0; {ksi[N]:=ksi[N-1]; } end; cleardevice;
For i:=l to N do circle(8*i,240-round(ksi[i]*10),2);
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-8
uses crt, graph;
const m=0.05; r=0.01; k=12; dt=0.0001; q=100; N=100; pi=3.1415; w=20;
var F,teta,t,Sum_E: Real; i,j,Gd,Gm,p: integer; eta,ksi,E: array [1..N] of real;
BEGIN Gd:= Detect; InitGraph(Gd, Gm, 'c:\bp\bgi');
Repeat t:=t+dt; Sum_E:=0; inc(p);
For i:=2 to N-1 do begin ksi[N]:=0; Sum_E:=Sum_E+E[i];
If w*t<pi then ksi [1] :=l*sin(w*t) else ksi[l]:=0;
F:=q*(ksi[i-1]-ksi[i])+q*(ksi[i+1]-ksi[i]); teta:=(F-r*eta[i]-k*ksi[i])/m;
ksi[i]:=ksi[i]+eta[i]*dt+teta*dt*dt/2; eta[i]:=eta[i]+teta*dt;
E[i]:=q*sqr(ksi[i-1]-ksi[i])/2+k*ksi[i]*ksi[i]/2+m*eta[i]*eta[i]/2; end;
If p mod 20=0 then begin cleardevice; p:=0;
For i:=2 to N-1 do begin { rectangle (6*i, 400 ,5*i+2 ,400-round(Sum_E) ) ; }
line(6*(i-1),400-round(ksi[i-l]*100),6*i,400-round(ksi[i]*100));
rectangle(6*i,250,6*i+3,250-round(e[i]*20)); end; end;
until (KeyPressed); CloseGraph;
END.
ПР-9
Uses crt, graph;
Const n=200; h=l; dt=0.02; vv=8;
Var i,j,DV,MV,EC: integer; t,b: real;
eta,xi,xil,xi2: array[0..N+1] of real;
BEGIN DV:=Detect; InitGraph(DV,MV,'с:\bp\bgi');
Repeat t:=t+dt;
If t<6.28 then xil[l]:=2*sin(t) else xil[l]:=0;
For i:=2 to N-1 do
xi2 [i] :=2*xil [i] -xi [i]+w* (xil [i-1] -2*xil [i]+xil [i+1]) /h/h*dt*dt;
For i:=2 to N-1 do begin xi[i]:=xil[i]; xil[i]:=xi2[i]; end;
For i:=1 to N do begin
setcolor(black); circle(i*3-3,240-round(xi[i-1]*50),2);
setcolor(white); circle(i*3-3,240-round(xil[i-1]*50),2); end;
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-10
Uses crt, graph; Const n=100; h=l; dt=0.1;
Var k,i, j ,DV,MV,EC: integer; f,t,w,b: real;
eta,xi,xil,xi2: array[0..N+1] of real;
Procedure Raschet;
begin vv:=5; For i:=2 to N-1 do begin b:=0.03;
If i=20 then f:=0.01*sin(0.2*t) else f:=0;
xi2 [i] : = (2*xil[i]-xi[i]+vv*(xil[i-1]-2*xil[i]+xil[i+1])
/h/h*dt*dt+b*xil[i]*dt+F*dt)/(l+b*dt); end;
For i:=2 to N-1 do begin xi[i]:=xil[i]; xil[i]:=xi2[i]; end; end;
BEGIN DV:=Detect; InitGraph(DV,MV,'с:\bp\bgi');
EC:=GraphResult; If ECOgrOK then Halt(l) ;
Repeat t:=t+dt; xil[N]:=xil[N-1]; Raschet; k:=k+l;
If (k>1000)and(k mod 1500=0) then begin k:=0;
For i:=l to N do line(i*5-3,240-round(xil[i-1]*200),i*5,240-round(xil[i]*200));
end;
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-11
{$N+} Uses crt, graph; {Borland Pascal}
Const N=100; M=100; NN=200; h=l; dt=0.2; SizeOfReal=6;
type RealPoint= Areal;
Var t: single; r,s,i,j,ii,jj,DV,MV,EC: integer;
xi: array[l..NN] of pointer; vv: real;
Function Ad(i,j: word) : RealPoint;
begin Ad:=Ptr(Seg(xi[i]л),ofs(xi[i]л)+(j-i)*SizeOfReal); end;
Procedure Raschet; begin
For i:=2 to N-1 do For j:=2 to M-1 do begin
If i<50 then vv:=4 else vv:=4;
Ad(i+n, j) A:=Ad(i+n, j) A+w* (Ad(i, j+1) A-2*Ad(i , j) A+Ad(i, j-1) A) /h*dt+w* (Ad(i+1, j) A-
2*Ad(i,j)A+Ad(i-1,j)A)/h*dt; end;
For i:=2 to N-1 do For j:=2 to M-l do Ad(i,j)A:=Ad(i,j)A+Ad(i+n,j)A*dt;
For ii:=2 to N-l do For jj:=2 to M-l do
begin If i<50 then vv:=4 else vv:=4;
j:=M+l-jj; i:=N+l-ii;
Ad(i+n,j)A:=Ad(i+n,j)A+vv*(Ad(i,j+1)A-2*Ad(i,j)A+Ad
(i, j-1) A) /h*dt+w* (Ad(i+1, j) A-2*Ad(i, j) A+Ad(i-1, j) A) /h*dt; end;
For j:=2 to M-l do For i:=2 to N-l do Ad(i,j)A:=Ad(i,j)A+Ad(i+n,j)A*dt;
end;
Procedure Draw;
begin For i:=2 to N-l do For j:=2 to M-l do begin
setcolor(round(Ad(i,j)A/2)+5);
rectangle(10+i*4,450-j *4,13+i*4,453-j *4) ;
rectangle(ll+i*4,451-j*4,12+i*4,452-j*4); end;
end;
BEGIN DV:=Detect; InitGraph(DV,MV,'с:\bp\bgi');
setbkcolor(15); setcolor(8);
For i:=l to NN do begin GetMem(xi[i], M*SizeOfReal);
For j:=1 to M do Ad(i,j)A:=0; end;
Repeat t:=t+dt; if 4*t>0*6.28 then begin
Ad(50,50)A:=30*sin(t*l); Ad(50,51)A:=30*sin(t*l);
Ad(21,50)A:=30*sin(t*l); Ad(21,51)A:=30*sin(t*l); end;
Raschet; Draw; until KeyPressed; Release(HeapOrg);
CloseGraph;
END.
ПР-12
uses crt, graph;
Const m=0.03; r=0.15; dt=0.001; q=150; N=150; wl=10;
Var F,eps,t : real; i,x,Gd,Gm : integer;
fi,w : array [0..N] of real;
BEGIN Gd:= Detect; InitGraph(Gd, Gm, 'c:\bp\bgi');
Repeat t:=t+dt; delay(2); cleardevice;
For i:=l to N-l do begin x:=10+4*i;
F:=q*(fi[i-1]-fi[i])+q*(fi[i+1]-fi[i]);
eps:=(F-r*w[i]+0.01*sin(fi[i]))/m;
w[i]:=w[i]+eps*dt; fi[i]:=fi[i]+w[i]*dt;
If wl*t<3.142{/2} then fi[1]:=2.5*sin(wl*t) else
begin fi[1]:=0{2.5}; w[l]:=0; end; end;
For i:=l to N-l do begin x:=10+4*i;
circle(x,370-round(fi[i]*100),2); circle(x,370-round(fi[i]*100),3);
line(10+4*(i-1),369-round(fi[i-1]*100),x,369-round(fi[i]*100)); end;
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
ПР-13
Uses crt, graph;
Const n=200; h=l; dt=0.004; w=16;
Var i,j,DV,MV,EC: integer;
f,f1,f2: array[1..N] of real; t: real;
BEGIN DV:=Detect; InitGraph(DV,MV,'с:\bp\bgi');
Repeat t:=t+dt;
If t/2<6.28/2 then f1[1]:=0.7*sin(t/2) else fl[l]:=0;
For i:=2 to N-l do f2 [i] :=2*f 1 [i]-f [i]+w* (f 1 [i-1]-
2*f1[i]+f1[i+1])/h/h*dt*dt+0.0005*sin(f1[i])*dt*dt;
For i:=2 to N-l do begin f[i]:=fl[i]; f1[i]:=f2[i]; end;
f[N]:=fl[N-l]; f1[N]:=f2[N-l];
For i:=l to N-l do begin setcolor(black);
line(i*3-3,240-round(f[i]*250),(i+1)*3-3,240-round(f[i+1]*250));
line(i*3-2,241-round(f[i]*250),(i+1)*3-2,241-round(f[i+1]*250));
setcolor(white);
line(i*3-3,240-round(fl[i]*250),(i+1)*3-3,240-round(f1[i+1]*250));
line(i*3-2,241-round(fl[i]*250),(i+1)*3-2,241-round(f1[i+1]*250)); end;
until KeyPressed; CloseGraph;
END.
Литература
1. Булавин Л.А., Выгорницкий Н.В., Лебовка Н.И. Компьютерное моделирование
физических систем. - Долгопрудный: Издательский Дом "Интеллект", 2011. -
352 с.
2. Гулд X. , Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2 -х частях.
Часть 1. - М.: Мир, 1990. - 350 с.
3. Ильина В.А., Силаев П.К. Численные методы для физиков-теоретиков. II. -
Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. - 118 с.
4. Кунин С. Вычислительная физика. - М.: Мир, 1992. - 518 с.
5. Майер Р.В. Задачи, алгоритмы, программы. [Электронный ресурс] /URL:
http://maier-rv.glazov.net, http://komp-model.narod.ru.
6. Майер Р. В. Компьютерное моделирование физических явлений. - Глазов,
ГГПИ: 2009. - 112 с.
7. Поттер Д. Вычислительные методы в физике. - М.: Мир, 1975.- 392 с.
8. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. - М. :
Наука, 1966. - 724 с.
9. Федоренко Р. П. Введение в вычислительную физику: Учеб. пособие для
вузов. - М.: Изд-во Моск. физ.-техн. ин-та, 1994. - 528 с.
Технологии
СЕРЕБРЕНИЕ
Alex Vorobiev
Рабочее место
Заниматься гальваникой, как и любым другим делом, можно где угодно. Но
желательно все же слегка оборудовать свое рабочее место. Прежде всего,
необходимо учесть две вещи. В процессе работы, ты будешь иметь дело с
концентрированными кислотами и прочими едкими веществами. И второй момент - на различных
этапах будут выделяться всякие ядовитые газы, едкие пары и прочие испарения.
Поэтому желательно обустроить место там, где сложно что-нибудь прожечь и там
должна быть вентиляция. Первая мысль - это кухня. Сразу практический совет.
Если на кухне есть вытяжка очень хорошо, только на вытяжке не должны стоять
фильтры! Мой первый эксперимент по получению концентрированной серной
кислоты, закончился тем, что из вытяжки начала сыпаться всякая труха и мусор, типа
сеточек и волокон. Это от паров серной кислоты разрушился фильтр и,
следовательно пришлось покупать вытяжку. Так что повторюсь, хорошая вентиляция,
залог успеха всего мероприятия.
Необходимое
о б орудов ание
1. Респиратор. Очень нужная вещь. Как уже говорил, «в процессе» выделяется
много всякой газообразной гадости, которая здоровью никак не полезна. Добавим
сюда же резиновые перчатки. Лучше найти прозекторские. Они достаточно прочные
и в тоже время не грубые. Работать без перчаток - получить химические ожоги и
другие проблемы для кожи рук. Очень рекомендую фартук из плотной клеенки.
Обязательно на ноги какие-нибудь тапки.
2. Гальваническая станция. Необходим блок питания на ток 30-50А, с
амперметром, плавной регулировкой и желательно стабилизацией силы тока. Напряжение
достаточно иметь в интервале 12-24V. Схему нетрудно найти в Интернете. Нужны
2 куска кабеля, площадью поболее, для соединения анода и детали с блоком
питания. Если взять кабель с меньшей площадью, то он будет сильно греться, так
как ток большой. Нужна неметаллическая емкость, такого объема, что бы туда
помещалась твоя деталь целиком, плюс анод с такой же площадью. В качестве
емкости я использовал пластиковый тазик турецкого производства. Если электролит
в тазике не хранить, то он прослужит долго, проверено...
3. Нагревательные приборы. Использовать открытый огонь для нагрева - не
советую. Не потому, что мы делаем что-то взрывчатое, нет. Просто с открытым
огнем тяжело контролировать температурный режим, можно, невзначай, накипятить
раствор, который кипятить совсем не надо и т.п. К тому же, есть риск
попортить дорогую газовую плиту каким-нибудь раствором. Поэтому будем использовать
электроплитку. Еще понадобится утюг с рабочим терморегулятором, чтобы можно
было установить температуру подошвы от 80 градусов. Понадобится песчаная
баня.
4. Посуда. Лучше, конечно, найти где-нибудь набор химической посуды (колбы,
чашки, кипелки). Но если нет, можно пользоваться любой бытовой стеклянной.
Еще понадобится фарфоровая чашка для выпаривания, желательно со сферическим
дном. Желательно найти стеклянные бутылки с притертой крышкой, для хранения
реактивов и электролитов.
5. Измерительное оборудование. Прежде всего, нужны весы, так как отмерять
реактивы придется с точностью до грамма. Если есть возможность, используй
заводские, нет - можно изготовить самому. Берешь стальной стержень d=10 мм,
1=200 мм. Точно находишь середину, сверлишь отверстие для подвеса. На оба
конца стержня нарезаешь резьбу миллиметров по 15, накручиваешь гайки. Сразу
за резьбой сверлишь отверстия для подвеса чашек. Под подвес весов, крепишь
спицу под углом 90 градусов (нужно точно замерить угол). Спица это указатель
шкалы. Подвешиваешь чашки. Далее подвешиваешь весы. Гайками юстируешь
положение, важно, чтобы спица была направленная вертикально вниз (можно проверить
отвесом). Все весы готовы. Осталось найти гирьки и можно «отвешивать». В
качестве гирек я использовал старые советские монеты. Их номинал довольно точно
соответствует весу (1 коп. - 1 г, 2 коп. - 2 г, 3 коп. - 3 г, 5 коп. - 5 г) .
И, наконец, нужен термометр. Диапазон шкалы 10-130 градусов.
Расходные
материалы
В принципе, все необходимое можно купить в конторах торгующими химическими
реактивами. Но по России (не знаю как в других странах), этот процесс, в
последнее время, стал очень тяжелым занятием. Покупателю реактивов требуется
представить доверенность, какую-то выписку из разрешительного документа, что
мол данное юридическое лицо может заниматься какой-то там деятельностью,
оплата обычно безналичная и прочие сложности. Лично я не смог это дело одолеть,
и решил пойти более простым (как оказалось, не менее сложным) путем - хозма-
газины, рынки, СТО, товарищи.
Здесь будем рассматривать только серебрение поверхностей, соответствующим
будет и набор реактивов. Для меднения или никелирования химреактивы нужны
другие (см. ниже).
Потребуется:
• Серная кислота (H2S04) - СТО и автомагазины продают кислоту для заправки
аккумуляторов, довольно хорошего качества. Те присадки и примеси что там
есть, нашему занятию совершенно не мешают. Если брать кислоту на рынке -
есть вероятность нарваться на плохую и в дальнейшем это отразится на
качестве покрытия. Так что осторожнее. Обычно, она продается в пластиковых
канистрах на 3 л, концентрация- 36%. На наши цели - шесть литров -
достаточно .
• Хлорид натрия (NaCl) - он же, пищевая соль. Покупаем в продмаге, 2 пачки
(2 кг).
• Гидрокарбонат натрия (NaHC03) - он же, пищевая сода. Опять идем в
продмаг. Нужна одна пачка (100 г).
• Нитрат натрия (NaN03) - известен под именем «натриевая селитра».
Продается в магазинах, торгующими удобрениями. Я купил пакет на 5 кг (меньше
не было). Важное замечание, продавцы удобрениями могут посоветовать
купить смесь из натриевой и аммиачной селитры (типа лучше) - не брать!
Нужен, только, NaN03, желательно без примесей и добавок.
• Силикат натрия (Na2Si03) - aka «Жидкое стекло1». В магазин
стройматериалов или на рынок - 1 кг достаточно.
• Карбонат натрия2 (Na2C03) - он же кальцинированная сода, он же стиральная
сода. Вперед на рынок стройматериалов или магазины торгующие моющими
средствами. У кого-то из них эта сода обязательно будет. Пару килограмм
достаточно.
• Железистосинеродистый3 калий (Kj [Fe(CN)6]) , он ещё известен под названием
«жёлтая кровяная соль». Наиболее доступное место, где он может быть,
школьная или институтская химическая лаборатория. Необходимо 200 г.
• Серебряный лом (Ад), тут подойдут и любые серебросодержащие сплавы
(серебряная ложка, сережки, контакты и т.п.). Количество - где-то на 15-20
грамм чистого металла.
• Любое моющее средство - 1 бутылка.
Процесс
Прежде всего, изготовим концентрированную серную кислоту. Делаем емкость из
пивной 0,5 л бутылки, желательно прозрачного стекла (легче контролировать
процесс). Для этого отрезаешь горлышко где-то на уровне верхней трети. Острые
края бутылки желательно обработать напильником. Готовишь песчаную баню
(старая железная кастрюлька или большая кружка, заполненная песком слоем 10 см) .
Заливаешь аккумуляторную серную кислоту где-то на одну треть. Помешаешь ее в
песчаную баню. Включаешь нагрев. При нагревании серная кислота теряет влагу и
ее концентрация растет. Дожидаешься, пока не появится легкий дымок. Это пошла
окись серы (VI). Не перегрей смесь - окись серы моментом вытягивает влагу из
воздуха и превращается в серную кислоту в виде взвеси - вдыхать ее не
полезно. Быстренько снимаешь баню с плитки и накрываешь бутылку стеклом.
Выдерживаешь в бане минут 15-20. Горячая серная кислота весьма опасна. В случае
разлива обильно засыпаешь это место пищевой содой, если попадет на кожу — проест
быстрее, чем почувствуешь боль. Так что респиратор и перчатки должны быть в
использовании. Подобным образом, повторяя, отгоняешь где-то 300-400 мл кон-
Он же силикатный конторский клей — можно купить в магазине канцелярских
принадлежностей .
2 В оригинале был карбонат кальция (СаСОэ) , то есть мел. Автор, скорее всего,
ошибся.
3 В оригинале был железосинеродистый калий, то есть «красная кровяная соль». Автор,
скорее всего, ошибся.
центрата. Храни в стеклянной посуде, лучше с притертой крышкой.
Далее понадобится азотная кислота - делаем сами! Берем 2 бутылки,
желательно «попузатее». В одну бутылку кладем 165 грамм натриевой селитры и заливаем
туда же 100 мл концентрированной серной кислоты. Быстренько соединяем
горлышками с пустой бутылкой и заматываем это место скотчем, чтобы внутрь не
попадал воздух. Наклоняем получившуюся конструкцию так, что бы пустая бутылка
была чуть выше. Начинаем нагревать бутылку со смесью, пустая заполняется
красно-бурым газом - окисью азота (IV) , а селитра потихоньку растворяется в
кислоте. Не перегревай! Сильный нагрев увеличивает газообразование и окись
азота стравится через соединение. После полного растворения, прекращаем нагрев.
Бутылки ставишь в холодное место, часа на 3. Получаем в бутылке жидкость с
осадком. Осадок, глауберова соль, нам не нужна, а жидкость —
концентрированная азотная кислота, на воздухе она «дымит». Повторяя процесс получаешь 150-
200 мл. Для временного хранения подойдет пластиковая бутылка, но для
длительного нужно все-таки стекло.
Разбавляем азотную кислоту водой 1:1. То есть из 150 мл концентрата
получаем 300 мл рабочего раствора. Начинаем растворять серебро или его сплавы. Чем
мельче будут кусочки, тем быстрее пойдет процесс. При растворении выделяется
красно-бурый газ (окись азота), весьма ядовит, так что нужна вентиляция! Пока
растворяется серебро, готовим перенасыщенный раствор поваренной соли. В 300
мл воды, при 80 °С добавляем соль до тех пор, пока она не перестанет
растворяться. Фильтруем. Охлаждаем. Выпадает осадок (соль), снова фильтруем.
После растворения металла, начинаем приливать мелкими порциями раствор
соли. Начинает интенсивно выпадать осадок. Подождем, пока осядет, приливаем еще
чуть-чуть. Повторяем до тех пор, пока не прекратится выпадение осадка.
Переборщить с солью не бойся, лишнее останется в растворе. Далее рабочий раствор
с осадком нагреваешь до 90 °С. И выдерживаешь при такой температуре 10 минут.
Тонкий осадок при этом укрупнится. Далее аккуратно сливаешь раствор с осадка,
приливаешь воду, взбалтываешь, отстаиваешь, опять сливаешь раствор, этот
процесс называется декантация. Таким образом хорошо промываешь осадок. Жидкость
с осадком фильтруем через промокашку. Полученный фильтрат есть хлорид серебра
(AgCl), который используется в большинстве рецептов для серебрения. Но
хранить его долго не получится. Это соединение весьма не устойчиво и довольно
быстро разлагается до металлического серебра, особенно под действием света.
Отсыпаешь хлорид серебра в количестве необходимом для серебрения (об этом
ниже), а остаток ведь не выбрасывать же! Поэтому оставшийся реактив заливаем
водой. Бросаем туда мелкие, но такие, чтобы можно было, потом заметить
кусочки оцинкованной проволоки, по весу в 2 раза больше чем хлорида серебра. Туда
же приливаем грамм 50 раствора поваренной соли. Нагреваем эту смесь до 80-90
°С и поддерживаем эту температуру. Весьма быстро хлорид серебра
восстанавливается до металла. Греешь и помешиваешь до тех пор, пока весь осадок не
станет серого цвета. Удаляем кусочки проволоки. Далее опять декантируешь
раствор. Последние порции промывки желательно делать дистиллятом. Полученный
осадок фильтруешь на промокашку. Фильтрат — чистое серебро.
В отдельной посуде, опять разводишь концентрированную азотную кислоту с
водой (желательно дистиллятом) в отношении 1:1. В посудину, где находится
порошок серебра, мелкими дозами аккуратно приливаешь раствор азотной кислоты до
тех пор, пока не растворится весь металл (газы - вентиляция). Полученный
раствор выпариваем до сухого остатка. Это азотнокислое серебро (AgN03) • Храним
его в темном месте в стеклянной посуде с притертой крышкой. Реактив весьма
едкий и может оставить язвы на руках, обращаться осторожно! В случае
необходимости получить хлорид серебра — растворяем в воде, приливаем раствор соли и
фильтруем (см. выше).
Теперь необходимо подготовить поверхность твоей детали. Сначала
обезжириваем . Готовишь раствор:
• Вода - 1 л
• Жидкое стекло — 50 г
• Кальцинированная сода — 25 г
• Средство для мытья посуды — 25 г.
Нагреваешь раствор до 70 °С и опускаешь туда деталь. Время обработки — 20
мин. Руками не трогать! Там где схватишься, серебро слезет. Непосредственно
перед серебрением — декапируем поверхность (удаляем оксидную плёнку) -
помещаем деталь в раствор азотной кислоты (1:1 — 15-20%) на 40-60 сек и сразу в
раствор для серебрения.
Итак, начнем серебрить...
Рекомендую серебрить электрохимическим способом. Гораздо более стойкое и
качественное покрытие.
Для сравнения приведу краткое описание альтернативы, если кто-то хочет
попробовать другой метод.
Серебрение
химическим
способом
• 20 г хлористого серебра,
• 120 г поваренной соли,
• 150 г лимонной кислоты,
• вода - 1л.
Кипятишь раствор 15 мин. Затем помещаешь деталь на подвесах в ёмкость и
кипятишь . Постепенно он покрывается слоем серебра.
Недостаток способа — невозможно проконтролировать толщину покрытия и низкая
механическая стойкость. Подобным способом можно пользоваться только для
декоративных целей.
Серебрение
электрохимическим
способом
Раствор:
• хлористое серебро — 20 г
• желтая кровяная соль — 50 г
• кальцинированная сода — 60 г
• вода — 1 л.
Анод — графит, катод — деталь. Плотность тока — 0,1 А/кв. дм. Температура
раствора — 20 °С. Время гальванизации подбирается индивидуально, постоянно
контролируя процесс. Очень важно чтобы источник питания был стабилизированный
и давал чистый постоянный ток. На выходные цепи желательно повесить большую
емкость 60000-100000 мкФ. Пульсирующий ток испортит поверхность.
После серебрения есть рекомендации пассивировать поверхность в 1% растворе
хромпика с выдержкой 20 мин. Пассивация — это нанесение оксидной пленки
предотвращающее дальнейшее окисление. Во многих случаях она не требуется.
Миниатюрная
гальваническая
установка
Покрытие металлов никелем, цинком, хромом, серебром и даже золотом можно
делать без гальванической ванны с помощью несложного приспособления -
миниатюрной гальванической установки. Она состоит из специальной кисти, внутрь
которой может заливаться электролит, понижающего трансформатора с напряжением
4-12 в и током 0,8-1,0 а и соединительного шнура.
Щетина кисти обматывается медным проводом. Диод (с током более 2А)
устанавливается внутри кисти или снаружи. Диаметр кисти 20-25 мм. "Минус" источника
напряжения соединяется при помощи зажима "крокодил" с обрабатываемым куском
металла, а "плюс" - с намотанной на щетину проволокой. Вместо щетины можно
применить пористую губку. Покрываемые металлические предметы должны быть
тщательно очищены от грязи, жира, ржавчины и т. п. Ржавчину удаляют травлением в
кислоте, а остатки краски - шлифовкой наждачной шкуркой. После этого
поверхность протирается чистым куском материи и обезжиривается специальным раство-
ром. Чем ровней и чище будет поверхность, тем прочнее будет гальваническое
покрытие. После очистки покрываемых металлических предметов делают все
указанные выше соединения, включают трансформатор в сеть, заливают электролит в
кисть и равномерными движениями проводят кистью по поверхности металла, не
отрывая кисть от поверхности. Тотчас же будет замечаться тонкий металлический
осадок, который постепенно наращивается. Как правило, для прочного покрытия
требуется до 20-25 раз пройти кистью по одному и тому же месту поверхности.
Электролит доливают в кисть по мере надобности.
После окончания покрытия деталь споласкивают водой и полируют смоченной в
воде тряпкой, а затем промывают еще раз и сушат. Для каждого вида покрытия
берется строго определенный электролит, который составляется по приведенным
ниже рецептам (в граммах на 1 л раствора).
Электролит для меднения:
1. Медный купорос (сернокислая медь) - 200
2. Серная кислота чистая - 50
3. Этиловый спирт или фенол - 1-2
Электролит для никелирования:
1. Сернокислый никель - 70
2. Сернокислый натрий - 40
3. Борная кислота - 20
4 . Хлористый натрий - 5
Электролит для хромирования:
1. Хромовый ангидрид - 250
2. Серная кислота (уд. вес 1,84) - 2,5
Электролит для цинкования:
1. Сернокислый цинк - 300
2. Сернокислый натрий - 70
3. Алюминиевые квасцы - 30
4 . Борная кислота - 20
Электролит для серебрения:
1. Хлористое серебро свежеосажденное - 3-15
2. Железисто-синеродистый калий - 6-30
3. Сода кальцинированная - 6-30
Электролит для золочения:
1. Хлорное Золото - 2,65
2. Железисто-синеродистый калий - 15-50
3. Сода безводная - 20-25
Состав для обезжиривания:
1. Едкий натрий - 100-150
2. Сода кальцинированная - 40-50
3. Растворимое стекло - 3-5
В зависимости от степени загрязнения покрываемые предметы выдерживаются в
обезжиривающем составе от 15 минут до одного часа при температуре состава 80
-100 °С. Номера 1, 2, 3, 4 в рецептах указывают на порядок приготовления
растворов. Сначала берут 200-300 мл воды, в которой растворяют первый компонент,
потом второй, третий и так далее, а затем доливают воду до 1 литра раствора.
Если необходимо приготовить меньшее количество раствора, то вес всех
компонентов нужно уменьшить пропорционально новому объему раствора (например, на
0,5 л раствора соответственно в 2 раза, на 0,25 л - в 4 раза). Воду
необходимо применять дистиллированную (в крайнем случае, кипяченую) при температуре,
15-40 °С. Следует иметь в виду, что хотя вышеупомянутые растворы не содержат
сильно ядовитых веществ, обращаться с ними во избежание ожогов и отравлений
нужно с большой осторожностью. Растворы лучше хранить в темной стеклянной
посуде с плотно закрывающимися крышками.
Справочник
/ !
ДИСКРЕТНЫЕ СЛУЧАЙНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
Случайная величина (СВ) — это величина, которая принимает в результате
опыта одно из множества значений, причём появление того или иного значения этой
величины до её измерения нельзя точно предсказать.
Случайная величина называется дискретной (ДСВ), если ее множество значений
счетно. Например:
■ Число точек на грани игрального кубика, выпадающее при его
подбрасывании.
Количество карт одной масти присутствующие в раздаче игральных карт.
Количество левшей в каждом классе школы.
Число дождливых дней в году.
Количество носителей какой-либо гаплогруппы среди любых 100 жителей.
Количество каких-либо гибридных особей в популяции при скрещивании.
Частота пульса, число вызовов скорой помощи за час, количество операций
в месяц с летальным исходом и т.д.
Законом распределения ДСВ называется соотношение между ее возможными
значениями и их вероятностями (т.е. вероятностями, с которыми случайная величина
принимает эти возможные значения).
На практике представление о характере закона распределения получают путем
построения гистограммы распределения, показывающей количество появления
каждой величины (или их интервала) в серии опытов (рис. 1). Если поделить каждое
такое количество на их сумму (число опытов), то по оси ординат мы получим
экспериментальное значение вероятности появления каждой величины.
Следует заметить, что это значение вероятности (Р) тоже будет случайным -
оно может меняться при увеличении числа опытов. Его истинное значение (или
близкое к нему) может быть получено только при увеличении числа опытов до
бесконечности (или хотя бы до достаточно большой величины).
ю
<\>
а
СО
ч
X
m
т
5. i
О
О
с;
■
■
ft
1 1 1 1 1 1 1 1 1
21%
^^^^^^^^^^Ш j**"^ ^^Ц.
^^^^| 13% ^^^^И \Щ \.
x/^^l^^l^^l^^l^^l :>i ^^Н
1 1
■
■
^в
Рис. 1. Пример гистограммы.
Закон распределения может быть также задан формулой (формулы Бернулли,
Пуассона и др.) или таблицей.
Закон распределения дискретной случайной величины может быть представлен в
виде графика распределения - фигуры, состоящей из точек (х±, р±) , соединенных
отрезками (рис. 2).
0,3
02,
/o,i,
Р Л
] 1
2
3
Рис. 2. Графики унимодального (а), полимодального (б)
и антимодального (в) распределений
Мода М0 (X) распределения - это значение СВ, имеющее наиболее вероятное зна-
чение. Если мода единственна, то распределение называется унимодальным (рис.
2, а), в противном случае - полимодальным (рис. 2, б) Если в середине
диапазона изменения аргумента наблюдается минимум на графике многоугольника
вероятностей, тогда распределение называется антимодальным (рис. 2, в). Зачастую
цель исследования заключается именно в поиске моды.
Не следует путать закон распределения с функцией распределения. Функцией
распределения случайной величины X называется функция:
F(x) = Р(Х < х) ,
определяющая вероятность того, что случайная величина X примет значение,
меньшее х. Математически функция распределения является интегралом от закона
распределения (функции вероятности) и поэтому часто называется интегральной
функцией распределения или интегральным законом распределения. Для случая
дискретных величин она представляет собой сумму вероятностей появления
случайной величины (рис. 3).
Свойства функции распределения:
a) функция распределения принимает значения только из отрезка [0,1]: 0 <
F(x) < 1;
b) F(x) - неубывающая функция, т.е. если х2 > хг, то F(x2) > F(xx) ;
c) F(- °°) =0; F(+ °°) = 1;
d) вероятность того, что случайная величина примет значение из
интервала [а, Ь] (причем а < Ь), равна: Р(а < X < b) = F(b) - F(a);
Пример
Дано распределение случайной величины:
X
р
1
0.4
4
0.1
5
0.3
7
0.2
Изобразим функцию F(х)
0 при х < 1,
0.4 при 1 < х < 3,
0.5 при 4 < х < 5,
0.8 при 5 < х < 7,
при х > 7,
Графически:
'(X) |
1.0
0.8
0.6
0.4
02
i
0
1
1
i
2
i
3
i
4
i
5
•
6
i
7
X
Рис. 3. Функция распределения
Математическим ожиданием М(Х) ДСВ X называется среднее значение данной
случайной величины:
M(x)=±xiPi
г=1
т. е. математическое ожидание - это сумма произведений значений случайной
величины х± на соответствующие вероятности р±. Естественно, что истинное
значение может быть получено при п -> °°.
Свойства математического ожидания:
a) М(С) = С, если С - постоянная величина;
b) М(СХ) = С'М(Х) , если С - постоянная величина;
c) М(Х ± Y) = М(Х) ± M(Y) ;
d) если случайные величины X и Y независимы, то M(X'Y) = M(X) 'M(Y) .
e) М(Х ± С) = М(Х) ± С, где С - постоянная величина;
Медиана Me(X) - это значение случайной величины, которое делит таблицу
распределения на две части таким образом, что вероятность попадания в одну из
них равна 0,5:
Р(Х < х) = Р(Х > х) =0.5.
Медиана обычно не определяется для дискретной случайной величины.
Дисперсией D(X) ДСВ X называется математическое ожидание квадрата
отклонения СВ от ее математического ожидания:
D{X)=M[{X-M{X))2]=M{X2)-[M{X)]2
г
d{x)= £(*,. -M{x)fPl = ±xfPi-[M(xf
г=1 г=1
Дисперсия служит для характеристики рассеяния СВ относительно ее
математического ожидания.
Свойства дисперсии:
a) D(С) = 0, если С - постоянная величина;
b) D (СХ) = C2'D(X) , если С - постоянная величина;
c) D(X + Y) = D(X) + D(Y) + 2cov(X,Y) , где cov(X,Y) = M[ (X-M(X) ) (Y-M(Y) ) ]
- ковариация двух случайных величин X и Y;
d) если X и Y некоррелированы, то есть cov(X,Y) = 0, тогда D(X + Y) = D(X)
+ D(Y) .
Средним квадратическим отклонением а случайной величины X называется
величина , которая имеет ту же размерность, что и X:
Пример
Дискретная случайная величина X задана законом распределения:
X
р
-1
0,1
0
0,2
1
0,1
2
0,6
Найти числовые характеристики ДСВ: М(Х), D(X), а, моду.
Математическое ожидание: М(Х) = -10,1 + 00,2 + 10,1 + 20.6 = 1,2
Дисперсия D(X) = (-1)20,1 + 020,2 + 120,1 + 220,6 - 1,22 = 2,6-1,44 = 1,16
Среднеквадратичное отклонение о = V 1,16 = 1,077
Мода равна 2.
Обратите внимание, что наиболее вероятное значение не равно в этом случае
математическому ожиданию (среднему арифметическому по сути).
Ниже приведены некоторые теоретические законы распределения дискретных
случайных величин.
Закон
распределения
Бернулли
Распределение Бернулли в теории вероятностей и математической статистике —
дискретное распределение вероятностей, моделирующее случайный эксперимент
произвольной природы, когда заранее известна вероятность успеха или неудачи.
Случайная величина X, распределенная по закону Бернулли, принимает
значения: 1 - «успех» или 0 - «неудача» с вероятностями р и q = 1 - р
соответственно
х±
Pi
0
q
i
р
Математическое ожидание: М(Х) = O.q + l.p = p.
Дисперсия: D (X) = 02q + 12р - p2 = p(l - p) .
Приведем несколько примеров.
Задача о
контролерах
При многократных поездках на каком-либо виде транспорта, например,
электричке, практический интерес представляет оценка вероятности появления
контролеров . В этом случае простейшая модель выглядит следующим образом. Считаем
появления контролеров в различных поездках независимыми событиями, имеющими
одну и ту же вероятность р. Свяжем с каждым из этих событий случайную
величину х3, равную единице, если контроль во время j-й поездки произошел, и нулю в
противном случае. Тогда выборка может иметь следующий вид.
j
XD
1
0
2
0
3
1
4
0
5
0
6
0
7
1
8
0
9
0
10
1
Мы предполагаем, что наблюдаемые величины следуют распределению Бернулли с
неизвестным параметром р.
Задача
Менделя
Рассматривается цвет горошин двухцветного горошка (он может быть желтым или
зеленым). Согласно закону Менделя при определенных условиях наблюдения доля
(вероятность) желтых горошин должна составить 1/4. По наблюдениям цвета
горошин требуется проверить справедливость закона Менделя.
1-
р- •
q- t
-i 1 1 ■
о l
Рис. 4. Распределение вероятностей Бернулли.
Биномиальный
закон
распределения
Случайная величина X, распределенная по биномиальному закону, принимает
Значения: 0, 1, 2 , ..., п с вероятностями, определяемыми по формулам Бернулли:
Р(Х = т) = Стп-ртс^"т = Стп-рт(1-р)п_т,
где Стп - биномиальный коэффициент n!/((n-m)!m!) и m < п.
Данное распределение характеризуется двумя параметрами: целым числом п > 0,
называемым числом испытаний, и вещественным числом р называемом вероятностью
успеха в одном испытании, 0 < р < 1. Биномиальное распределение — одно из
основных распределений вероятностей, связанных с последовательностью
независимых испытаний. Если проводится серия из п независимых испытаний, в каждом из
которых может произойти "успех" с вероятностью р, то случайная величина т,
равная числу успехов во всей серии, имеет указанное распределение. Эта
величина также может быть представлена в виде суммы X = Хг + Х2 + Х3 ... + Хп
независимых слагаемых, имеющих распределение Бернулли.
Математическое ожидание: М(Х) = пр.
Дисперсия: D(X) = npq = np(l-p).
На рисунке 5 приведены графики (полигоны) распределения случайной величины
X, имеющей биномиальный закон распределения для числа опытов равного 5 и
различных вероятностях р. Нетрудно видеть, что чем больше вероятность р, тем в
большем числе опытов m можно ожидать успех (мода растет). Или наоборот - зная
моду можно прикинуть вероятность успеха в одном испытании р.
Если значения п велики, то непосредственное вычисление вероятностей
событий , связанных с данной случайной величиной, технически затруднительно. В
этих случаях можно использовать приближения биномиального распределения
распределением Пуассона и нормальным (рис. 6).
P(m)
0.5
0.4
0.3
0.1 ^
P=0,2
'^^\\ P=0,3
^
1
n=5
p=0,5
2
3
P=0,8
4
sP=0/ '
m s
Пример
Рис. 5. Биноминальное распределение для п = 5 и р
0,2; 0,3; 0,5; 0,7; 0,8.
(Л
о
ю
о
о
о
о
о
о
• р=0.5 and n=20
р=0.7 and п=20
• р=0.5 and п=40
• ••t&JCW****
0
10
-г-
20
30
-г-
40
Рис. 6. Функция вероятности биноминального
распределения при различных р и больших п.
В рекламных целях торговая фирма вкладывает в каждую пятую единицу товара
денежный приз размером 100 тенге. Найти закон распределения числа сотен
тенге, полученных при четырёх сделанных покупках.
Вероятность того, что в случайно сделанной покупке окажется денежный приз,
равна р = 1/5 = 0,2. Случайная величина X - число покупок, в которые вложен
денежный приз, имеет биномиальный закон распределения с параметрами п=4 и
р=0,2. Ряд распределения X имеет вид:
х±
Pi
0
0,4096
1
0,4096
2
0,1536
3
0,0256
4
0,0016
Значения р± = P (X=m) при (m=0, 1, 2, 3, 4) вычислены по формуле:
P(X = m) = Cm40,2m0,84_m.
Мода распределения находится где-то между 0 и 1. Таким образом наиболее
вероятно при 4 покупках получить 1 купюру или не получить ее вообще.
Закон
распределения
Пуассона
Случайная величина X, распределенная по закону Пуассона, принимает
бесконечное счетное число значений: 0, 1, 2, ..., к, ..., с соответствующими
вероятностями , определяемыми по формуле Пуассона:
Р(Х=т) = Лте"А/т! .
где А > 0 - параметр распределения Пуассона.
Распределение Пуассона — вероятностное распределение дискретного типа,
моделирует случайную величину, представляющую собой число событий, произошедших
за фиксированное время, при условии, что данные события происходят с
некоторой фиксированной средней интенсивностью и независимо друг от друга.
Распределение Пуассона играет ключевую роль в теории массового
обслуживания.
Изначально распределение Пуассона было предложено для моделирования потока
входящих телефонных звонков на коммутатор. Примеры других ситуаций, которые
можно смоделировать, применив это распределение: поломки оборудования,
длительность исполнения ремонтных работ стабильно работающим сотрудником, ошибка
печати, рост колонии бактерий в чашке Петри, дефекты в длинной ленте или цепи
и др.
1 2 3 4 5 6 m
JU
Рис. 7. Закон распределения Пуассона для А = 0,5; 1; 2; 3,5; 5.
0.4
iii>iii«iiiiiii
i i i i
0
10
о X=l
X = 4
о Х=\0
15
20
Рис. 8. Функция вероятности Пуассона при А = 1; 4 ; 10.
На рисунках 7-8 приведены графики (полигоны) распределения случайной
величины X, имеющей закон распределения Пуассона с параметром А.
При п -> °° и р -> 0 биномиальный закон распределения приближается к
закону распределения Пуассона, где А = пр.
Математическое ожидание М(Х) = А.
Дисперсия D(X) = А.
Таким образом А имеет смысл математического ожидания (среднего
арифметического для выборки).
Пример
В супе объёмом V плавает N перчинок. С какой вероятностью в ложку объёмом
V0 попадёт ровно п перчинок?
Если количество перчинок N велико, а отношение V0/V мало, то задача
описывается распределением Пуассона.
В среднем, в ложке должны оказаться А = NV0/V перчинок. Вероятность того,
что в ложке окажется ровно п перчинок, равна:
Pn(X) = XnG-A/n! = (NV0/V)nexp(-NV0/V)/n!.
В частности, при V = 10 л, V0 = 0,01 л, N = 50 получаем А « 0,05 (то есть
одна перчинка, в среднем, попадается на 20 ложек), а вероятность:
• того, что в ложке окажется ноль перчинок, р0 * 0,95123,
• того, что в ложке окажется одна перчинка, pi « 0,04756,
• того, что в ложке окажется две перчинки, р2 * 0,00119,
• того, что в ложке окажется три перчинки, р3 * 0,00002.
Как видим, рп очень быстро уменьшается с ростом п (рис. 9).
Распределене Пуассона
-+— Л=0,05
Рис. 9. Распределение Пуассона с А « 0,05 из примера выше.
Геометрическое
распределение
Геометрическое распределение в теории вероятностей — распределение
дискретной случайной величины равной количеству испытаний случайного эксперимента до
наблюдения первого «успеха».
Дискретная случайная величина X имеет геометрическое распределение, если
она принимает значения 1, 2, ..., т, ... (бесконечное, но счётное множество
значений) с вероятностями:
Р(Х = m) = pq^-1
где 0<р<1, q=l-p, m=l, 2, ...
Пример геометрического распределения представлен на рисунке 10.
Ряд геометрического распределения имеет вид:
х±
Pi
1
р
2
pq
3
pq
...
m
pq1""1
. . .
Очевидно, что вероятности р± образуют геометрическую прогрессию с первым
членом р и знаменателем q (отсюда и название "геометрическое
распределение") . Определение геометрического распределения корректно, так как сумма
ряда
ГО -I
2>* = p+pq+...+ptf'l+...= p{\ + q+... + q*-1 + ..)= р- = ^ = 1
i-i W P
Случайная величина X=m, имеющая геометрическое распределение, представляет
собой число m испытаний, проведённых по схеме Бернулли, с вероятностью р
наступления события в каждом испытании до первого положительного исхода.
Рис. 10. Графики функций вероятности геометрического
распределения считающего неудачи
Математическое ожидание ДСВ X, имеющее геометрическое распределение с пара-
М{Х) = —
метром р: М(Х) = 1/р. Р
Дисперсия D (X) = q/p2, где q = 1-р.
Пример
Вероятность поражения цели равна 0,6. Производится стрельба по мишени до
первого попадания (число патронов не ограничено). Требуется составить ряд
распределения числа сделанных выстрелов, найти математическое ожидание и
дисперсию этой случайной величины. Определить вероятность того, что для
поражения цели потребуется не более трёх патронов.
Случайная величина X - число сделанных выстрелов - имеет геометрическое
распределение с параметром р=0,6. Ряд распределения X имеет вид:
х±
Pi
1
0,6
2
0,24
3
0,096
. . .
. . .
m
0,6-0,4m
. . .
. . .
По формулам:
М(Х) = 1/р = 1/0,6 = 5/3,
D(X) = q/p2 = 0,4/0, б2 = 10/9.
Вероятность того, что для поражения цели потребуется не более трёх патронов
равна:
Р(Х<3) = Р(Х=1) + Р(Х=2) + Р(Х=3) = 0,6 + 0,24 + 0,096 = 0,936.
Геометрическое распределение
■р=0,6
б
m
10
12
Рис. 11. Геометрическое распределение для примера выше.
ДСВ и статистика
Мы просто обязаны использовать статистические методы обработки данных,
когда 2 и более измерения чего-либо начинают различаться между собой. В этом
случае данные наших измерений являются случайными величинами, и они
подчиняется какому-то (может быть пока неизвестному) закону распределения
вероятностей. Когда и 2 опыта, и 13, и 106, и 100000000000000000000000. Не все
распределения описаны математически. Но обычно хватает тех, что известны. Их
примерно 30-40. Достаточно подобрать наиболее близкое из дискретных или
непрерывных, в зависимости от типа наших данных.
Далее можно найти какое-то среднее арифметическое и стандартное отклонение
среднего - это показатель рассеивания случайной величины и только. При росте
числа опытов оно уточняется. Если там нет изменения, а только ошибка - то при
росте числа опытов стандартное отклонение будет уменьшаться. Для физики это
обычный случай. В биологии же изменения перекрывают ошибку. Следует заметить,
что среднее арифметическое может не совпадать с наиболее вероятной величиной
(модой). Всегда следует понимать, что именно мы ищем в исследованиях.
А вот если мы захотим знать доверительный интервал внутри которого лежит
истинное значение величины или сравнить две выборки или сделать какое-то еще
заключение - нам нужно знать распределение. Одно дело, когда оно нормальное -
колоколообразное (отклонения от истинного значения), а другое - когда оно
двугорбое да еще несимметричное (величина случайно принимает два состояния да
еще одно из них более вероятно). Естественно, что и доверительный интервал
будет несимметричный. Метод расчета доверительного интервала диктуется
имеющим место распределением.
Возможно, Вы заранее знаете распределение - в генетике и физике оно
зачастую известно из теоретических положений. В других случаях нужно попробовать
догадаться или поискать в литературе для такого же исследования. Тогда это
распределение определяет тесты для разных видов сравнений и заключений.
Согласитесь , что не следует тесты для непрерывных распределений применять для
дискретных, хотя такое допустимо при большом числе опытов (в идеале
стремящемся к бесконечности).
Например, мы хотим знать, различаются ли две выборки (контроль и
эксперимент, до воздействия и после, два разных объекта). Для каждого теста есть
таблица. Смотрим - попадет ли подсчитанное значение критерия в нужную
вероятность . Попало - значит есть эффект воздействия. Не попало? Это еще ничего не
говорит. Возможно эффект есть, но слабый чтобы его могла выявить такая малая
выборка (или тест не очень мощный). Увеличиваем ее (то есть делаем больше
опытов). Опять проверяем. Если попали - значит эффект воздействия есть, но он
слабый (малозаметный на фоне случайных изменений) и обнаружтвается только при
очень большой выборке.
Так сколько нужно опытов для доказательства наличия эффекта? 10? 20? 100?
Или 10000? Мы не Знаем. Это зависит от конкретного исследования. В ряде
случаев ответ дает теория распределения. Иначе можно попробовать построить
кривую зависимости критерия от числа опытов из таблицы при одной и той же
вероятности (обычно 0.95) . Сделать 10, 20 и 30 опытов с воздействием и без него
и подсчитав для каждого случая критерий, построить по трем точкам (критерий
при 10, 20 и 30 опытах) вашу гипотетическую кривую. Если они при каком-то
числе опытов пересекутся (например, при 87) - тогда вы будете знать примерно,
сколько вам нужно опытов для доказательства. Если нет - то это конец
исследования - там нет никакого эффекта воздействия. Вообще нужно всегда строить
всевозможные графики по вашим данным - это может дать идею.
Что если вы не знаете распределение? Тогда придется поработать. Зачастую
уже по 100 опытам можно по гистограмме догадаться о его виде. Тогда по
критерию хи-квадрат их можно сравнить и доказать что ваше экспериментальное и
например Пуассона достаточно близки. Не доказали - значит нужно проверить с
другим похожим или увеличивать число опытов. Кстати бывает так, что
воздействие чего-либо меняет само распределение - в контроле "колокол", а в
эксперименте "двугорбый верблюд". Но на малом числе опытов вы это никогда не
узнаете, хотя это может быть следствием еще неоткрытого явления.
Разное
ПОГРЕШНОСТИ В ХИМИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ
И. Ф. Долманова
Химический анализ веществ - сложный, многостадийный процесс. Химику во
время анализа приходится проводить не только большую, трудную, часто ювелирную
работу, но и решать много интересных и разнообразных, подчас разнородных
задач. Так, например, иногда требуется анализировать очень малые количества
вещества (вкрапления в минералы, горные породы, металлы, клетки живых
организмов) , определять 10~10-10~8 % компонента в образцах самой разнообразной
природы. Часто нужно провести анализ быстро, на расстоянии или без разрушения
образца, как требуется, например, при работе с космическими объектами, донными
отложениями морей и океанов, предметами искусства и судебной экспертизы. Но
есть одно требование, которое химик-аналитик должен выполнять всегда:
провести анализ правильно, отразить истинное содержание компонента в анализируемом
объекте и оценить отклонение полученного результата от истинного содержания
определяемого вещества. Неправильное определение того или иного компонента
может привести к серьезным последствиям: у больного к малой или, наоборот,
слишком большой дозе принятого лекарственного препарата, при плавке стали к
ухудшению ее качества, при оценке рентабельности месторождения к серьезным
экономическим просчетам. Именно поэтому одной из самых важных проблем
методологии аналитической химии является вопрос о погрешностях в химическом
анализе.
Точность
химического
анализа
При определении каких-либо компонентов (например, хрома, марганца,
молибдена или пестицидов) в конкретных объектах (сталь, почвы, природные воды)
необходимо оценить надежность и точность проведения химического анализа. Это
часто бывает не менее важной и трудной задачей, чем осуществление самого
определения .
Когда говорят о точности химического анализа, точном методе или точной
методике, о более или менее точной стадии определения, то имеют в виду
собирательное понятие точности, включающее две количественные характеристики:
правильность и воспроизводимость (рис. 1).
*1
о
к7
9
Восп
*3
о
роизводи
•
X
мость
*4
о
*5
о
*6
о
Правильность
•
*ист
Рис. 1. Воспроизводимость и правильность химического
анализа: х - среднее значение единичных определений
(х±) ; хИст _ истинное значение определяемой величины
о -
• -
•
«о
а
о
о
о*
о
о
о
б
•
с
0
о
- единичные результаты
0
в о
о
° •
с о
о
о
о
0
в
о о в
0
г
определения
- среднее значение определяемой величины
истинное значение определяемой величины
Рис. 2. Различные результаты химического анализа
Воспроизводимость характеризует рассеяние единичных результатов
относительно среднего, степень близости друг к другу результатов единичных определений.
В отдельных случаях наряду с термином "воспроизводимость" пользуются термином
"сходимость". При этом под сходимостью понимают рассеяние результатов
параллельных определений, то есть проводимых одним и тем же методом, в одно и то
же время, в идентичных условиях, а под воспроизводимостью - рассеяние
результатов химического анализа, полученных разными методами, в разных
лабораториях, в разное время. Правильность характеризует отклонение полученного
результата анализа от истинного значения измеряемой величины (см. рис. 1).
Результаты химического анализа могут быть хорошо воспроизводимыми, но
неправильными (рис. 2, а) ; правильными, но плохо воспроизводимыми (рис. 2, б) ;
неправильными и невоспроизводимыми (рис. 2, в) и, наконец, и хорошо
воспроизводимыми и правильными (рис. 2, г). Когда говорят о высокой точности,
предполагают , что результаты правильные и мал разброс данных химического анализа.
Отклонение результата анализа (среднего значения) от истинного содержания
определяемого компонента называют погрешностью определения. Вместо термина
"погрешность" некоторые исследователи используют термин "ошибка". Точность
часто характеризуют относительной погрешностью определения, выраженной в
процентах1 : 100- (хср-хист) /хист.
Требование к точности могут быть самыми разными. Определяются они целью и
задачами химического анализа, природой анализируемого объекта. Необязательно
всегда стремиться к высокой точности. Например, при текущем контроле многих
металлургических и химических производств определение компонентов можно
проводить с точностью 10-15%. В том случае, когда важно более точно знать
содержание вредных примесей (например, в фармацевтической, пищевой
промышленности) , требования к точности химического анализа составляют уже 0,1-1%. Для
полупроводников точность определения основных компонентов должна быть не ниже
0,1%, а по возможности и 0,01%, так как физические свойства этих материалов в
сильной степени зависят от строгости сохранения их стехиометрического
состава.
Как правило, требования точности химического анализа диктуют заказчики -
технологи, геологи, медики, физики. Но у химиков-аналитиков должно быть
собственное понимание необходимости той или иной точности при проведении
анализа . Неоправданное требование высокой точности определения обычно удлиняет и
удорожает химический анализ. Так, например, при снижении погрешности
определения ряда компонентов с 2 до 0,2% время анализа увеличивается более чем в 20
раз. Завышение требований к точности часто приводит к необходимости
использовать сложную, дорогостоящую аппаратуру. Таким образом, у исследователя должен
быть трезвый подход к выбору более или менее точного метода, особенно при
проведении массовых химических анализов.
Классификация
погрешностей
химического
анализа
Понятие "погрешность" довольно сложное. Существует несколько подходов к
классификации погрешностей. Рассмотрим основные из них. Часто погрешность
обозначается символом2 D.
По способу вычисления погрешности можно разделить на абсолютные и
относительные .
Из-за отсутствия знака среднего будет использоваться х,
2 Не путать с дисперсией статистического анализа.
Абсолютная погрешность равна разности между средним из измеренных значений
величины (хср) и истинным значением (хист) этой величины: D = хср - хист.
В отдельных случаях, если это необходимо, можно рассчитывать погрешности
единичных определений: D± = х± - хИСт-
Заметим, что под измеренной величиной в химическом анализе можно понимать
как содержание компонента, так и аналитический сигнал, то есть физическую
величину, функционально связанную с содержанием компонента (например,
интенсивность излучения или величина окислительно-восстановительного потенциала). В
зависимости от знака абсолютные погрешности могут быть разделены на
положительные и отрицательные.
Относительная погрешность может быть выражена в долях или процентах:
D = (хср-хист)/хист или D% = 100-(хср-хист)/хист.
Относительная погрешность обычно берется по модулю и знака не имеет.
Чаще всего погрешности классифицируют по характеру причин, их вызывающих.
При этом погрешности делят на систематические и случайные. Обычно при такой
классификации выделяют также промахи (или грубые погрешности).
К систематическим погрешностям относят погрешности, вызванные постоянно
действующей причиной, постоянные во всех измерениях или меняющиеся по
постоянно действующему закону. Они могут быть выявлены и устранены. К случайным
относят погрешности, хаотически меняющиеся от измерения к измерению, причины
которых достоверно неизвестны. Их величины могут быть оценены с применением
методов математической статистики. Промах - это резко искажающая результат
анализа и обычно легко обнаруживаемая погрешность, вызванная, как правило,
небрежностью или некомпетентностью химика-аналитика.
На рис. 3 представлена схема, поясняющая понятия систематических, случайных
погрешностей и промахов. Прямая линия 1 отвечает тому идеальному,
гипотетическому случаю, когда во всех п определениях отсутствуют как систематические,
так и случайные погрешности. Прямая линия 2 и ломаная 3 тоже идеализированные
примеры химического анализа. В одном случае полностью отсутствуют случайные
погрешности, но все п определений имеют постоянную отрицательную
систематическую погрешность (Лх). В другом отсутствует систематическая погрешность.
Реальную картину отражает ломаная 4: имеются как случайные, так и
систематические погрешности.
X 1
X
3
/
2,
о
4
i
1
о
о
I
2
о
о
I
3
о
о
I
4
° о
л С
i
Ах
'
о Промах
i i
5 6 п
Рис. 3. Систематические и случайные погрешности химического анализа
Деление погрешностей на систематические и случайные в известной степени
условно . Систематические погрешности одной выборки результатов при рассмотрении
большого числа данных могут переходить в случайные. Например, систематическая
погрешность, обусловленная неправильными показаниями прибора (сбита шкала),
при измерении аналитического сигнала в разных лабораториях и на разных
приборах (на каждом из них шкала сбита по-своему) переходит в случайную. В то же
время многие случайные погрешности могут быть уменьшены или исключены
методами, подобными методам уменьшения или исключения систематических погрешностей.
Можно классифицировать погрешности по источникам их происхождения.
Поскольку источников погрешностей чрезвычайно много, то и классификация по
источникам не может быть однозначной. Некоторые примеры классификации погрешностей
по источникам изложены при рассмотрении систематических погрешностей.
Систематические
погрешности
При более подробном обсуждении систематических погрешностей вспомним, что
одним из основных признаков этих погрешностей является то, что они вызваны
постоянно действующей причиной. Здесь уместно обсудить некоторые из
многочисленных источников погрешностей. Отметим, что систематические погрешности, а
часто и случайные обусловлены не одним, а несколькими одновременно
действующими источниками. Обычно принято выделять погрешности, связанные с методом
анализа (чаще всего с инструментом измерения аналитического сигнала):
погрешности метода, инструментальные погрешности. Самым простым примером
погрешностей этого типа является погрешность взвешивания на аналитических весах,
обусловливающая неизбежную погрешность гравиметрического метода анализа в целом.
Так, если погрешность взвешивания составляет ±0,2 мг, то минимальная
относительная погрешность гравиметрического определения (при навесках в 1 г)
составит 0,02%. Инструментальные погрешности и погрешности отдельных методов
(например, люминесцентных, атомно-абсорбционных, полярографических, потенциомет-
рических) обсуждаются в соответствующих учебниках и монографиях.
Инструментальная погрешность, погрешность метода, обычно составляет лишь
небольшую долю общей погрешности результата химического анализа. Основной
вклад в общую погрешность вносят методические погрешности химического
анализа. Методика - это описание всех стадий, условий и операций химического
анализа конкретного образца. В методические погрешности входят, например,
погрешности отбора пробы, переведения пробы в удобную для анализа форму
(растворение, сплавление, спекание, пиролиз), погрешности концентрирования и
разделения компонентов.
Особо можно выделить погрешности, связанные с природой химической реакции,
положенной в основу обнаружения или определения компонента. Так, в
гравиметрии - это погрешности, вызванные, хотя и малой, но все же заметной
растворимостью осаждаемой формы, процессами соосаждения и т.д. В титриметрии типичной
методической погрешностью является индикаторная погрешность, возникающая в
связи с тем, что выбранный для титрования индикатор вступает в реакцию
взаимодействия с титрантом либо несколько раньше, либо несколько позже достижения
точки эквивалентности.
Рассматривая классификацию источников погрешностей и помня, что такая
классификация условна и относительна, выделим все же в отдельный ряд реактивные
погрешности. Реактивные погрешности химического анализа обусловлены тем, что
все применяемые реактивы, в том числе вода и другие растворители, не являются
абсолютно чистыми, но содержат какое-то количество мешающих определению
примесей, а нередко и примеси определяемых компонентов. К погрешностям этого
типа, как бы вносимых извне, относятся также погрешности, вызванные
загрязнениями рабочих помещений и т. д.
Вторым из основных признаков систематической погрешности является то, что
она постоянна во всех измерениях или меняется по постоянно действующему зако-
ну. Так, например, при использовании химических индикаторов в титриметриче-
ских методах остается постоянной во всех единичных измерениях индикаторная
погрешность. Постоянна при использовании одних и тех же аналитических весов
погрешность взвешивания в гравиметрических методах. В то же время в
оптических методах, когда, например, аналитическим сигналом является пропускание
(Т, величина, равная 1/1о, где I и 10 - интенсивность потоков излучения,
соответственно падающего и прошедшего через анализируемый образец),
систематическая погрешность измерения меняется по постоянно действующему закону (рис.
4) .
D, %
Л
3
2
1
I
\
\.
20
J
J
60
/
/
100
т, %
Рис. 4. Зависимость относительной погрешности от величины пропускания
Третьим признаком систематических погрешностей является то, что они могут
быть выявлены и устранены или по крайней мере оценены.
Как выявить наличие систематической погрешности, проверить правильность
химического анализа? Рассмотрим некоторые наиболее часто используемые способы
проверки правильности определений.
Одним из способов проверки правильности является способ "введено-найдено",
когда к анализируемой пробе добавляется точно известное количество
определяемого компонента. Заметим, что компонент должен быть добавлен в той же форме,
в которой он находится в анализируемом объекте, и проведен через все стадии
анализа. При этом компонент может быть введен в матрицу образца, не
содержащую определяемого компонента, или добавлен к образцу, содержащему его надежно
и точно установленное количество. В последнем случае способ проверки
правильности называют иногда способом добавок. Если на последней стадии анализа
введенное количество определяется с достаточной точностью, то результат анализа
считается правильным.
Часто используемым способом проверки правильности является сравнение
результатов анализа с результатом, полученным другим независимым методом.
Отметим при этом, что, применяя для выявления систематической ошибки другой
аналитический метод, химик должен быть уверен в том, что выбранный для сравнения
метод является действительно независимым, то есть в основу определения
компонента положен существенно другой принцип. Например, при проверке правильности
определения компонента спектрофотометрическим методом желательно для
сравнения использовать хроматографический, полярографический, потенциометрический
метод, а не спектрофотометрический метод с применением другого реагента.
Общепринятым приемом оценки правильности является проведение анализа
стандартного образца. Это самый надежный способ выявления систематической
погрешности. Стандартные образцы - это образцы, состав и свойства которых надежно
установлены и официально удостоверены государственным учреждением. Обычно
стандартные образцы анализируют на один или несколько компонентов многими
методами во многих лабораториях, поэтому содержание компонентов в стандартных
образцах, указанное в свидетельстве о составе образца, можно принимать за
истинное значение. Непременным условием применения стандартного образца в
химическом анализе является совпадение состава и свойств стандартного образца и
анализируемой пробы. При использовании стандартного образца для оценки
правильности метода или методики проводят многократный химический анализ
стандартного образца и сравнивают найденное количество с истинным, паспортным
содержанием определяемого компонента.
После того как систематическая погрешность выявлена одним из описанных выше
основных способов, она должна быть оценена и устранена. Заметим, что численно
оценить величину систематической погрешности можно лишь с точностью,
лимитируемой случайными погрешностями анализа.
При оценке систематических погрешностей можно условно выделить погрешности
трех типов. К первому типу относятся погрешности известной природы, которые
могут быть рассчитаны a priori, до определения компонента, и учтены путем
введения соответствующей поправки.
Примерами таких погрешностей являются индикаторные погрешности и
погрешности измерения объемов в титриметрии, погрешности взвешивания в
гравиметрическом методе анализа.
К систематическим погрешностям второго типа можно отнести те погрешности,
природа которых известна, но значения неизвестны, однако могут быть оценены в
ходе химического анализа или при постановке специального эксперимента. К
погрешностям такого типа можно отнести инструментальные погрешности, реактивные
погрешности, погрешности отдельных стадий химического анализа - методические
погрешности.
Если при выявлении и оценивании систематических погрешностей исследователь
может оценить погрешности отдельных стадий и операций, то, пользуясь законами
сложения погрешностей, он может вычислить значение общей погрешности
результата анализа.
Аналитика, однако, часто интересуют не сами по себе выявление и оценка
систематических погрешностей, а в большей мере способы их уменьшения и
устранения. Одним из таких способов является релятивизация (relative -
относительный) , когда в идентичных условиях проводят отдельные аналитические операции
относительно других таким образом, что происходит нивелирование
систематических погрешностей. Так, в целях релятивизации систематических погрешностей в
титриметрии аликвоты стандартного и анализируемого раствора отбирают одними
же и теми же пипетками, в гравиметрии взвешивают пустой тигель и тигель с
осадком на одних и тех же весах, с одними и теми же разновесами и т.д. Одним
из приемов релятивизации погрешностей является прием контрольного опыта
(холостого опыта), когда через все стадии химического анализа проводится проба,
не содержащая определяемого компонента. Полезным будет сигнал, равный
разности суммарного измеренного аналитического сигнала и аналитического сигнала
контрольного опыта. При этом происходит нивелирование погрешностей,
обусловленных загрязнениями из реактивов, воды, используемой посуды, погрешностей
стадии пробоподготовки.
К третьему типу погрешностей следует отнести погрешности невыясненной
природы, значения которых неизвестны. Эти погрешности наиболее трудно выявить и
устранить. Они могут быть обнаружены лишь после устранения всех прочих
систематических погрешностей и последующего тщательного анализа всех стадий,
операций и условий проведения химического анализа. Обычно в таких сложных
случаях используют прием рандомизации (random - случайный) - прием переведения
систематических погрешностей в разряд случайных. Возможность рандомизации ос-
нована на том, что систематическая погрешность единичного явления (метода,
прибора, исполнителя анализа) при рассмотрении ее в более широком классе
однотипных явлений (группа методов, серия приборов, коллектив аналитиков)
становится величиной переменной, то есть, приобретает черты случайной
погрешности и оценивается с помощью методов математической статистики.
Случайные
погрешности
К началу обработки результатов химического анализа методами математической
статистики систематические погрешности должны быть выявлены и устранены или
переведены в разряд случайных. Данные анализа при этом являются случайными
величинами с определенным распределением вероятности.
Напомним, что случайное событие (величина) - это такое событие (величина),
которое может произойти или не произойти при выполнении определенного
комплекса условий. Объективная возможность появления той или иной случайной
величины задается ее вероятностью. Так, если мы имеем N попарно несовместимых
случайных величин и событие А происходит в М случаях, то вероятность события
Р(А) равна M/N. Из математической статистики известно, что случайная величина
считается заданной, если известна ее функция распределения, вероятность ее
попадания в тот или иной интервал. Одной из основных задач аналитика при
оценке случайных погрешностей химического анализа является нахождение функции
распределения, которой описываются экспериментальные данные.
Прежде чем рассматривать оценку случайных погрешностей, остановимся на двух
понятиях: генеральная и выборочная совокупность. Генеральная совокупность -
гипотетическая совокупность всех мысленных результатов (от +°° до -°°) .
Выборочная совокупность (выборка) - реальное число п результатов, которое имеет
исследователь. Под генеральной совокупностью результатов химического анализа
следует понимать, таким образом, все мыслимые результаты, которые могли бы
быть получены при анализе одного и того же объекта различными методами, на
различных приборах, разными аналитиками. Обычно же при проведении анализа
одного и того же объекта имеем 3-7 результатов (выборочная совокупность).
Вопрос о близости параметров выборочной совокупности к параметрам
генеральной совокупности связан с объемом выборки и функцией распределения случайных
величин. Важно отметить, что, как правило, для результатов химического
анализа при п > 20-30 (и тем более при п > 50-100) с достаточной степенью
надежности можно считать, что выборка представляет собой генеральную совокупность.
Многочисленными исследованиями показано, что данные большинства
аналитических определений при наличии генеральной совокупности результатов химического
анализа подчиняются закону нормального распределения (распределение Гаусса).
Функция распределения может быть представлена в виде формулы, в виде таблиц
или графическом виде. В качестве примера на рис. 5 показано графическое
изображение нормального распределения случайной величины х, которая в химическом
анализе может быть значением аналитического сигнала, содержания.
Параметрами нормального распределения являются величины р и а2 -
математическое ожидание и дисперсия.
Математическое ожидание (р) для непрерывной случайной величины представляет
собой тот предел, к которому стремится среднее х при неограниченном
увеличении объема выборки. Таким образом, математическое ожидание является как бы
средним значением для всей генеральной совокупности в целом, почему и
называется иногда генеральным средним. При отсутствии систематических погрешностей
математическое ожидание р равно истинному значению хИСт •
Дисперсия (а2) характеризует рассеяние случайной величины относительно сво-
его математического ожидания и определяется как математическое ожидание
квадратов отклонений х от р • Положительное значение корня квадратного от
дисперсии (а) называют стандартным отклонением и также используют для
характеристики рассеяния случайной величины х относительно генерального среднего р•
Рис. 5. Семейство кривых нормального распределения с
параметрами р = 0 и а = 1, 2, 4
Вид колоколообразных кривых, симметричных относительно вертикальной прямой,
проходящей через точку х = р, зависит от величины дисперсии и, следовательно,
стандартного отклонения. Чем больше стандартное отклонение, тем более пологой
становится кривая (см. рис. 5).
Обычно при обработке результатов многократного химического анализа и
сопутствующих им случайных погрешностей принято проводить два статистических
параметра: ширину доверительного интервала, внутри которого могут лежать
результаты анализа, и доверительную вероятность того, что они попадают в этот
интервал . Так, например, при обработке данных химического анализа и при других
практических приложениях часто пользуются нормированным законом нормального
распределения, который получают при переходе от величины х к величине:
и = (х - р)/а.
Значения функции распределения и (функции Лапласа) табулированы, и,
пользуясь табличными значениями функции Лапласа, можно показать, что значения
вероятности того, что случайная погрешность при многократном химическом анализе
(то есть для генеральной совокупности результатов химического анализа) не
превышает +а, +2а, +3а, равны соответственно 0,6826 (68,26%), 0,9544 (95,44%)
и 0,9973 (99,73%).
Нормальный закон распределения неприменим для обработки малого числа
измерения выборочной совокупности (обычно 3-7) - даже если генеральная
совокупность в целом распределена нормально. Для малых выборок вместо нормального
распределения используют распределение Стьюдента (t-распределение), которое
связывает между собой три основные характеристики выборочной совокупности:
ширину доверительного интервала, соответствующую ему вероятность и объем
выборочной совокупности. Более подробно о способах оценки случайных
погрешностей с применением распределения Стьюдента можно прочитать в специальной
литературе, и в частности в приведенных в данной статье литературных
источниках.
В заключение следует отметить, что этапы химического анализа включают не
только отбор пробы, подготовку пробы к анализу и стадию измерения
аналитического сигнала. Не менее необходимой и важной стадией химического анализа
является математическая обработка результатов измерений, оценка полученных
результатов , их правильности и воспроизводимости.
Литература
1. Основы аналитической химии: В 2 кн. / Под ред. Ю.А. Золотова. М. : Высш.
шк., 1996. Кн. 1. 363 с.
2. Доерфель К. Статистика в аналитической химии. М.: Мир, 1994. 267 с.
3. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа.
Л.: Химия, 1984. 168 с.
Разное
ФОТОГАЛЕРЕЯ
Разное
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННОГО
на 26 января 2013 г.
Список условно разбит по разделам принятым в последних номерах журнала,
потому что названия разделов, как и сам журнал, постоянно менялись. Да и
некоторые статьи вполне могут принадлежать совершенно разным разделам, тогда как
для других вообще проблематично найти хоть какой-то подходящий раздел.
A simple homemade Van de Graaff generator
Англо-русский словарь компьютерной лексики
Англо-русский толковый словарь генетических
терминов
Машина времени
"Английский для наших, ч.1 "
Английский для наших. Часть 2
Против интеллектуальной собственности
Изготовление солнечного элемента
Выражения величины
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2009
2010
2010
3
6
7
9
10
12
1
8
11
Выражения величины (продолжение)
Выражения величины (продолжение)
Выражения величины (продолжение)
Выражения величины (окончание)
Английский для химиков
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (продолжение)
Английский для химиков (окончание)
Мозазавры в степях Волгограда
Морские лилии Подмосковья
Новый обскурантизм и Российское просвещение
Наркотики и общество
Формирование «диссертационной ловушки»
«Блеск и нищета» высшего образования в России
Оправдание науки
Наука: вызовы природы и общества
Выбор катастроф
Наше образование
Пятое правило арифметики
DARPA и «Колхоз»
Апокалипсис завтрашнего дня
Почему мы доверяем науке?
0 реформе образования в России
Об образовании
Никола Тесла
Жизнь Александра Флеминга
0 возможности генерации сверхпроводящего состояния
воды
Охота на шаровую молнию
Где скрываются снежные люди
Параллельные миры и машины времени
Параллельные миры и машины времени (продолжение)
Что происходит с современным НТП?
Пиратство как прогрессивный налог
Пиратство как двигатель прогресса
"Книги, интернет, экология "
Техношок или сложность?
Аспирантура
Глобальное потепление
Глобальное потепление и озоновые дыры -
наукообразные мифы
"Изменение климата, 2001 г. Обобщенный доклад "
Преподавание химии
Взгляд российского шахтера на систему образования
по химии
Да здравствуют пираты!
Не просто бесплатно
Обобществленные истины
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Английский
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Беспокойство
Биографии
Биографии
Гипотезы
Гипотезы
Гипотезы
Гипотезы
Гипотезы
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2010
2010
2011
2011
2011
2007
2007
2007
2007
2008
2009
2009
2006
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
4
6
1
3
4
6
7
7
1
3
6
6
6
8
9
10
11
5
5
6
12
3
3
4
5
6
7
7
7
7
7
7
8
8
Большой Адронный Коллайдер
Пиратская бухта
У края финансовой бездны
Теория кризиса
Чернобыль
Глобальное потепление и его модель
Конопляные мифы
Проблема 2033
Таяние льдов
Школьная Америка
Еретические мысли о науке и обществе
Герострат и логика
Еще раз о науке и учености
Туринская плащаница - пора ставить точку?
Научно-технический прогресс - XXI век
Экономика России - XXI век
Инопланетян не обнаружить - они везде
После Гигапедии
Молния в кармане
Механика
Послужной список Ильи Громовержца
В начале
Религии мира
Эволюционная роль религии
Русская культура и способ производства
Читая Библию
Читая Библию (окончание)
Читая Библию 2
Читая Библию 2 (продолжение)
Читая Библию 2 (окончание)
От папирусов до электронных книг
Самиздат: неподцензурная журналистика в СССР
Домострой
Охотники за микробами
Космос: наука и мифы
История Земли и жизни на ней
Призрак казненного инженера
Неофициальное жизнеописание ВЭИ
Баллада о вересковом меде
Шотландский вересковый эль
Что случилось в Росуэлле
Неизвестная история человечества
Не смеется ли Господь Бог?
Дилетанты
Повседневная жизнь охотников на мамонтов
Первобытное искусство
Искусство Древнего Египта
Искусство Древней Передней и Малой Азии
Крито-Микенское искусство
Искусство Древней Греции ч.1
Искусство Древней Греции ч.2
Очень Древняя Греция
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Дискуссии
Идеи
Идеи
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
Измышлизмы
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
2008
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2007
2009
2007
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
8
4
5
5
6
3
6
6
6
7
7
9
1
1
1
1
2
3
8
4
1
7
9
3
3
4
5
8
9
10
3
5
6
7
8
10
11
12
1
1
2
3
8
9
11
12
1
2
3
4
5
5
Очень Древняя Греция (продолжение)
Кузькина мать
Изгнание из Эдема
Искусство этрусков
Изгнание из Эдема (продолжение)
Жизнь в Древнем Риме
Жизнь в Древнем Риме
Краткая история почти всего
Краткая история почти всего (продолжение)
Краткая история почти всего (окончание)
Жизнь и чаяния алхимиков
1185 год
1185 год (продолжение)
1185 год (окончание)
Неслучайные случайности
Неслучайные случайности (окончание)
Темные пятна Лунной истории
Естественная история жизни
Естественная история жизни (продолжение)
Голубая кровь
Естественная история жизни (продолжение)
Естественная история жизни (окончание)
Очень краткая история человечества
До и после динозавров (продолжение)
Блеск меча
До и после динозавров (окончание)
Краткая история тела человека
Арабески ботаники
Арабески ботаники (продолжение)
Тропой Хаоса
Арабески ботаники - 2
Тропой Хаоса (окончание)
Арабески ботаники - 2 (окончание)
Краткая история средневековья
Краткая история средневековья (продолжение)
Краткая история средневековья (окончание)
Кривая история открытий
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история биологии
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история химии
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история химии (окончание)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики (продолжение)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики (продолжение)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики (продолжение)
Кривая история открытий (продолжение)
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
История
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
6
6
7
8
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
11
12
1
2
2
3
4
5
6
6
7
7
8
8
9
10
11
12
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
8
8
Краткая история физики (продолжение)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики (продолжение)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история физики (окончание)
Кривая история открытий (продолжение)
Краткая история мусора
Кривая история открытий (продолжение)
Холодный термояд.
Поиск внеземных цивилизаций: новая стратегия.
"Клин Клинским вышибают, или кулинар в стиле X "
Быть иль не быть
Уроки программирования на Visual C++ с помощью MFC
Тайны и секреты компьютера
Уроки программирования баз данных в Visual Basic
Технологии компонентного программирования
Диагностика зависания и неисправностей компьютера
VBA: для тех кто любит думать
Работа с коммуникационными портами в программах для
Win32
Локальная сеть из двух компьютеров
Восстановление данных с лазерных дисков
Основы программирования на С#
C++ в примерах (для начинающих)
Операции под MS Windows
Полезные советы по работе с компьютером
Строим локальную сеть
Сборка ПК дома
Базовый курс: Windows и Интернет
MS-DOS
Visual Basic 6.0 Самоучитель для начинающих
Visual Basic 6.0 Самоучитель для начинающих
Самоучитель по ASSEMBLER
Как начать осваивать микроконтроллеры
Тропой пингвина
Советы и секреты
Ускорение Windows XP
Настройка системы безопасности Windows XP
Папы и мамы ПК
Настройка BIOS
Настройка BIOS (продолжение)
Разберемся с компом
Разберемся с компом (окончание)
LINUX для системщиков
Компьютер изнутри. Периферийные устройства
Компьютер изнутри (окончание)
Простейший ремонт компа
Локальная сеть
Локальная сеть (продолжение)
Локальная сеть (продолжение)
Локальная сеть (продолжение)
Локальная сеть (окончание)
История
История
История
История
История
История
История
История
Коммент арии
Коммент арии
Коммент арии
Коммент арии
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
Компьютер
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2006
2006
2007
2008
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2012
2012
2012
2012
2012
9
9
10
10
11
11
12
12
12
12
1
7
1
3
4
6
7
7
8
9
9
9
10
11
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
6
6
6
7
8
11
12
1
3
4
6
5
6
8
9
10
Выращивание грибов. Советы начинающим.
Простые опыты с ультразвуком.
Культура растительных клеток и тканей
Практическая биотехнология для начинающих
Руководство по капиллярному электрофорезу
Как увидеть ДНК
Техника эксперимента в органической химии
Лазерные треки в тонких пленках
0 плазмоидах и шаровой молнии
Демонстрация шаровой молнии
Природа шаровой молнии
Исследования формирования плазмоидов
Создание шаровой молнии
Работа с мицелием
Практикум начинающего миколога
Практикум начинающего миколога (продолжение)
Практикум начинающего миколога (окончание)
Мираж на вашем столе.
"Ген, мутация и эволюция человека. Расы и народы. "
Набор инструментов генного инженера.
Физика в вопросах и ответах.
Шум окружающей среды
Роман о грибах
Модели молекул
Как измеряются расстояния между атомами в
кристаллах
Невероятно — не факт
Технологические экзотермические смеси
Растительные галлюциногены
Пять нерешенных проблем науки
101 ключевая идея: Физика
Основы биотехнологии
Лекции по биологии
Расшифровка прошлого
Неандертальцы снова выйдут на мамонтов
Поход за разумом
Заразные гены...
...И парадоксы систематики
Лекции по биологоии (продолжение)
Канна биноиды
Из чего все состоит
Как физики изучают элементарные частицы
"Топливные элементы: прошлое, настоящее, будущее "
Эволюция
До и после динозавров
Проставляем даты
Вендские жители Земли
Суперсила
Искусственные драгоценные камни
Экология
Биология для электронщиков
Биология для электронщиков (продолжение)
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Лаборатория
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2011
2011
2011
2011
2006
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2
2
5
1
3
4
6
9
10
10
10
10
10
4
6
7
8
12
2
2
2
3
5
6
6
6
9
10
11
12
1
4
5
5
5
5
5
5
6
8
8
8
9
9
9
9
10
10
11
12
1
Биология для электронщиков (продолжение)
Биология для электронщиков (окончание)
История отмороженных
"Радиация: дозы, эффекты, риск "
Решение задач с применением нечеткой логики
Нейрокомпьютинг и его применение
Происхождение мозга
Нейрокомпьютинг и его применение
Происхождение мозга
Человеческий мозг
Происхождение мозга
Человеческий мозг (окончание)
Генетика для второгодников
Атомная физика для второгодников
Сверхпроводимость
Нанотехнология
Неприятности с физикой
Неприятности с физикой (окончание)
Тайная жизнь муравьев
Тайная жизнь пчел
Тайная жизнь термитов
Наши соседи: пауки и насекомые
Периодическая система: история и современность
Генетика для второгодников (продолжение)
Психоделики сегодня
Вечный двигатель
Частная жизнь муравьев
Легендарные композиты прошлого
Частная жизнь муравьев (продолжение)
Частная жизнь муравьев (окончание)
Характер физических законов
Характер физических законов (окончание)
Геном человека
Геном человека (продолжение)
Геном человека (продолжение)
Мир многих миров
Геном человека (окончание)
Мир многих миров (окончание)
Мир в ореховой скорлупке
Мир в ореховой скорлупке (продолжение)
Краткий курс биологии
Мир в ореховой скорлупке (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Мир в ореховой скорлупке (окончание)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Краткий курс биологии (продолжение)
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
Ликбез
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2
3
4
6
6
9
9
10
10
11
11
12
1
2
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
12
1
2
2
3
4
4
5
7
8
9
10
10
11
12
1
2
2
3
3
4
5
6
8
9
10
11
12
Хроники лаборатории.
"Иисус, еврей из Галилеи "
Лес (часть повести «Улитка на склоне»).
Имя розы
Сладкое бремя славы
Сморчки
Клон
"Отверженные, гл.3 "
Альтист Данилов
Мусорщик на Лорее
Рог изобилия
Дед Мороз
Профессия
Кракатит
Мой сын физик
Женская интуиция
"Человек, который пришел слишком рано "
Ретрогенетика
Тиски доктринерства
Фелицетин
Адепт Сергеев
Аналитик
Уровень шума
Принцип неопределенности
Шальная компания
Новогодний маньяк
Снегурочка
Срубить дерево
Муравьи
Где бы ты ни был
Скальпель Оккама
Обмен разумов
Ферми и стужа
Взрыв всегда возможен
Верный вопрос
Открытие себя
Постоянная должность
Сбалансированная экология
Подарки Семилиранды
Рождественский сюрприз
Куколка
Фабрика Абсолюта
Абсолютное оружие
Ящера
Какие смешные деревья
День муравья
День муравья (окончание)
Революция муравьев
Революция муравьев (окончание и подвал)
Сага о психоделиках - 2
Сага о психоделиках - 2 (продолжение)
Сага о психоделиках - 2 (окончание)
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
2006
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
12
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
1
2
3
3
4
5
6
6
7
8
9
10
11
12
12
1
2
3
4
5
6
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Ночь перед Рождеством
Упорный
Сага о психоделиках
Сага о психоделиках (продолжение)
Сага о психоделиках (продолжение)
Дневник Евы. Дневник Адама
Свидетель колдовства
Наваждение
Олеся
Ответное чувство
Ведьма на выданье
Прохвессор накрылся
День триффидов
Котел с неприятностями
День триффидов (окончание)
Пчхи-хологическая война
Мертвое прошлое
До скорого!
Терпение и труд
Военные игры
Похищение чародея
Ключик
Пасынки Вселенной
Глубокоуважаемый микроб
Война с саламандрами
Двенадцать дел Шерлока Холмса
Двенадцать дел Шерлока Холмса (окончание)
Шерлок Холмс и пятно Пуассона
Рибофанк
Рибофанк (окончание)
Клуб
Когда меня отпустит?
Мутант-59
Они сделаны из мяса
Мендель
"Непрочный, непрочный, непрочный мир"
Задачи с решениями
Материалы семинара по обработке сигналов
Расчет дополнительных погрешностей каналов ИИС
АСУТП
Анализ временных рядов и прогнозирование
Автоматическое регулирование объектов
Сигналы и линейные системы
Сигналы и линейные системы
Сигналы и линейные системы (продолжение)
Сигналы и линейные системы (продолжение)
От постановки задачи до принятия решения
Сигналы и линейные системы
Сигналы и линейные системы
Сигналы и линейные системы
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Литпортал
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2007
2007
2007
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
12
1
1
2
3
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
1
2
3
4
5
6
6
8
9
9
10
11
12
12
1
8
11
7
10
4
5
6
7
8
9
10
11
1
2
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов
Автоматы и их обучение
Использование компьютерных моделей
Вычислительная гидродинамика
Имитационная модель процесса обучения
Многокомпонентная модель обучения
Метод конечных элементов
Компьютерная модель вращения тела в силовом поле
Кибернетическая модель «Учитель-ученик»
Компьютерное моделирование технических систем
Моделирование систем массового обслуживания
Молочнокислые бактерии
H1N1. Война с ветряными мельницами
Трудно быть богом.
Тангенциальная индукция и законы электромагнетизма
Относительность и электрические машины
Апгрейд обезьяны
Апгрейд обезьяны (окончание)
Верхом на бомбе
Верхом на бомбе (окончание)
Стирка ультразвуком.
Приготовление целебных спиртных напитков
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Выбор осциллографа
Получение дрожжей из пивных бутылок
Биология. Палеонтологическая экскурсия
Выбор системы очистки воды
Из жизни винодела
Гальванопластика дома
Умная теплица
Химия в саду
Определение минералов с паяльной трубкой
Удаление пятен
Пайка для начинающих
Хромирование без проблем
Нарезание резьбы
Работа с оргстеклом
Работа со стеклом
Как построить ветрогенератор
Видеопроектор своими руками
«Физический минимум» на начало XXI века
Энергия атома: в конце концов
Шаровая молния - единство противоречий
Финансовый менеджмент семьи
Китайцы вывели трех частично светящихся поросят.
"Художник? — Значит, террорист. "
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Матпрактикум
Микроб
Микроб
Мышление
Мышление
Мышление
Мышление
Мышление
Мышление
Мышление
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Практика
Проблемы
Проблемы
Проблемы
Разное
Разное
Разное
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2009
2009
2007
2007
2007
2009
2009
2012
2012
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2009
2009
2009
2007
2007
2007
3
4
5
6
7
8
9
8
10
1
3
4
6
9
10
11
12
6
7
2
5
5
7
8
6
8
2
4
9
6
8
9
9
10
12
7
7
8
9
11
12
1
1
1
10
10
5
6
10
1
2
2
Особенности национального похмелья
Канадские ученые обнаружили в кипятке живую рыбу
"Власти США утверждают, что пища из клонированных
животных безопасна"
Полный справочник по уходу за пресноводными
тропическими рыбами
Два объявления
Требуются редакторы разделов
Экономика и финансы домашнего хозяйства
Юмор и объявления
Курс лекций по ТРИЗ для начинающих
Растения — твои друзья и недруги
Юмор и объявления
Эти странные русские
Анатомия сканера: взгляд изнутри
Анатомия сенсоров изображений
Наглядное сравнение сканеров CCD и CIS
Правда о колбасе
Юмор и объявления
Вольбахии: чужие внутри генома
Информация к размышлению
Информация к размышлению
Традиционное предновогоднее послание
Редакторам
Полезные советы по работе в MS Word
Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы
Мы приглашаем редакторов
Запись в библиотеку
"Алё, мы ищем редакторов "
Муравьи - грибоводы
Искусственный рай
Вакансии для физиков
Малый алхимический свод
Информация к размышлению
Информация к размышлению
Традиционное предновогоднее послание
Работа мастера позолотчика
Диссертация
Как поступить в американский университет
Конференция и симпозиум
Международный симпозиум в Томске
Весенний криз
Диссертация
Просьба
Минералы
Дух экономной лампы
К читателям
Открытое письмо президенту
От редакции
Волна пиратского залива
От редакции
Обман в науке
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
4
4
4
5
5
6
7
7
8
8
8
9
9
9
9
9
9
10
10
11
12
1
2
2
3
3
4
5
6
6
7
8
9
12
1
2
3
3
4
4
7
7
8
8
8
9
9
10
10
11
Кое-что из Заблуждений
От редакции
Опиум для народа
Что сбылось из прогноза РЭНД?
Новогодняя элегия
Ловцы человеков
День святого Валентина
От редакции
Ловцы человеков (окончание)
От редакции
Покупаем комплектующие для ПК
Новые горизонты Фулбрайта
От редакции
И это все о ней
Фотогалерея
От редакции
И это все о ней (окончание)
Фотогалерея и справочник
От редакции
Фотогалерея и справочник
От редакции
Фотогалерея и справочник
Разговор с ангелом майским вечером
Фотогалерея
"Клеи, замазки, цементы "
От редакции
Фотогалерея
От редакции
Краткий определитель научного шарлатанства
Переписка
Фотогалерея
От редакции
Некоторые ядовитые растения
Симпозиум! Симпозиум! Симпозиум!
Фотогалерея
От редакции
Некоторые растения-психоделики
Фотогалерея
Традиционное предновогоднее послание
Некоторые растения-психоделики (продолжение)
Интересные факты по истории
Фотогалерея
Список опубликованного
Книги из спецхранов
Как работает электродвигатель
Фотогалерея
Симпозиум! Симпозиум! Симпозиум!
От редакции
Книги из спецхранов (продолжение)
Фотогалерея
Весенний призыв
Книги из спецхранов (окончание)
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
11
11
12
12
12
1
1
1
2
2
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
7
7
8
8
8
9
9
10
10
10
10
11
11
11
11
12
12
12
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
4
Нанопоры в молекулярной биологии
Фотогалерея
Экзамен по химии
Доллар 98
Лекарственные растения
Сенсор для обнаружения панкреатита
Фотогалерея
Конкурс
Дедушка Митрофаныч
Лекарственные растения (продолжение)
Фотогалерея
От редакции
Лекарственные растения (продолжение)
Фотогалерея
От редакции
Лекарственные растения (окончание)
"Золото, золото, золото"
Защитные и клеящие составы
Фотогалерея
Из писем в редакцию
"Золото, золото, золото (окончание)"
Фотогалерея
К научных работникам
Ножевые и инструментальные стали
Фотогалерея
От редакции
Домашняя библиотека Homelab
Шарманка и кукуруза
Опреснитель воды
Фотогалерея
От редакции
Открытия и названия элементов
Провал
Фотогалерея
Новогоднее поздравление
Фотогалерея
Список опубликованного
Фотогалерея
Объявление
Люминофор своими руками
Спектрофотометр из телефона
Фотогалерея
Переписка
Получение низких температур
Фотогалерея
Переписка
Технологические советы
Фотогалерея
От редакции
Хлорирование воды
Фотогалерея
Объявление
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
4
4
4
5
5
5
5
5
5
6
6
6
7
7
7
8
8
8
8
8
9
9
9
10
10
10
11
11
11
11
11
12
12
12
12
1
1
2
2
3
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
6
Фотогалерея
Объявление
Простые опыты с растениями
Фотогалерея
Объявление
Фотогалерея
Объявление
Какого цвета зеленка?
Франций - история открытия
Фотогалерея
Объявление
Все врут календари
Фотогалерея
Послание редактора пережившим Конец Света
Учимся использовать QSL
Пример проектирования дискретного ПИД-регулятора
Управление шаговым двигателем с помощью PC
Основы автоматизации эксперимента
Интерфейс RS-485
Согласование сигналов для систем управления
Принципы электросовместимости приборов
Гальваническая развязка
Протокол MODBUS
Шина I2C
Система КАМАК
Х-10 - коммуникация через электросеть
Подключение приборных плат к шинам компьютера
Применение протокола Х-10 в домашней автоматизации
Стандарты VME и VXI
QNX/Neutrino
Интерфейс RS-485
Преобразователь интерфейса I2C - UART
Однопроводной интерфейс компании DALLAS
Управление выходом спирта
Меморандум электронщикам
С чего начинаются роботы
С чего начинаются роботы (продолжение)
С чего начинаются роботы (окончание)
Передача информации по каналу связи
Автоматическая система управления
АЦП с USB
Обработка сигналов
Обработка сигналов (продолжение)
Обработка сигналов (продолжение)
Обработка сигналов (продолжение)
Обработка сигналов (продолжение)
Обработка сигналов (продолжение)
Цветовая маркировка диодов.
Параметры отечественных излучающих диодов ПК
диапазона.
Параметры отечественных излучающих диодов ПК
диапазона.
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Разное
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Системы
Справочник
Справочник
Справочник
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2006
2006
2006
8
8
9
9
9
10
10
11
11
11
11
12
12
12
5
9
10
2
12
12
12
12
2
2
3
3
4
4
5
5
6
7
8
2
1
3
4
5
9
10
11
6
8
9
10
11
12
12
12
12
Параметры прецизионных стабилитронов и стабисторов.
Параметры стабилитронов и стабисторов -
ограничителей напряжения.
Параметры стабилитронов и стабисторов малой
мощности.
Параметры стабилитронов и стабисторов большой
мощности .
Semiconductor Diodes.
Zener Diodes.
Цоколевка распространенных биполярных и полевых
транзисторов.
Общие сведения по малогабаритным электромагнитным
реле
Параметры тиристоров.
Тривиальные названия химических веществ
Таблица растворимости неорганических веществ.
Растворители и разбавители
Зарубежные микросхемы и их аналоги
Бытовые яды
Опасные пищевые Е-добавки
Команды DOS
Справочник кустаря
Альфа и омега
Словарь компьютерного сленга
Старинные рецепты
Физические эффекты
Физические эффекты (продолжение)
Самодельный плазматрон.
Электрохимическая установка.
Высоковольтная лаборатория
Ректификационная установка своими руками
Самоделки для сада и огорода
Дистиллятор с тепловым насосом
Размышление на вечную тему (переработка мусора)
Самодельное оборудование
Анатомия и физиология контрольно-измерительных
приборов
Установка перегонки и ректификации спирта
Устройства для получения пленок
Магнитометры
Эффективный способ получения газа Брауна
Окно в инфракрасный мир
Аппарат для синтеза бензина
Самодельный плазмотрон
Робот-сканер
Муфельная печь МПК-2
Самодельный пескоструйный аппарат
Инвертор для индукционного нагрева
Инвертор для индукционного нагрева - 2
Коаксиальная криптоловая печь
Инвертор с PDM-регулированием мощности
Ультрафиолетовый лазер
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Справочник
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
Техника
2006
2006
2006
2006
2006
2006
2006
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2009
2012
2012
2006
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
12
12
12
12
12
12
12
1
2
2
2
3
4
8
9
10
12
4
6
1
4
5
12
2
3
4
6
10
11
3
9
2
3
4
4
5
7
11
5
6
7
12
12
12
3
3
Инвертор для индукционного нагрева - 3
Микроскоп Левенгука
Пиво своими руками
Краткая инструкция по сканированию книг и обработке
сканов
Лабораторная технология
Приготовление спиртосодержащего сырья
Руководство по ректификации спирта
Табуретовка
Культивирование грибов
Левитация сверхпроводника
Газовый аккумулятор
Нетрадиционные технологии домашнего выращивания
грибов
"Наиболее характерные заражения грибной культуры,
мицелия, субстрата "
Оцифровка печатных текстов
"Выращивание грибов простым способом, т.1 "
"Выращивание грибов простым способом, т.2 "
Домашнее пивоварение: технология двух кастрюль
Дать книге вторую жизнь
Изготовление фейерверков
Домашнее виноделие
Выращивание грибов
Литье
Разведение пивных дрожжей в домашних условиях
Жарим зерно дома
Эли бочкового созревания
Уксус. Что это такое и как его делают
Краткая инструкция для сканирования книг
Гальванопластика
Как сканировать журналы и брошюры
Искушение коньяка
Домашний эль
Производство грибов
Создание текстового слоя
Домашнее виноделие
Грибы на грядках
Техника стеклодувных работ
Стеклодувное дело (продолжение)
Лазерно-утюжная технология печатных плат
Искусственная икра
Выращивание грибов
Создание электронных книг из сканов
Извлечение духа вина
Технология красоты
Иллюстрации djvu-книг
Технология красоты (продолжение)
Технология красоты (продолжение)
Комплект DEE от LizardTech
Технология красоты (окончание)
Культивирование каннабиса
Техника
Техника
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
2012
2012
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
4
4
1
1
1
4
4
4
5
6
6
7
7
9
9
9
10
10
10
11
12
12
1
1
1
1
2
2
3
3
4
5
6
7
5
7
8
8
10
12
1
2
3
3
4
5
5
6
6
Светящаяся краска
Изготовление качественных печатных плат
Варим мыло
Книги своими руками
Золото из материнских плат
Работа с оргстеклом
Знакомство с портным
Введение в магнитные жидкости
Дамаск и булат
Технологии по работе со стеклом
Пескоструйная обработка стекла
Изготовление ножа
Как почистить сканы книг
Пиротехника для начинающих
Практикум начинающего грибовода
Реставрация антиквариата
Реставрация антиквариата (продолжение)
Реставрация антиквариата (окончание)
Выращивание спирулины
Посуда и оборудование
Что и как сделать
Что и где взять
Кристаллы
Методика выращивания кристаллов
Опыты без взрывов
Электролиз
Девять уроков пиротехники
Химия для любознательных
Термит
Введение в пиротехнику
Опыты в домашней лаборатории
Некоторые синтезы для домашней лаборатории
Анализ грязных вод
Влечение запаха
Угольная батарея
Опыт создания угольного топливного элемента
Озон
Купоросное масло химии
Клондайк для химика
Желудочный сок химии
Грозное оружие химии
"Первый, восьмой и семнадцатый "
Светящиеся краски и краски-хамелеоны
Клондайк для химика
Получение аммиачной селитры
Выращивание кристаллов
Препараты из природного сырья
Препараты из природного сырья (продолжение)
Препараты из природного сырья (продолжение)
Препараты из природного сырья (продолжение)
Препараты из природного сырья (окончание)
Качественные реакции
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Технологии
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
7
7
8
8
9
10
10
11
2
7
7
9
10
11
2
10
11
12
12
1
1
1
4
4
5
6
7
8
9
12
1
2
3
4
8
8
10
11
11
1
2
3
4
5
6
11
6
7
8
9
10
11
Экстракция растительных алкалоидов
Работа со стеклом
Как сделать ракету
Получение щелочных металлов
Лаборатория юного химика
Некоторые кухонные рецепты
Простые рецепты
Изготовление реактивов
Изготовление реактивов (продолжение)
Изготовление реактивов (продолжение)
Изготовление реактивов (окончание)
Самодельные реактивы
Самодельные реактивы (продолжение)
Самодельные реактивы (продолжение)
Самодельные реактивы (продолжение)
Самодельные реактивы (продолжение)
Самодельные реактивы (окончание)
Получение хлоратов и перхлоратов
Некоторые методы органической химии
Некоторые методы органической химии
Некоторые методы органической химии
Некоторые методы органической химии
Некоторые методы органической химии
Аналого-цифровой преобразователь из звуковой карты.
Преобразование угла потенциометра в цифровой код.
Прецизионный измеритель перемещения.
Устройство для обнаружения движущихся металлических
предметов.
"Схема, обеспечивающая развертку по диагональной
оси любого осциллографа. "
Блок питания аэроионизатора
Другой блок питания аэроионизатора
Еще один блок питания аэроионизатора
Варианты блока питания аэроионизатора
Электронный пылеулавливатель
Цифровая шкала - частотомер
Узлы электронных схем
Применение микросхемного стабилизатора К175ХП2
Как воруют электричество
Схемы питания высоковольтных устройств
Помехоустойчивые устройства
Полезные схемы
Простой импульсный блок питания на 15 Вт
Высоковольтная электроника
Приемники импульсного ИК излучения
Автоматическое бесконтактное переключающее
устройство
Конденсаторное реле сверхдлительных выдержек
времени
Фотоэлектронные устройства (обзор)
Числоимпульсный генератор
Измерение температуры датчиком DS1820
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Химичка
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2006
2006
2006
2006
2006
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
12
1
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
12
12
12
12
12
1
1
1
1
1
4
5
6
7
8
8
9
10
11
12
1
1
1
1
2
Источники стабильного тока и их применение
Электронно-оптический индикатор
Индикаторы магнитных полей
Приборы для научных исследований
Преобразователи частоты и устройства плавного пуска
Регулировка мощности
Лабораторный блок питания 0...20 В
Управление сетевой нагрузкой
Термометр цифровой
Универсальный регулятор мощности
Радиоэлектронные устройства
Ремонт СД-проигрывателей
Экономичный источник питания счетчика Гейгера
Сцинтилляционные детекторы ионизирующего излучения
Радиолюбительский дозиметр
Прибор непрерывного радиационного контроля
Радиационный индикатор в радиоприемнике
Датчик радиации в охранной системе
Создание USB-устройств
Программируемый логический контроллер
Заготовка для исследования переходных процессов
Микроконсоль для Бейсик-контроллера
AVR BASINT
Индукционная печь
Контактный терморегулятор
Электроника для биологов
"Измеритель индуктивности, сопротивления и емкости
Блок питания радиолюбителя
Исследование динамических параметров БП в N1
Multisim
Датчики в системах сбора данных и управления
От сайта к сайту
Цифровое управление паяльником
FT8U245AM в интерфейсе USB
"Преобразователи интерфейса USB на микросхемах
FT8U232AM, FT8U245AM "
Наглядная электроника
Многоточечный термометр
Работа АЦП с СОМ портом
Наглядная электроника (продолжение)
Функциональные модули установок ИФВЭ
Наглядная электроника (продолжение)
Формирование микроконтроллерами интервалов времени
Преобразование сигналов в заданные логические
уровни
Наглядная электроника (продолжение)
Наглядная электроника (окончание)
Анатомия микроконтроллерных схем
Измерительные цепи
Цифровой термометр с датчиком LM75AD
Как использовать карты MMC/SDC
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2
2
2
3
4
4
4
4
5
5
6
7
8
8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
10
10
11
11
11
11
11
12
12
1
1
1
2
2
2
3
3
4
4
4
5
6
7
8
8
Практика создания ПИ-регуляторов
Высоковольтный усилитель постоянного тока
Пьезокерамический трансформатор
Быстродействующий повторитель напряжения
Источник мощных прямоугольных импульсов света
Измерение временных интервалов
Инфранизкочастоный диэлектрический спектрометр
Устройство для определения диэлектрических
параметров
Счетчик Гейгера
Цифровой глаз с памятью
Управление лампой через интернет
Управление лампой через USB
Включение компьютера звонком телефона
Управление шаговым двигателем через USB
ШИМ-контроллер на микроконтроллере AVR
ИК радар близкого действия
Инфракрасный радар
Подключение карт памяти к микроконтроллерам
Устройство регистрации температуры
Разработка датчика угловой скорости
Высоковольтный источник питания 0-1000 В
Миниатюрный осциллограф
Homemade Arduino
Мир электронщика
Контроллер шагового двигателя для робота
Контроллер униполярного шагового двигателя
Управление шагового двигателя на ПЛИС
Самодельный мини-эхолот
Универсальный измерительный прибор «АВО-2006»
Цифровой акселерометр
Подключение детектора типа сцинтиллятор-фотодиод
Цифровой генератор низкой частоты
Источник стабилизированного высокого напряжения
Формирователь киловольтных импульсов
Простой источник стабильного тока
Источник для зарядки емкостных накопителей
Цифровой модулятор плотности импульсов
Способы подстройки частоты инвертора
Импульсные блоки питания
АЦП с Centronics
Источник питания ультразвуковой установки
Контроллер шины ISA
Автоматизированный диэлектрометр
Генератор высоковольтных импульсов напряжения
Преобразователь для зарядки емкостных накопителей
Измеритель скорости звука в жидкости
Физики продолжают шутить
"Юноше, обдумывающему житье "
Телевизор на службе здоровья
Справочник Гименея
Это должен знать каждый таракан
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Электроника
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
2009
2009
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2012
2007
2007
2007
2008
2008
9
10
10
10
11
12
1
1
2
6
8
8
8
9
9
10
10
11
11
12
1
2
3
4
5
5
5
6
6
7
8
8
8
9
9
11
1
2
5
6
6
8
9
10
11
12
6
10
12
4
5
0 жидком воздухе
Анекдот
Анекдоты
Теория валентности
История физики
Про бизнес
Проект Genesis
Химики еще шутят
Закон Мэрфи
2 = 1
Всемирное тяготение
Теория относительности
Фокусы квантовой теории
Что значит быть PhD
Библейские байки
Математики тоже шутят
Собутыльник
Гений
Подлокотник
0 побочных аспектах современной цивилизации
Невероятный симбиоз
Шестой Б
Божественный Google
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
Юмор
2008
2008
2008
2009
2009
2009
2009
2010
2010
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2011
2012
2012
7
8
9
3
4
5
7
11
12
1
2
3
4
4
5
6
7
7
9
9
10
10
12