Текст
                    ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
МАИ 2012


ДОМАШНЯЯ ЛАБО РАТОРИЯ 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. Йф^^ СОДЕРЖАНИЕ Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Двенадцать дел Шерлока Холмса (окончание) Локальная сеть МАИ 2012 История 3 47 Ликбез 90 Литпортал 138 Компьютер 223 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. Самодельные реактивы (окончание) Импульсные блоки питания Физические эффекты (продолжение) Химичка 247 Электроника 264 Справочник 291 Статьи редактируются, но орфография статей является делом их авторов. использовании материа- этого журнала, ссылка При лов на него не является обяза тельной, но желательной. Технологические советы Фотогалерея От редакции Разное 302 359 360 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). НА ОБЛОЖКЕ Человек с человеком не сходятся, а компьютер с компьютером всегда сойдутся. Читаем статью «Локальная сеть».
История КРАТКАЯ ИСТОРИЯ Кудрявцев П.С. ФИЗИКИ ЧАСТЬ II. КЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА (XVIII-XIX ВВ.) ГЛАВА ПЕРВАЯ. ЗАВЕРШЕНИЕ НАУЧНОЙ РЕВОЛЮЦИИ В XVIII В. Исторические замечания «Мы живем в такое время, в которое науки после своего возобновления в Европе возрастают и к совершенству приходят», - писал М.В.Ломоносов в 174 6 г. в своем предисловии к «Вольфианскои физике». Характеризуя революционный процесс «возобновления наук», Ломоносов указывает в качестве главной причины, тормозящей прогресс науки во времена средневековья, преклонение перед авторитетом 1 Журнальный вариант, с сокращениями. Начало см. в №4 за этот год.
Аристотеля и особенно подчеркивает заслугу Картезия (Декарта), который своим критическим анализом «открыл дорогу к вольному философствованию и к вящему наук приращению». Образно и ярко характеризует Ломоносов успехи астрономии, математики и естествознания в эпоху Галилея-Ньютона и отмечает, что эти успехи обусловлены тем, «что ныне ученые люди, а особливо испытатели натуральных вещей, мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но больше утверждаются на достоверном искусстве. Главнейшая часть натуральной науки - физика ныне уже только на одном оном свое основание имеет. Мысленные рассуждения произведены бывают из надежных и много раз повторенных опытов». Замечательное предисловие Ломоносова свидетельствует о том, как глубоко и четко передовой ученый середины XVIII в. осознавал свою причастность к великому перевороту в науке, произведенному Галилеем, Кеплером, Бойлем, Герике, Гюйгенсом, Ньютоном и другими естествоиспытателями XVII в. Он хорошо понимал значение перехода от схоластического метода средневековых ученых к науке, основанной на «достоверном искусстве» эксперимента. Ломоносов выразил в предисловии мысли и настроения своих современников, завершающих дело Галилея-Ньютона. К тому времени расширилась область применения эксперимента в физике и химии. Эксперимент стал широко применяться в исследовании тепловых и электрических явлений, в анализе химических реакций, в биологии. Использование математики в астрономии и механике привело к замечательным успехам небесной механики и к созданию аналитической механики Эйлера-Лагранжа. Механика, освободившись от громоздких геометрических методов Ньютона, стала изящной математической дисциплиной. Выделившись из остальной физики, она представила образец для физических теорий. Научный прогресс был неразрывно связан с социальным прогрессом. Научная революция произошла в историческую эпоху перехода от феодализма к капитализму. Этот исторический процесс развивался в XVIИв. с нарастающей силой. Вслед за Англией наступила очередь Франции, в которой в течение всей первой половины столетия шла напряженная борьба «третьего сословия» против дворянства и духовенства . Идеологи третьего сословия - французские просветители и материалисты - развернули кипучую деятельность, ставшую по сути дела идеологической подготовкой революции. Едкой и беспощадной критике подвергалась католическая церковь - идеологический оплот феодализма, пропагандировались идеи естественного равенства всех людей, идеи общественного переустройства на новых «естественных» и «разумных» началах. Писатели и философы, политические деятели критиковали устои феодального общества . Комедии Бомарше, романы и философские сочинения Вольтера, общественные и педагогические идеи Руссо, философские произведения Дидро, Ламетри, Гельвеция, Гольбаха и других с разной силой, на разных уровнях и с различных сторон расшатывали устои феодализма. Особую роль в деятельности французских просветителей и философов играла наука. Законы науки, законы разума лежали в основе их теоретических концепций . Вольтер в своих книгах «Философские письма», «Основы философии Ньютона» знакомил французских читателей с теорией Ньютона. По его инициативе и под его непосредственным влиянием ученая маркиза Эмилия дю Шатлэ перевела на французский язык «Начала» Ньютона, снабдив перевод написанными ею дополнениями «Сокращенное изложение системы мира» и «Аналитическое решение важнейших задач, относящихся к системе мира». Вольтер написал к переводу «Историческое предисловие» . Перевод вышел в 1759 г., спустя десять лет после смерти Шатлэ. С 1751 г. начала выходить знаменитая «Энциклопедия, или Толковый словарь наук, искусств и ремесел» под редакцией Дидро и Даламбера. В первых томах «Энциклопедии» сотрудничали Вольтер и Руссо. До 1757 г. Дидро редактировал «Энциклопедию» вместе с математиком Даламбером. С 1757 г. и до выхода последнего тома (1780) изданием руководил Дидро.
Влияние идеологов французской революции распространилось далеко за пределы Франции. В развитии русского общественного сознания - философии и литературы - деятельность французских писателей и философов XVIII в. сыграла значительную роль. Французские просветители и материалисты, высоко оценивая роль разума и науки, стали «виновниками» того, что в историю науки и культуры XVIII век вошел под названием «век разума». Это название утвердилось, несмотря на то, что в том же XVIII в. возникла идеалистическая реакция на успехи науки. Субъективный идеализм епископа Джорджа Беркли (1684-1753), скептицизм Давида Юма (1711-1776) , учение о непознаваемых «вещах в себе» Иммануила Канта (1724- 1804) сложились также в XVIII в. Отсюда берет начало расхождение естествознания и философии, особенно четко определившееся в период господства немецкой классической философии Шеллинга, Гегеля, Фихте. Вернемся, однако, к социальной истории XVIII в. Переход от феодализма к капитализму отмечен в этом столетии тремя крупными вехами. Это, во-первых, американская революция 1775-1783 гг., в результате которой на политической карте мира появилось новое независимое государство - Соединенные Штаты Америки. За этим набатным колоколом разразился пожар Великой французской революции (1789-1794), обеспечившей победу буржуазии над феодальным дворянством. Наряду с политическими революциями в XVIII в происходила и экономическая промышленная революция, в результате которой ремесленный способ производства был вытеснен фабрично-заводским. Именно в этом столетии начался процесс капиталистической индустриализации Он начался в Англии и вошел в историю под названием «Промышленный переворот в Англии». Прядильная машина Аркрайта «Waterframe».
Началом переворота можно считать дату изобретения английским изобретателем Джоном Уайяттом (1700-1766) первой прядильной машины (1733). Действительно, промышленный переворот начался в хлопчатобумажном производстве с изобретения прядильной машины. Однако от изобретения Уайятта до организации первой прядильной фабрики, оборудованной машинами, лежал длительный и трудный путь. Уайятт, Харгривс и другие изобретатели не добились успеха. Ловкий предприниматель парикмахер Ричард Аркрайт (1732-1792) сумел поставить на практические рельсы изобретение прядильной машины, построив в 1771 г первую прядильную фабрику, оборудованную запатентованными им машинами. Аркрайт стал первым фабрикантом Англии, родоначальником современных промышленных «тузов». Фабрика потребовала универсального двигателя. В крепостнической России на алтайских заводах гениаль ный русский механик Иван Иванович Ползунов (1728- 1766) думал о том, что бы «пресечь водяное руководство» и перейти от привязанного к реке водяного колеса к тепловому двигателю - «огненной машине». Такие машины были известны с начала XVIII в. (Ньюкомен, 1705). Это были по существу паро-атмосферные насосы, применявшиеся для откачки воды из шахт, для подачи воды в фонтаны увеселительных парков. Ползунов построил паро-атмосфер- ную машину непрерывного действия с автоматическим впуском и выпуском пара и инжектированием холодной воды для образования вакуума. К сожалению, преждевременная смерть изобретателя (машина испытывалась уже после его кончины) и неблагоприятные условия в феодальной России помешали довести интересное и важное начинание до конца. Изобретение Ползунова было надолго забыто. Одна из первых паровых машин Джеймса Уатта. Универсальный паровой (а не паро-атмосферный) двигатель с отделением конденсатора от рабочего цилиндра и непрерывным действием был создан английским изобретателем Джеймсом Уаттом (1736-1819). Паровые машины работали на многих фабриках и заводах Англии, приводили в движение колеса пароходов (Фультон, 1807). Создавались первые паровозы. Наступала эпоха пара. Таким образом, XVIII в. в истории общества обеспечил победу капитализма над
феодализмом и положил начало эпохе промышленного капитализма в Европе и Америке. Наука в России. М.В. Ломоносов Процесс развития капитализма происходил неравномерно и в каждой стране по- своему. Так, в молодой буржуазной республике США капиталистическая «свобода» и буржуазная демократия сочетались с рабовладением и работорговлей. В России в результате петровских реформ создавалась промышленность и развивалась внутренняя и внешняя торговля на основе крепостного строя и помещичьего хозяйства. Сильны были феодальные порядки в раздробленной Германии, Австрии и Италии. Характерно, что именно в этих странах наука отставала от английской и французской науки, а после победы французской революции наука в области точного естествознания во Франции заняла ведущие позиции. Петр I хорошо понимал значение науки для интенсивно развивающегося государства. Во время своих заграничных поездок он знакомился с организацией науки в Лондоне и Париже. Он поддерживал контакт с виднейшим представителем немецкой науки Лейбницем, советовался с ним по вопросу организации высшего научного учреждения в России. К тому времени сложились два основных типа таких учреждений: Лондонское Королевское общество и Парижская Академия наук. Лондонское Королевское общество, хотя и называлось Королевским, было объединением частных лиц, вносивших членские взносы на расходы общества по постановке экспериментов, по изданию печатных материалов, переписке и т.д. Ньютон, как несостоятельный человек, был при избрании его членом общества освобожден от уплаты членских взносов по поданному им заявлению. Иное дело Парижская Академия. Она содержалась на средства короля, академики получали «пенсион» и, таким образом, являлись королевскими служащими. Петр I выбрал в качестве образца парижский вариант. Но ему хотелось, чтобы академия решала задачу подготовки национальных научных кадров. Его указ предписывал учредить при академии гимназию и университет. Однако академики не очень стремились выполнять педагогические обязанности, и академические учебные заведения влачили жалкое существование. В конце концов, преподавание сосредоточилось в специальных средних и высших учебных заведениях, не связанных с академией. Так, в 1755 г. в Москве по инициативе Ломоносова был организован университет, ныне носящий имя своего великого основателя . Проблема подготовки национальных кадров в первые годы существования академии решалась плохо. Немало энергии потратил М.В. Ломоносов, чтобы добиться изменения положения к лучшему. В академии долгие годы ведущую роль играли немцы, и борьба русских и «иноязычных» ученых пронизывает всю историю Академии наук до революции. Указ Петра I об учреждении Академии наук был подписан 28 января 1724 г. Ровно через год после подписания указа Петр I умер, и академия начала работать уже при его преемниках. Это время было очень неблагоприятным для успешного развития академии. Дворцовые перевороты, смена временщиков поглощали все внимание правящей верхушки, которую академия мало интересовала. Собравшиеся в 1725 г. в Петербурге ученые составили сильный научный коллектив, из которого особую известность получили Д. Бернулли (1700-1782) и Л. Эйлер (1707-1783). Даниил Бернулли и Леонард Эйлер были не только крупными математиками, но и естествоиспытателями, оставившими глубокий след в механике и физике. Широта научных интересов Эйлера поразительна: он занимался различными областями математики, механики, астрономии, физики, техники и даже сельского хозяйства. Его интересовали проблемы логики, философии, статистики. Каталог
его сочинений содержит около 900 названий. Даниил Бернулли является автором знаменитой «Гидродинамики», вышедшей в 1738 г. Оттуда вошло в учебники известное «уравнение Бернулли»; здесь был дан вывод закона Бойля-Мариотта на основе кинетической модели газа. Широкой известностью пользовались в свое время физики Бильфингер и Крафт. Последний основал в академии физический кабинет, в котором сам начал экспериментировать . Ему принадлежит одна из первых калориметрических формул для определения температуры смеси горячей и холодной воды. Академия наук с 1728 г. начала издавать научный журнал «Commentarii», сразу Завоевавший широкую известность в научных кругах. В «Комментариях» Петербургской Академии наук считали за честь печататься видные зарубежные ученые. Научное лицо Петербургской Академии наук с первых лет ее существования определилось: она начала работать как первоклассное научное учреждение. Однако неблагоприятные политические условия тяжело отразились на работе молодой академии. Один за другим академики уезжали за границу, уехали Бернулли и Эйлер, Герман и Крафт. Академическими делами самовластно распоряжалась академическая канцелярия, которой командовал пронырливый библиотекарь Шумахер. В таком состоянии нашел академию будущий первый русский академик Михаил Васильевич Ломоносов . Биография Ломоносова достаточно хорошо известна, хотя в ней еще есть немало белых пятен. Только недавно установлено место его рождения; деревня Мишанин- ская, вблизи Холмогор, Архангельской губернии. День его рождения датируется «Михайловым днем» (8 ноября старого стиля) 20 ноября 1711 г. Ломоносов был сыном крестьянина-помора Василия Дорофеева. Мы не знаем точно, под влиянием каких обстоятельств родилась у молодого сына рыбака страсть к науке. Сам Ломоносов называл «вратами своей учености» «Грамматику» Мелетия Смотрицкого и «Арифметику» Леонтия Магницкого. В истории русской культуры и науки эти книги, из которых одна была своеобразной энциклопедией церковнославянского языка, а другая - энциклопедией математических наук, занимают видное место и характеризуют уровень науки и просвещения в России, достигнутый к началу XVIII столетия. Эти книги и, по всей вероятности, беседы с бывалыми людьми пробудили в Ломоносове жажду знания, и зимой 1730 г. он отправился в Москву учиться. В 1731 г. он поступил в тогдашнее высшее учебное заведение - Заиконоспасскую духовную академию в Москве. Впоследствии Ломоносов сам описывал трудные условия, в которых в течение пяти лет проходило его учение. Однако даровитого юношу не удовлетворяла церковная схоластика и жизненные перспективы по окончании академии. Одно время он подумывал ехать священником в экспедицию. Счастливый случай круто повернул его судьбу. Организованная при Петре I промышленность по добыче и переработке металлических руд остро нуждалась в специалистах. Предполагалось выписать их из-за границы. Но в академии и в сенате нашлись люди, понимавшие, что настало время приступить к подготовке собственных кадров. По представлению «командира академии» Корфа сенат издал указ об отборе из числа учащихся существовавших тогда учебных заведений наиболее способных для продолжения образования в академическом университете. Во исполнение указа было отобрано двенадцать молодых людей, в том числе и студент Заиконоспасской академии Михаиле Ломоносов, прибывший в Петербург 1 января старого стиля 1736 г. За границу были посланы трое: Ломоносов, Виноградов и Рейзер - для подготовки из них специалистов горного дела. Сначала они должны были пройти общий курс наук в Марбурге у известного философа Христиана Вольфа. Выражаясь современным языком, молодые люди должны были сначала пройти аспирантуру у Вольфа, а в дальнейшем - специальную подготовку по горному делу у Генкеля во Фрейбурге. За границей Ломоносов пробыл пять лет. Это были напряженные и бурные годы
его жизни. Он испытал немало жизненных приключений, которые иной раз могли окончиться для него весьма плачевно, но вместе с тем упорно и напряженно работал, и вернулся в Россию в 1741 г. сложившимся ученым с определенными научными убеждениями и принципами. С этого времени и до конца своей жизни Ломоносов трудился над приведением академии в «доброе состояние», над созданием условий, способствующих «процветанию наук» в России. Его личная научная работа поистине всеобъемлюща. Он первый русский профессор химии (1745), создатель первой русской химической лаборатории (1748), автор первого в мире курса физической химии. В области физики он оставил ряд важных работ по кинетической теории газов и теории теплоты, по оптике, электричеству, гравитации и физике атмосферы. Он занимался астрономией, географией, металлургией, историей, языкознанием, писал стихи, создавал мозаичные картины, организовал фабрику по производству цветных стекол . Это был многогранный ученый, оставивший яркий след в разных областях науки, техники, литературы и искусства. К этому надо добавить неутомимую общественную и организаторскую деятельность М. В. Ломоносова. Он активный член академической канцелярии, издатель академических журналов, организатор университета, руководитель ряда отделов академии. Эта разносторонняя кипучая деятельность, связанная с борьбой против «недругов наук российских», надломила силы Ломоносова. Он скончался 4 апреля 1765 г., не прожив и пятидесяти четырех лет. Проследим основные этапы научного пути Ломоносова. Это поможет нам не только понять историческое значение Ломоносова-ученого, но и ознакомиться с идеями и проблематикой науки первой половины XVIII в. Первыми научными трудами Ломоносова были сочинения, посылаемые им из Германии в Академию наук в качестве отчета о своих научных занятиях. 15 октября 1738 г. Ломоносов отправил в академию вместе с рапортом перевод оды Фенелона и написанную на латинском языке «Работу по физике о превращении твердого тела в жидкое в зависимости от движения предсуществующей жидкости». В марте 1739 г. «студент математики и философии Михаиле Ломоносов» представил в Академию наук физическую диссертацию «О различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул». В Марбурге же Ломоносов начал большое сочинение «Элементы математической химии», рукопись которой, хранящаяся в архиве Академии наук, помечена 1741 г. Это сочинение осталось незаконченным, общий план задуманного Ломоносовым большого труда содержится в конце рукописи. Вообще следует подчеркнуть, что законченных и опубликованных трудов по физике и химии у Ломоносова немного, большая часть осталась в виде заметок, фрагментов, неоконченных сочинений и набросков. В Полном собрании сочинений Ломоносова, в первых четырех томах, содержащих работы по физике, химии, астрономии и приборостроению, опубликовано 85 работ, из них законченных и опубликованных при жизни Ломоносова 27, в том числе одна переводная книга «Воль- фианская физика» и одна переводная брошюра («Описание появившейся в начале 1744 года кометы»). Таким образом, при жизни Ломоносова было завершено и опубликовано менее трети его работ. В то же время, начиная с 1741 г., ежегодно публиковались оды и стихи Ломоносова, несколько изданий выдержали «Риторика» и «Грамматика» Ломоносова, выходили его исторические и географические труды. Вполне естественно, что Ломоносов долгое время был известен, прежде всего, как поэт и писатель и при слабом развитии истории естествознания в России фигурировал в учебниках истории словесности как один из первых русских писателей. Только Пушкин правильно расставил ударения на деятельности Ломоносова, подчеркнув его роль как ученого и просветителя, назвав его «первым русским университетом». Возвращаясь к началу научного пути Ломоносова, следует подчеркнуть, что как его студенческие работы, так и в особенности «Элементы математической химии»
предопределяют дальнейший ход развития его научных воззрений. Ломоносов начинал свой научный путь в эпоху становления химии как науки, кристаллизации ее основных понятий и методов. Химия XVII в. еще не освободилась от алхимических представлений и была своеобразным искусством приготовления веществ, нужных для практических целей. Алхимики искали средств превращения обычных веществ в благородные металлы, создания удивительного вещества - «философского камня». Теория четырех элементов Аристотеля позволяла надеяться на достижение этих целей. Комбинируя первичные «качества» и подбирая сочетания «элементов», можно было надеяться получить вещество с любыми свойствами. Неудачи алхимиков в достижении больших целей привели к замене недостижимых целей более практическими, к изготовлению лекарственных средств, к поискам полезных для технологических целей рецептов. В этих поисках был накоплен огромный эмпирический материал, для обработки которого элементы Аристотеля были совершенно недостаточной базой. Химики вводили новые «элементы», подсказываемые химической практикой. К аристотелевским элементам они добавляли ртуть, являющуюся, как они думали, началом металлического блеска, серу, служащую началом горючести, и соль - началом растворимости. Эти «философские» элементы не отождествлялись с конкретными - ртутью и серой, они являлись носителями указанных «начал». Металлургическая практика стимулировала особый интерес к металлам и их окислам. Процесс восстановления металлов из их руд нуждался в теоретическом истолковании. В 1703 г. врач прусского короля Георг Эрнест Шталь (1660-1734) предложил гипотезу особого горючего вещества-флогистона. Шталь считал флогистон невесомым и даже допускал для него отрицательный вес. Металл, по Шталю, представляет собой соединение особого землистого вещества и флогистона, который выделяется при процессах окисления, а в процессе восстановления поглощается. «Гипотеза Сталя, - писал Д.И. Менделеев в «Основах химии», - отличается большой простотой, она в середине XVIII века нашла себе многих сторонников». Ее принимал и М.В. Ломоносов в сочинениях «О металлическом блеске» (1745) и «О рождении и природе селитры» (1749). Флогистические воззрения встречаются в некоторых, его физико-химических заметках, в «Курсе истинной физической химии» (1752-1754), «Слове о рождении металлов» (1757), «Слове о происхождении света» и других сочинениях. В сочинениях Ломоносова, в частности в «Слове о происхождении света», фигурирует и концепция трех элементов: ртути, соли и серы. Это и не удивительно. Ломоносов учился химии по распространенным тогда учебникам Бургаве, Шталя и Штабеля. Его учитель химии и горного дела Генкель был ограниченным эмпириком и не мог передать Ломоносову основательных химических воззрений. Во времена Ломоносова были известны только два газа: воздух и углекислый газ. Водород, кислород и азот были открыты после его смерти. В этих условиях создать правильную теорию горения было просто невозможно. Поразительно, что молодой Ломоносов увидел недостатки в современной ему науке и наметил правильные теоретические основы химии. В сочинении «О действии химических растворителей вообще», написанном в 1743 г., опубликованном в 1750 г., Ломоносов отмечает, что, несмотря на длительные труды многих людей, химия «все еще покрыта глубоким мраком и подавлена своей собственной громадой». «От нас, - продолжает Ломоносов, - скрыты подлинные причины удивительных явлений, которые производит природа своими химическими действиями, потому до сих пор нам неизвестны более прямые пути, ведущие ко многим открытиям, которые умножили бы счастье человеческого рода». Из этой цитаты, между прочим, видно, что теория, которая открыла бы пути «ко многим открытиям», имеет и важное практическое значение, поскольку научные открытия умножают «счастье человеческого рода».
В науке, по мнению Ломоносова, теория и практика неразрывно связаны. Уже в одной из своих первых работ - «Элементы математической химии» - Ломоносов утверждает : «Истинный химик должен быть теоретиком и практиком». В этой работе Ломоносов называет химию наукой, а не искусством, какой она еще считалась и фактически была в те времена. Ломоносов в противоположность этому общепринятому взгляду на химию высказывает твердое убеждение, что «занимающиеся одной практикой - не истинные химики». «Истинный химик, - говорит Ломоносов, - ...должен быть также и философом». В основе химических явлений, по Ломоносову, лежит движение частиц - «корпускул». Поэтому, «кто хочет глубже постигнуть химические истины», тот должен «изучать механику». «А так как знание механики предполагает знание чистой математики, то стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ в математике» . Так при самом зарождении химической науки Ломоносов, сам только начинавший свой научный путь, ясно понял, что химическая теория должна строиться на законах механики и математики. Современная теоретическая химия основывается на квантовой механике, для понимания которой нужно глубокое знание математики, и тем самым воочию подтверждает правоту учения Ломоносова. 6 сентября 1751 г. Ломоносов вновь высказал свои идеи об основаниях химической науки в своем знаменитом «Слове о пользе химии», произнесенном на публичном собрании Академии наук. Это слово Ломоносов произнес, будучи академиком, организатором первой в России химической лаборатории, лектором первого в мире курса физической химии. Здесь Ломоносов вновь подчеркнул, что для успеха химической науки «требуется весьма искусный химик и глубокий математик в одном человеке». «Химия руками, математика очами физическими по справедливости назваться может». Химическая лаборатория М.В. Ломоносова. Ломоносов в своем «Слове» раскрывает важную роль в общественном прогрессе химии, физики и металлургии. Он указывает на большое практическое значение химии. «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие!» - восклицает Ломоносов. Вместе с тем он лишен ограниченности специалиста и предостерегает слушателей, чтобы они не думали, что он якобы «всечеловеческой жизни
благополучие» видит в одной химии. «Имеет каждая наука равное участие в блаженстве нашем», - указывает Ломоносов. Ломоносов является одним из основателей научной химии, глубоко понимавшим ее задачи и назначение. Он первым заговорил о физической химии как науке, объясняющей химические явления на основе законов физики и использующей физический эксперимент в исследовании этих явлений. Тем самым он опередил свою эпоху более чем на сто лет. Практическую часть химии, то, что относится «к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т.д.», Ломоносов предлагает отнести «в особый курс технической химии», опять-таки опередив свое время. В химических работах Ломоносова важную роль играет атомистика, которая служит краеугольным камнем его научного мышления. Ломоносов является одним из основателей механической теории теплоты и кинетической теории газов. В своих работах на эту тему он сводит теплоту и упругость газов к движениям «нечувствительных частиц». Как химик-практик, Ломоносов не мог еще отказаться от флогистона, но, как физик-теоретик, он категорически выступил против концепции теплорода, считая ее рецидивом аристотелевского «элементарного огня». Заметим, что автор кислородной теории горения Лавуазье еще считал теплород (calorique) одним из химических элементов. В физике концепция теплорода господствовала целое столетие после опубликования классической работы Ломоносова «Размышления о причине теплоты и холода» (опубликована в 1750 г. на латинском языке в «Новых Комментариях») . В научной системе Ломоносова важное место занимает «всеобщий закон» сохранения. Впервые он формулирует его в письме к Леонарду Эйлеру от 5 июля 1748 г. Здесь он пишет: «Но все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования, и т.д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому» . Печатная публикация закона последовала через 12 лет, в 1760 г., в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел». Здесь в русском переводе конец читается так: «Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения; ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». Это, по- видимому, первая в истории физики формулировка закона «сохранения силы». До введения Ранкиным термина «энергия» закон сохранения энергии именовался законом сохранения силы. У Ломоносова он является частным случаем всеобщего закона сохранения. Недостатком формулировки Ломоносова является отсутствие точной количественной меры силы. Во времена Ломоносова спорили о двух мерах механического движения : mv и mv2, еще только вырабатывались понятия калориметрии, в области электричества и магнетизма вообще еще не было количественных характеристик, и поэтому отсутствие количественной формулировки сохранения силы у Ломоносова вполне естественно. Ломоносов сделал важный шаг, введя для количественной характеристики химических реакций весы. В отчете о своих работах за 1756 г. он записывает: «Между разными химическими опытами, которых журнал на 13 листах, деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать: прибывает ли вес металлов от чистого жару. Оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла ос-
тается в одной мере». Все замечательно в этой сухой фразе отчета: первая в мире опытная проверка закона сохранения веса при химической реакции, опытное опровержение ошибочного мнения крупного авторитета и первый значительный шаг к теории горения Лавуазье. Ломоносов здесь показал, так же как и в своей теории теплоты, конкретное применение всеобщего закона сохранения. В истории закона сохранения энергии и массы Ломоносову по праву принадлежит первое место. Ломоносов был пионером во многих областях науки. Он открыл атмосферу Венеры и нарисовал яркую картину огненных валов и вихрей на Солнце. Он высказал правильную догадку о вертикальных течениях в атмосфере, правильно указал на электрическую природу северных сияний и оценил их высоту. Он пытался разработать эфирную теорию электрических явлений и думал о связи электричества и света, которую хотел обнаружить экспериментально. В эпоху господства корпускулярной теории света он открыто поддержал волновую теорию «Гугения» (Гюйгенса) и разработал оригинальную теорию цветов. Это был яркий и независимый ум, взгляды которого во многом опередили эпоху. Ему не удалось полностью реализовать свои обширные научные замыслы, но того, что он сделал, оказалось достаточно, чтобы обеспечить ему почетное место в пантеоне науки. Механика XVIII в. «Начала» Ньютона, как уже было сказано, были изложены тяжелым геометрическим языком. Доказательства механических предложений были громоздки и сложны. В XVIII в. в механику проникают методы дифференциального и интегрального исчисления, которые не решился применять в своем основном труде один из создателей этих методов. В превращении механики в аналитическую механику сыграла существенную роль плеяда блестящих математиков и механиков XVIII в., в особенности петербургский академик Леонард Эйлер и парижский академик Жозеф Луи Лагранж (1736-1813) . Отметим, что и Эйлер и Лагранж в разное время работали в Берлинской Академии наук, куда Лагранж был избран в 1759 г. по представлению Эйлера. После отъезда Эйлера в Россию Лагранж переехал в Берлин, заняв пост Эйлера. Лагранж вернулся во Францию спустя пять лет после смерти Эйлера, накануне Великой французской революции. «Механика» Эйлера вышла в Петербурге в 1736 г. в двух больших томах. Второе его основное сочинение по механике, которое рассматривается как третий том «Механики», вышло в 1765 г. в Ростоке и Грейфсфальде под названием «Теория движения твердых тел». Мы знаем, что Ньютон озаглавил свое сочинение «Началами натуральной философии», механикой в его время считалось учение о равновесии простых машин. Эйлер же впервые назвал механику наукой о движении, и полный перевод названия его труда в 1736 г. гласит: «Механика, или Наука о движении, изложенная аналитически» . В предисловии к этому труду Эйлер указывал, что под механикой обычно понимают науку о равновесии сил, и предлагал дать этой науке название «статика», а «науке о движении придать имя механики». И. Бернулли возражал против такого словоупотребления, предлагая для науки о движении сохранить термин, введенный Лейбницем, - «динамика». Эйлер в предисловии ссылается на сочинения своих предшественников: французского математика и механика Вариньона (1654-1722), сочинение которого «Новая механика или статика» вышло в 1725 г. после смерти автора; Христиана Вольфа (1679-1754), в сочинении которого «Начала всех математических наук» (1710) в разделе «Элементы механики» рассмотрены вместе и статика и механика; и наконец, швейцарского математика и петербургского академика Германа (1678-1733) , сочинение которого «Форономия, или О силах и движениях твердых и жидких тел» было опуб-
ликовано в 1716 г. Он называет также и «Начала» Ньютона, благодаря которым «наука о движении получила наибольшее развитие». Эйлер отмечает, что «фороно- мия» является единственным известным ему сочинением, в котором учение о движении было разобрано «совершенно отдельно». Но он указывает, что работы Германа и Ньютона изложены «по обычаю древних при помощи синтетических геометрических доказательств» без применения анализа, «благодаря которому только и можно достигнуть полного понимания этих вещей». Эйлер сознается, что после изучения «форономии» и «Начал» он, как ему казалось, «достаточно ясно понял решение многих задач, однако задач, чуть отступающих от них, ...уже решить не мог». Тогда он попытался «выделить анализ из этого синтетического метода и те же предложения для собственной пользы проработать аналитически». Эйлер отмечает , что благодаря этому он «значительно лучше понял суть вопроса». «Затем таким же образом я исследовал и другие работы, относящиеся к этой науке, разбросанные по многим местам, и лично для себя я изложил их планомерным и однообразным методом и привел их в удобный порядок. При этих занятиях я не только встретился с целым рядом вопросов, ранее совершенно незатронутых, которые я удачно разрешил, но и нашел много новых методов, благодаря которым не только механика, но и сам анализ, по-видимому, в значительной степени обогатился. Таким образом и возникло это сочинение о движении, в котором я изложил аналитическим методом и в удобном порядке как то, что я нашел у другие в их работах о движении, так и то, что я получил в результате своих размышлений» . Так откровенно и просто Эйлер рассказал историю создания своей «Механики» и вместе с тем показал путь перехода от громоздких, геометрических методов к изящным, аналитическим. Говоря о конкретном содержании «Механики» Эйлера, следует отметить, что она появилась в те годы, когда на континенте Европы начали распространяться идеи Ньютона и борьба картезианцев и ньютонианцев была в самом разгаре. За пять лет до выхода эйлеровской «Механики» Вольтер смог четко отличить географические границы ньютонианства и картезианства: Лондон был центром ньютонианства, а Париж - картезианства. Имея в виду этот факт, Вольтер писал в «философских письмах» (1731): «Когда француз приезжает в Лондон, то находит здесь большую разницу, как в философии, так и во всем другом. В Париже, из которого он приехал, думают, что мир наполнен материей, здесь же ему говорят, что он совершенно пуст; в Париже вы видите, что вся вселенная состоит из вихрей тонкой материи, в Лондоне же вы не видите ничего подобного; во Франции давление Луны производит приливы и отливы моря, в Англии же говорят , что это само море тяготеет к Луне, так что когда парижане получают от Луны прилив, то лондонские джентльмены думают, что они должны иметь отлив... У вас картезианцы говорят, что все совершается вследствие давления, и этого мы не понимаем; здесь же ньютонианцы говорят, что все совершается вследствие притяжения, которое мы не лучше понимаем. В Париже вы воображаете, что Земля у полюсов несколько удлинена, как яйцо, тогда как в Лондоне представляют ее сплюснутой, как дыня». Воззрения картезианцев, казалось, подтверждались измерениями французских астрономов: Пикара (1620-1682) и Ж. Кассини (1677-1756). Дискуссии о форме Земли, о системе мира Декарта и Ньютона достигли широкого размаха. Только в 1733 г. вышло шесть работ, посвященных вопросу о фигуре Земли. В 1735 г. Парижская академия наук организовала экспедицию в Перу для измерения дуги меридиана в экваториальной зоне. Летом 1736 г. академия послала экспедицию в Лапландию под руководством академика Пьера Мопертюи (1698-1759). В состав этой экспедиции входил и молодой математик Алексис Клод Клеро (1713-1765). Экспедиция вернулась через 15 месяцев, в сентябре 1737 г., обеспечив победу теории Ньютона. Вышедший в 1743 г. классический труд Клеро «Теория фигуры Земли», где автор поставил труднейшую проблему определения фигуры равновесия
вращающейся жидкости, был развитием теории Ньютона. Клеро предположил, что масса планеты первоначально была жидкой, ее частицы взаимодействовали друг с другом по ньютоновскому закону тяготения, и вся масса медленно вращалась вокруг неподвижной оси. Полученные результаты имели фундаментальное значение для высшей геодезии, а сама теория Клеро получила дальнейшее развитие в трудах выдающихся математиков, начиная от современников Клеро и кончая классическими исследованиями выдающегося русского математика и механика A.M. Ляпунова. Важным вкладом в развитие теории Ньютона были еще две работы Клеро, представленные им на премию, объявленную Петербургской Академией наук. Первая, премированная Петербургской Академией наук в 1751 г., работа Клеро называлась «Теория движения Луны, выведенная единственно из начала притяжения, обратно пропорционального квадратам расстояния». Труд Клеро был напечатан в Петербурге в 1752 г. Весьма замечательна вторая работа Клеро, получившая премию Петербургской Академии наук в 1762 г. Эта работа была посвящена анализу движения кометы Галлея. Галлей предсказал ее возвращение в 1758 г., однако в этот год комета не появилась. Клеро предпринял новый расчет времени возвращения кометы, учитывая возмущающее действие на нее масс Юпитера и Сатурна, и предсказал ее появление весной 1759 г., допустив ошибку всего в 19 дней. «Исполнившееся предсказание Клеро, - говорил французский академик Араго, - произвело на общество более действия, нежели все хитрые доказательства философа Бейля». А Пьер Бейль (1647-1706), автор «Исторического и критического словаря», оказал бесспорно большое влияние на умы просветителей XVIII в. Борьба за теорию Ньютона развертывалась на самых разнообразных участках науки и жизни. Теория проверялась в экспедициях, в астрономических наблюдениях, в вычислениях математиков, обсуждалась в философских и научных дискуссиях, излагалась в учебниках и монографиях. «Механика» Эйлера и была первым систематическим курсом ньютоновской механики. Ее страницы еще отражали дискуссии ньютонианцев и картезианцев. Шла ли речь о пустом абсолютном пространстве Ньютона или о материальной протяженности Декарта, о силах, существующих «сами по себе», или только о взаимодействующих реальных телах - обо всем этом картезианцы и ньютонианцы имели свои точки зрения. Эйлеру необходимо было присоединиться к той или другой. Для математических расчетов точка зрения ньютонианцев была более подходящей, и Эйлер ее принял. Так, определив движение как «перемещение тела из того места, которое оно занимало, в другое место», Эйлер определил понятие места следующим образом: «Место есть часть неизмеримого или бесконечного пространства, в котором находится весь мир. Принятое в этом смысле место обычно называют абсолютным...» Это определение совершенно в духе ньютоновского абсолютного пространства, «вместилища» всего мира. Но Эйлер подчеркивает, что такое пространство вводится лишь для удобства математического описания. Он говорит: «То, что мы говорили здесь о безграничном и неизмеримом пространстве, должно рассматриваться как чисто математическое выражение... Ведь мы не утверждаем, что есть подобного рода бесконечное пространство... мы требуем только одного, чтобы тот, кто хочет исследовать вопрос об абсолютном движении и абсолютном покое, представил себе такое пространство и отсюда уже судил о состоянии покоя или движения тел». Итак, Эйлер рассматривает ньютоновское абсолютное пространство как удобную математическую абстракцию, полезную для описания механического движения тел. Из других его трудов, в частности из известной научно-популярной книги «Письма к немецкой принцессе», видно, что в его физических воззрениях картезианская концепция непрерывной материальной среды занимала важное место. Эйлер следует Ньютону и в определении основных понятий динамики - силы и
массы. «Сила есть то усилие, которое переводит тело из состояния покоя в состояние движения или видоизменяет его движение». Отсюда в качестве следствия получается закон инерции: «Всякое тело, предоставленное самому себе, или пребывает в покое, или движется равномерно и прямолинейно». Эйлер заранее предупреждает читателя, что он под словами «движение» и «покой» всегда подразумевает абсолютные движение и покой. Таким образом, в приведенной формулировке закона инерции следует иметь в виду движение и покой, отнесенные к абсолютному пространству. Эйлер неоднократно обращался к вопросу об источнике сил и считал, что таким источником является движение непроницаемых инертных тел. Основой динамики Эйлера служит теорема: «Сила q на точку Ь имеет то же действие, какое сила р имеет на точку а, если q/p = b/a «Это предложение, - указывает далее Эйлер, - заключает в себе основы для измерения силы инерции, так как на нем основывается все учение о том, как нужно учитывать материю или массу тел в механике. Следует обращать внимание на число точек, составляющих тело, которое должно быть приведено в движение, и масса тела должна быть принята пропорциональной этому числу. Эти точки надо считать равными между собой, но не так, что они равно малы, но так, что на них одна и та же сила производит равные действия. Если мы представим себе, что вся материя мира разделена на подобного рода равные точки или элементы, то количество материи по необходимости надо будет измерять числом точек, из которых оно составлено. В следующем предложении я покажу, что сила инерции пропорциональна этому числу точек или количеству материи». Действительно, несколько ниже Эйлер формулирует предложение: «Силы инерции каждого тела пропорциональны количеству материи, из которой оно состоит». Эйлер раскрывает знаменитое ньютоновское определение массы, вскрывает его атомистическую сущность и, подобно Ньютону, поясняет далее, что масса может быть измерена пропорциональным ей весом. Когда Эйлер в приведенном выше основном предложении о пропорциональности сил массам употребляет выражение «точка Ь», «точка а», то это означает: «точка массы Ь», «точка массы а2». Само же предложение означает, что действия сил одинаковы, если силы пропорциональны массам. В современных обозначениях предложение Эйлера записывают так: Fi/F2 = mi/m2 = a где а - одинаковое действие силы на тело, т.е. ускорение. Отсюда: Fi/mi = a, F2/ m2 = a, или вообще: F = та. В своей «Механике» Эйлер записывает основное уравнение динамики для прямолинейного движения в следующем виде: dc=npdt/A где dc - дифференциал скорости, р - сила, А - масса, п - коэффициент пропорциональности . Подчеркнем, что Эйлер знал векторный характер силы и принимал за ее направление ту прямую, «по которой она стремится двигать тело». В «Теории движения твердых тел» Эйлер выписывает уравнения движения тела, разлагая это движение на три прямолинейные составляющие по осям. Они в обозначениях Эйлера имеют вид: <Рх_ ip _&У=}±_ #z = kr dp л > dt* A ' dt* A * 2 «Точка массы а», очевидно, тело малых размеров, составленное из простых точек.
где р, q, r - компоненты действующей силы по осям координат, А - масса точки, А - коэффициент пропорциональности, определяемый выбором единиц. Таким образом, Эйлер переформулировал основные понятия ньютоновской механики, придав им более ясную форму, сохранив, однако, сущность ньютоновских определений; выдвинул на центральное место второй, закон, сделав его стержнем всей механики и придав ему аналитическую форму. С помощью этого закона Эйлер в «Механике» рассматривает различные случаи движения свободной и несвободной точки. В «Теории движения твердого тела» Эйлер развил механику вращательного движения, введя такие фундаментальные понятия, как главные оси, проходящие через центр инерции, по отношению к которым момент инерции имеет экстремальное значение . Свободную ось вращения Эйлер определяет как ось, которая не испытывает никакого силового воздействия при вращении тела вокруг нее. Еще в 1758 г. Эйлер написал уравнения вращательного движения твердого тела, отнесенные к главным осям, в следующем виде: C)qr + L, А)гр+М, B)pq + N, где р, q, r - угловые скорости вращения относительно трех главных осей, жестко связанных с телом; А, В, С - главные моменты инерции; L, М, N - моменты сил, приложенных к телу, относительно тех же главных осей. Как видим, Эйлер внес существенный вклад в развитие механики. Написанные им уравнения до сего времени «работают» в современных курсах. В XVIII в. происходило не только преобразование методов ньютоновской механики. Этот век отмечен поисками общих принципов механики, эквивалентных законам Ньютона, или даже более общих, чем эти принципы. В результате этих поисков были открыты принципы возможных перемещений в статике, принцип Даламбера и принцип наименьшего действия Мопертюи-Эйлера в динамике. Лагранж в своем труде «Аналитическая механика», излагая историю развития принципов статики, относит первые формулировки соотношений между силами, действующими в простых механизмах, и проходимыми путями к Гвидо Убальдо и Галилею. Лагранж считает, что «древние, по-видимому, не знали этого закона». Однако у Герона Александрийского встречается «золотое правило механики» в виде утверждения: «Что выигрывается в силе, то теряется в скорости». Многие историки науки считают, что это правило было известно еще Аристотелю. Эмпирически это правило, несомненно, было знакомо людям, имеющим дело с простыми механизмами , очень давно. Принцип возможных перемещений, который Лагранж называет принципом виртуальных скоростей, был сформулирован И. Бернулли в 1717 г. в письме к Вариньону и опубликован в «Новой механике» в 1725 г. Лагранж формулирует этот принцип следующим образом: «Если какая-либо система любого числа тел или точек, на каждую из которых действуют любые силы, находится в равновесии и если этой системе сообщить любое малое движение, в результате которого каждая точка пройдет бесконечно малый путь, представляющий ее виртуальную скорость, то сумма сил, помноженных каждая соответственно на путь, проходимый по направлению силы точкой, к которой она приложена, будет всегда равна нулю, если малые пути, проходимые в направлении сил, считать положительными, а проходимые в противоположном направлении считать отрицательными». В dp ~dT dq dt dr dt = (B -(C -и-
Лагранж доказывал этот принцип, моделируя систему сил при помощи полиспастов и сводя действие этой системы к подъему или опусканию груза. Равновесие системы сил будет достигнуто тогда, когда при любом бесконечно малом перемещении точек системы груз не опускается. Лагранж указывал, что принцип виртуальных скоростей «дал повод для появления другого принципа, предложенного Мопертюи в 1740 г.». История принципа П. Мопертюи также восходит к Герону, к утверждению о кратчайшем времени распространения света, которым Герои обосновал закон отражения. Ферма применил этот принцип к преломлению света и вывел закон преломления, исходя из постулата: «Природа действует наиболее легкими и доступными путями» . Свой вывод он изложил в письме к де ла Шамбру от 1 января 1662 г. Иоганн Бернулли (1667-1748) сопоставил принцип Ферма с предложенной им в 1696 г. вариационной механической задачей о линии быстрейшего ската тяжелой точки в поле тяжести (брахистохроне). Эту задачу Бернулли сформулировал так: «В вертикальной плоскости даны две точки А и В. Определить путь АМВ, спускаясь по которому под влиянием собственной тяжести, тело М, начав двигаться из точки А, дойдет до другой точки В в кратчайшее время» И в принципе Ферма и в задаче о брахистохроне речь идет об отыскании минимального значения интеграла: fds_ А V * «...Мною, - писал И. Бернулли, - открыто удивительное совпадение между кривизной луча света в непрерывно меняющейся среде и нашей брахистохронной кривой». Так впервые была подмечена оптико-механическая аналогия, сыгравшая важную роль в истории физики. Задача о брахистохроне явилась также началом разработки нового раздела математики - вариационного исчисления. В развитии этого раздела математики основополагающую роль сыграл Эйлер, издавший в 1744 г. книгу «Метод нахождения кривых линий, обладающих свойствами максимума либо минимума, или решение изо- периметрической задачи, взятой в самом широком смысле». Эйлер впервые применил термин «вариационное исчисление». Дальнейшее развитие вариационное исчисление получило в работах Лагранжа, который ввел символ варьирования 5. Лагранж сообщил основные идеи своего метода в письме к Эйлеру еще в 1755 г. и опубликовал основополагающую статью по вариационному исчислению в 1762 г. 20 февраля 1740 г. П. Мопертюи прочитал в Парижской Академии статью «Закон покоя». Именно об этой статье упоминал Лагранж, излагая историю принципа возможных перемещений. Мопертюи действительно ставил своей целью в этой статье найти принцип равновесия системы тел, и формулировал его как экстремальный принцип для некоторой величины, которую он называл «суммой сил покоя». Через четыре года после этого Мопертюи выступил со статьей «Согласование различных законов природы», в которой утверждал, что законы оптики являются следствием «метафизического закона», заключающегося в том, что «природа, производя свои действия, всегда пользуется наиболее простыми средствами» и что принцип Ферма является принципом наименьшего действия. Свет, по мнению Мопертюи, «выбирает путь», «для которого количество действия будет наименьшим». Мопертюи при этом поясняет, что он понимает под «количеством действия». «Это действие, - говорит он, - зависит от скорости, имеющейся у тела, и от пространства, пробегаемого последним, но оно не является ни скоростью, ни пространством, взятыми в отдельности. Количество действия тем больше, чем больше скорость тела и чем длиннее путь, пробегаемый телом; оно пропорционально сумме произведений отрезков на скорость, с которой тело проходит каж-
ДЫЙ ИЗ НИХ». Принцип Ферма-Мопертюи выражает в виде утверждения: £(mvs) = min, а не в виде: £(ds/v) = min. В своей книге «Метод нахождения кривых линий» Эйлер публикует статью «Об определении движения брошенных тел в не сопротивляющейся среде методом максимумов и минимумов». «Так как все явления природы, - говорит Эйлер в этой статье, - следуют какому-нибудь закону максимума или минимума, то нет никакого сомнения, что и для кривых линий, которые описывают брошенные тела, когда на них действуют какие-нибудь силы, имеет место какое-то свойство максимума или минимума». Далее Эйлер определяет это свойство конкретно. Обозначив массу движущегося тела через М, его скорость через Vv, пройденный путь через s, он пишет: «Теперь я утверждаю, что линия, описываемая телом, будет такова, что среди всех других линий, содержащихся между теми же пределами, у нее будет минимум jMdsVv или, так как М постоянно, /dsVv. Поскольку ds = dtVv , то /dsVv = JVdt «так что для кривой, описываемой брошенным телом, сумма всех живых сил, находящихся в теле, в отдельные моменты времени будет наименьшей». «Таким образом, - добавляет Эйлер, откликаясь на спор о двух мерах движения, - ни те, кто полагает, что силы следует оценивать по самим скоростям, ни те, кто - по квадратам скоростей, не найдут здесь ничего неприемлемого». Спор о двух мерах движения, как известно, был разрешен Даламбером3. Действие ускоряющей силы ср, по Даламберу, пропорционально приращению скорости: cpdt = du Но u = de/dt, где е - пройденный путь, отсюда: d2e = cpdt2 Таким образом в «Динамике» Даламбера фигурирует то же уравнение движения, что и в «Механике» Эйлера. Второй принцип динамики Даламбера - это принцип суперпозиции движений; параллелограмм скоростей и сил. На основе этого принципа Даламбер решает задачи статики. Третий принцип, который кладет Даламбер в основу динамики, известен ныне под названием «принцип Даламбера». Его оригинальная формулировка очень громоздка и трудно понимаема, мы ее приводить не будем. Лагранж в своей «Аналитической динамике» дает такую формулировку принципа Даламбера: «Если нескольким телам сообщить движения, которые они вынуждены изменить вследствие наличия взаимодействия между ними, то ясно, что эти движения можно рассматривать как составленные из тех движений, которые тела фактически получают, и из других движений, которые уничтожаются; отсюда следует, что эти последние должны быть такими, что если бы тела находились исключительно под их действием, то 3 Математик и философ Жан Лерон Д'Аламбер, за год до выхода книги Эйлера. «Трактат по динамике» Даламбера вышел в 1743 г. Даламбер строит динамику на трех принципах: принципе силы инерции, принципе сложения движений и принципе равновесия. «Силой инерции, — говорит Даламбер, — я вместе с Ньютоном называю свойство тел сохранять то состояние, в котором они находятся».
они бы взаимно друг друга уравновесили». Приведем более современную формулировку принципа Даламбера, как она была дана знаменитым русским механиком Н.Е. Жуковским в его «Курсе теоретической механики»: «В своем «Трактате динамики» Даламбер установил общие начала, которые позволяют задачу о движении свести к вопросам о равновесии и найти связь между действующими силами, ускорениями и силами давления, натяжения и т.д. - связь, которая имеет место при рассматриваемом движении. Это достигается введением в систему действующих сил некоторых фиктивных сил, именно сил инерции. Начало Даламбера может быть сформулировано таким образом. Если в какой-нибудь момент времени остановить движущуюся систему и прибавить к ней, кроме сил, ее движущих, еще все силы, инерции, соответствующие данному моменту времени, то будет иметь место равновесие; при этом все силы давления, натяжения и т.д., которые развиваются между частями системы при таком равновесии, будут действительные силы давления, натяжения и т.д. при движении системы в рассматриваемый момент времени». Таким образом, к 1744 г. механика обогатилась двумя важными принципами; принципом Даламбера и принципом наименьшего действия Мопертюи-Эйлера. Основываясь на этих принципах, Лагранж построил законченную систему аналитической механики. Он окончательно порвал с геометрическими методами Ньютона и с гордостью заявлял, что в его «Аналитической механике» совершенно отсутствуют какие бы то ни было чертежи. «Я поставил себе целью, - пишет Лагранж в предисловии к своему труду, - свести теорию механики и методы решения, связанных с нею задач, к общим формулам, простое развитие которых дает все уравнения, необходимые для решения каждой задачи». Жозеф Луи Лагранж родился 25 января 1736 г. в Турине. Он рано начал интересоваться математическими науками и уже в 18 лет получил самостоятельные результаты в области дифференциального, интегрального и вариационного исчислений. В 19 лет он стал профессором артиллерийской школы в Турине. Здесь он организовал ученое общество, развившееся в известную Туринскую академию, в печатном органе которой Лагранж публиковал свои мемуары, привлекшие внимание тогдашних математиков. Через пять лет, в 1759 г., двадцатитрехлетний Лагранж по представлению Эйлера был избран членом Берлинской Академии наук. В 1766 г. он в связи с отъездом Эйлера заменял его на посту президента физико-математического класса Берлинской Академии наук и оставался на этом посту до 1787 г. В 1788 г. накануне Великой французской революции Лагранж переезжает в Париж, В этом же году выходит его труд «Аналитическая механика», изданный в Париже на французском языке. После революции Лагранж был назначен председателем Комиссии по установлению метрической системы мер. С момента организации Нормальной и Политехнической школ Лагранж вел в них педагогическую работу и немало способствовал укреплению авторитета Политехнической школы как ведущего научного центра математических наук. Умер Лагранж 10 апреля 1813 г. «Аналитическая механика» Лагранжа состоит из двух основных разделов: статики и динамики. Каждому из этих разделов предпосылается вводная глава, содержащая анализ общих принципов статики и динамики. Лагранж определяет статику как науку о равновесии сил и дает определение силы как «любой причины», «которая сообщает или стремится сообщить движение телам». Лагранж указывает, что статика основана на трех принципах; принципе рычага, принципе сложения сил и принципе виртуальных скоростей. Затем он переходит к изложению истории развития этих принципов. Охарактеризовав принцип рычага Архимеда, он кратко показывает его развитие Стевином, Галилеем и Гюйгенсом. Лагранж считает доказательство Гюйгенса остроумным, но недостаточным и дает свое доказательство. Равновесие рычага сводится к принципу моментов, причем под моментом «понимают произведение силы на плечо, на которое она действует».
В кратком историческом обзоре Лагранж показывает, как развивается и уточняется научная идея. Его собственные доказательства появляются как итог этого исторического развития. Таково его знаменитое доказательство принципа виртуальных скоростей, т.е. принципа возможных перемещений, история которого значительно короче, чем история принципа рычага. Исторический подход Лагранжа к механике очень интересен и ценен. Лагранж не только разработал аналитические методы классической механики, но и явился первым историком механики. Следует отметить, что в XVIII и первой половине XIX в. исторический подход к научным проблемам был весьма распространен; история помогала глубже осознавать рождающиеся идеи, уточнять и совершенствовать их. Так было в механике, так было в электричестве и оптике. В главе «О различных принципах динамики» Лагранж определяет динамику как науку «об ускоряющих и замедляющих силах и о переменных движениях, которые они должны вызвать». В основу динамики Лагранж кладет принцип наименьшего действия, который формулирует следующим образом: «При движении любой системы тел, находящихся под действием взаимных сил притяжения, или сил, направленных к неподвижным центрам и пропорциональных каким-либо функциям расстояний, кривые, описываемые различными телами, а равно их скорости необходимо таковы, что сумма произведений отдельных масс на интеграл скорости, умноженный на элемент кривой, является максимумом или минимумом - при условии, что первые и последние точки каждой кривой рассматриваются как заданные, так что вариации координат, соответствующих этим точкам, равны нулю». Используя принцип наименьшего действия, Лагранж получает для описания движения любой системы материальных точек общую формулу: + S'm(PSp+Q5q + R&r+...} = 0, где S - знак суммы; m - масса каждого из тел (точек) системы; х, у, z - координаты тела (точки) ; Р, Q, R, ... - заданные ускоряющие силы, действующие на единицу массы по направлению соответствующих центров; р, q, r,... - расстояния тел (точек) от этих центров; 5р, 5q, 5r, ... - вариации этих расстояний. Из этой общей формулы Лагранж выводит законы и уравнения движения системы. Закон движения центра тяжести он формулирует так: «Движение центра тяжести системы свободных тел, расположенных одно по отношению к другому совершенно произвольным образом, всегда таково, как если бы все тела были сосредоточены в одной точке и если бы в то же время каждое из них находилось под действием тех же ускоряющих сил, под влиянием которых оно находится в своем действительном состоянии». Аналитически эта теорема записывается Лагранжем в следующем виде: d2x' „ „ v d2y> dt2 d2z' -Sm + SmY=*Q, df Sm + SmZ-0, где x', у', z' - координаты центра тяжести. Теорему площадей для центральных сил Лагранж записывает в следующем виде:
Sm(z -jT-x -^-)-B, *»(>-a—*-S-)^. где А, В, С - произвольные постоянные. Принцип сохранения живых сил Лагранж выражает в виде: Sm[j(-^+-JF-+^F-) + /7]-H, где Н обозначает произвольную постоянную, равную значению левой части уравнения в заданное мгновение; П - функция, дифференциал которой равен: dn = Pdp + Qdq + Rdr+..., т.е., по современным представлениям, равен элементарной работе движущих сил; однако Лагранж термина «работа» не знал, равно как и термина «энергия». Написанную выше формулу, выражающую закон сохранения энергии для консервативных сил, Лагранж называет принципом сохранения живых сил. Далее Лагранж выводит дифференциальные уравнения движения системы. Мы их выпишем в более привычной форме. Если уравнения связей системы: q>i = 0, ср2 = О, ... фк = 0, то уравнения Лагранжа первого рода имеют вид: т ^Хг ~>Х + X дч>1 1 А дфа , г + ...+ I к дхг mr-^~-Yr + \%-?b-+X -^ + ,..+ I к дУг mr^--Zr+ 31, 4^-+Я, д* d? T ] dzr ' ^ dzT +... + л. дгг Лагранж делает следующий важный шаг: он вводит новые переменные, «пользование которыми может максимально облегчить интегрирование». Эти «обобщенные координаты» соответствуют числу «степеней свободы», т.е. числу тех независимых параметров, которые полностью характеризуют систему. Применяя метод наименьшего действия, Лагранж получает уравнения: ьт ьт ъу =п bdz, ЬВ, 6^ ЬТ ЬТ . W п 6dy Sy Sy ЬТ _ ЬТ , ЬУ _ 0
Число уравнений «в точности равно числу переменных, ..., от которых зависит положение системы в каждое мгновение». Сейчас обобщенные координаты обозначают символом, потенциальную энергию - символом U, сохраняя для кинетической энергии обозначение Лагранжа Т. Тогда, введя функцию T-U, которую в честь Ла- гранжа обозначают L, его уравнения записывают так: dt K dqs } dqs U' В современной теоретической физике уравнения Лагранжа приобрели огромное значение, далеко выходящее за пределы механики. Они применяются в термодинамике, электродинамике, атомной физике. Таким образом, Лагранж создал мощный метод, позволяющий решать большой круг задач. Ирландский математик, механик и астроном У. Р. Гамильтон, оценивая вклад, внесенный Лагранжем в развитие механики после Галилея и Ньютона, писал: «Из числа последователей этих блестящих ученых Лагранж, пожалуй, больше, чем какой-либо другой аналитик, сделал для того, чтобы расширить и придать стройность подобным дедуктивным исследованиям, доказав, что самые разнообразные следствия, относящиеся к движению системы тел, могут быть выведены из одной основной формулы. При этом красота метода настолько соответствует достоинству результата, что эта великая работа превращается в своего рода математическую поэму». Этой поэмой завершился плодотворный период разработки основ теоретической механики. Молекулярная физика и теплота в XVIII столетии Если механика в XVIII столетии становится зрелой, вполне определившейся областью естествознания, то наука о теплоте делает по существу только первые шаги. Конечно, новый подход к изучению тепловых явлений наметился еще в XVII в. Термоскоп Галилея и последовавшие за ним термометры флорентийских академиков, Герике, Ньютона подготовили почву, на которой выросла уже в первой четверти нового столетия термометрия. Термометры Фаренгейта, Делиля, Ломоносова, Реомюра и Цельсия, отличаясь друг от друга конструктивными особенностями, вместе с тем определили тип термометра с двумя постоянными точками, принятый и в настоящее время. Еще в 1703 г. парижский академик Амонтон (1663-1705) сконструировал газовый термометр, в котором температура определялась с помощью манометрической трубки , присоединенной к газовому резервуару постоянного объема. Интересный в теоретическом отношении прибор, прототип современных водородных термометров, был неудобен для практических целей. Данцигский (Гданьский) стеклодув Фаренгейт (1686-1736) с 1709 г. изготовлял спиртовые термометры с постоянными точками. С 1714 г. он начал изготовлять ртутные термометры. Точку замерзания воды Фаренгейт принимал За 32°, точку кипения воды - за 212°. За нуль Фаренгейт принимал точку замерзания смеси воды, льда и нашатыря или поваренной соли. Точку кипения воды он назвал только в 1724 г. в печатной публикации. Пользовался ли он ею раньше, неизвестно. Французский зоолог и металлург Реомюр (1683-1757) предложил термометр с постоянной нулевой точкой, за которую он принял температуру замерзания воды. Пользуясь в качестве термометрического тела 80-процентным раствором спирта, а в окончательном варианте ртутью, он принял в качестве второй постоянной точки точку кипения воды, обозначив ее числом 80. Свой термометр Реомюр описывал в статьях, опубликованных в журнале Парижской Академии наук в 1730-1731 гг. Проверку термометра Реомюра проводил шведский астроном Цельсий (1701-1744), описавший свои опыты в 1742 г. «Эти опыты, - писал он, - я повторял два года,
во все зимние месяцы, при различной погоде и разнообразных изменениях состояния барометра и всегда находил точно такую же точку на термометре. Я помещал термометр не только в тающий лед, но также при сильных холодах приносил снег в мою комнату на огонь до тех пор, пока он не начинал таять. Я помещал также котел с тающим снегом вместе с термометром в топящуюся печь и всегда находил, что термометр показывал одну и ту же точку, если только снег лежал плотно вокруг шарика термометра». Тщательно проверив постоянство точки плавления льда, Цельсий исследовал точку кипения воды и установил, что она зависит от давления. В итоге исследований появился новый термометр, известный ныне как термометр Цельсия. Точку плавления льда Цельсий принял За 100, точку кипения воды при давлении 25 дюймов 3 линии ртутного столба - За 0. Известный шведский ботаник Карл Линней (1707-1788) пользовался термометром с переставленными значениями постоянных точек. Нуль означал температуру плавления льда, 100 - температуру кипения воды. Таким образом, современная шкала Цельсия по существу является шкалой Линнея. Воздушный термометр Амонтона. В Петербургской Академии наук академик Делиль предложил шкалу, в которой точка плавления льда принималась за 150, а точка кипения воды - за 0. Академик П.С. Паллас в своих экспедициях 1768-1774 гг. по Уралу и Сибири пользовался термометром Делиля. М.В. Ломоносов применял в исследованиях сконструированный им термометр со шкалой, обратной делилевской. Термометры использовались, прежде всего, для метеорологических и геофизических целей. Ломоносов, открывший в атмосфере существование вертикальных течений, изучая зависимость плотности слоев атмосферы от температуры, приводит данные, из которых можно определить коэффициент объемного расширения воздуха, равный, по этим данным, приблизительно 0,00367. Ломоносов горячо защищал приоритет петербургского академика Брауна в открытии точки замерзания ртути, который 14 декабря 1759 г. впервые заморозил ртуть с помощью охлаждающих смесей. Это была наинизшая температура, достигнутая к тому времени. Наивысшие температуры (без количественных оценок) были получены в 1772 г. комиссией Парижской Академии наук под руководством знаменитого химика Лавуазье . Высокие температуры получали с помощью специально изготовленной линзы. Линзу собирали из двух вогнуто-выпуклых половин, пространство между которыми заливали спиртом. В линзу диаметром 120 см заливали около 130 л спирта, ее
толщина достигала в центре 16 см. фокусируя солнечные лучи, удалось расплавить цинк, золото, сжечь алмаз. Как в опытах Брауна-Ломоносова, где «холодильником» был зимний воздух, так и в опытах Лавуазье источником высоких температур служила естественная «печка» - Солнце. Опыт Лавуазье по сжиганию алмаза. Развитие термометрии было первым научным и практическим использованием теплового расширения тел. Естественно, что само явление теплового расширения начало изучаться не только качественно, но и количественно. Первые точные измерения теплового расширения твердых тел были выполнены Лавуазье и Лапласом в 1782 г. Их метод долгое время описывался в курсах физики, начиная с курса Био, 1819 г., и кончая курсом физики О.Д. Хвольсона, 1923 г. Полосу испытуемого тела помещали сначала в тающий лед, а затем в кипящую воду. Были получены данные для стекла различных сортов, стали и железа, а также для разных сортов золота, меди, латуни, серебра, олова, свинца. Ученые установили, что в зависимости от способа приготовления металла результаты получаются различными. Полоса из незакаленной стали увеличивается на 0,001079 первоначального значения длины при нагревании на 100°, а из закаленной стали - на 0,001239. Для кованого железа было получено значение 0,001220, для круглого тянутого 0,001235. Эти данные дают представление о точности метода. Итак, уже в первой половине XVIII столетия были созданы термометры и начались количественные тепловые измерения, доведенные до высокой степени точности в теплофизических опытах Лапласа и Лавуазье. Однако основные количественные понятия теплофизики выкристаллизовались не сразу. В трудах физиков того времени существовала немалая путаница в таких понятиях, как «количество теплоты», «степень теплоты», «градус теплоты». На необходимость различать понятия температуры и количества тепла указал в 1755 г. И.Г. Ламберт (1728-1777). Однако его указание не было оценено современниками, и выработка правильных понятий проходила медленно. Первые подступы к калориметрии содержатся в трудах петербургских академиков Г.В. Крафта и Г.В. Рихмана (1711-1753) . В статье Крафта «Различные опыты с
теплом и холодом», представленной Конференции академии в 1744 г. и опубликованной в 1751 г. , речь идет о задаче определения температуры смеси двух порций жидкости, взятых при разных температурах. Эта задача в учебниках нередко именовалась «задачей Рихмана», хотя Рихман решал более общую и более сложную задачу, чем Крафт. Крафт для решения задачи дал неверную эмпирическую формулу. Совсем иной подход к решению Задачи мы находим у Рихмана. В статье «Размышления о количестве теплоты, которое должно получаться при смешении жидкостей, имеющих определенные градусы теплоты», опубликованной в 1750 г., Рихман ставит задачу определения температуры смеси нескольких (а не двух, как у Крафта) жидкостей и решает ее, исходя из принципа теплового баланса. «Предположим, - говорит Рихман, - что масса жидкости равна а; теплота, распределенная в этой массе, равна т; другая масса, в которой должна быть распределена та же самая теплота т, что и в массе а, пусть будет равна а+Ь. Тогда получающаяся теплота равна am/(а+Ь). Здесь Рихман под «теплотой» понимает температуру, но сформулированный им принцип, что «одна и та же теплота бывает обратно пропорциональна массам, по которым она распределяется», является чисто калориметрическим. «Таким образом, - пишет далее Рихман, - теплота массы а, равная т, и теплота массы Ь, равная п, равномерно распределяются по массе а+Ь, и теплота в этой массе, т.е. в смеси из а и Ь, должна равняться сумме теплот m+n, распределенных в массе а+Ь, или равна (ma+nb)/(а+Ь) . Вот эта формула и фигурировала в учебниках как «формула Рихмана». «Чтобы получить более общую формулу, - продолжает Рихман, - по которой возможно было бы определять градус теплоты при смешении 3, 4, 5 и т.д. масс одной и той же жидкости, имеющих различные градусы теплоты, я назвал эти массы а, Ь, с, d, e и т.д., а соответствующие теплоты -т, т, о, р, qHT. д. Совершенно аналогичным образом я предположил, что каждая из них распределяется по совокупности всех масс». В результате «теплота после смешивания всех теплых масс равна: (am + bn + со + dp + eq) /(a + b + c + d + e), т.е. сумма жидких масс, по которой при смешивании равномерно распределяется теплота отдельных масс, относится к сумме всех произведений каждой массы на ее теплоту так же, как единица к теплоте смеси». Рихман еще не владел понятием количества теплоты, но написал и логически обосновал совершенно правильную калориметрическую формулу Он без труда обнаружил, что его формула лучше согласуется с опытом, чем формула Крафта. Он правильно установил, что его «теплоты» представляют собой «не действительную теплоту, а избыток теплоты смеси в сравнении с нулем градусов по Фаренгейту». Он совершенно ясно понимал, что: 1. «Теплота смеси распределяется не только по самой ее массе, но и по стенкам сосуда и самому термометру». 2. «Собственная теплота термометра и теплота сосуда распределяются и по смеси, и по стенкам сосуда, в котором находится смесь, и по термометру». 3. «Часть теплоты смеси, в течение того промежутка времени, пока производится опыт, переходит в окружающий воздух...» Рихман точно сформулировал источники ошибок калориметрических опытов, указал причины расхождения формулы Крафта с опытом, т.е. заложил основы калориметрии, хотя сам еще не подошел к понятию количества теплоты. Дело Рихмана продолжили шведский академик Иоганн Вильке (1732-1796) и шотландский химик Джозеф Блэк (1728-1799). И тот и другой ученый, опираясь на формулу Рихмана, нашли необходимым ввести в науку новые понятия. Вильке, исследуя в 1772 г. теплоту смеси воды и снега, обнаружил, что часть теплоты исчезает. Отсюда он пришел к понятию скрытой теплоты таяния снега и к необходимости введения нового понятия, получившего в дальнейшем название «теплоемкость». К этому же выводу пришел и Блэк, не опубликовавший своих результатов. Его
исследования были напечатаны только в 1803 г. , и тогда стало известно, что Блэк первым четко разграничил понятия количества теплоты и температуры, первым ввел термин «теплоемкость». Еще в 1754-1755 гг. Блэк открыл не только постоянство точки плавления льда, но и то, что термометр остается при одной и той же температуре, несмотря на приток тепла, до тех пор, пока весь лед не растает. Отсюда Блэк пришел к понятию скрытой теплоты плавления. Позже он установил понятие скрытой теплоты испарения. Таким образом, к 70-М годам XVIII столетия были установлены основные калориметрические понятия. Лишь спустя почти сто лет (в 1852 г.) была введена и единица количества теплоты, получившая значительно позже название «калория»4. В 1777 г. Лавуазье и Лаплас, построив ледяной калориметр, определили удельные теплоемкости различных тел. Аристотелевское первичное качество - тепло, стало изучаться методом точного эксперимента. Ледяной калориметр Лавуазье и Лапласа. Появились и научные теории теплоты. Одна, наиболее распространенная концепция (ее придерживался и Блэк) - это теория особой тепловой жидкости - теплорода. Другая, ревностным сторонником которой был Ломоносов, рассматривала теплоту как род движения «нечувствительных частиц». Концепция теплорода очень хорошо подходила к описанию калориметрических фактов: формула Рихмана и более поздние формулы, учитывающие скрытые теплоты, прекрасно могли быть объяснены. В результате теория теплорода господствовала до середины XIX в., когда открытие закона сохранения энергии заставило физиков вернуться к концепции, успешно разрабатываемой Ломоносовым еще за сто лет до открытия этого закона. Представление о том, что теплота является формой движения, было очень распространенным в XVII в. Ф. Бэкон в «Новом органоне», применяя свой метод к исследованию природы теплоты, приходит к выводу, что «тепло есть движение распространения, затрудненное и происходящее в малых частях». Более конкретно и ясно о теплоте как о движении малых частиц высказывается Декарт. Рассматривая природу огня, он приходит к выводу, что «тело пламени... составлено из Еще Клаузиус говорит просто о единице теплоты и не пользуется термином «калория».
мельчайших частиц, очень быстро и бурно движущихся отдельно одна от другой». Далее он указывает, что «только это движение в зависимости от различных производимых им действий называется то теплом, то светом». Переходя к остальным телам, он констатирует, «что маленькие частицы, не прекращающие своего движения, имеются не в одном только огне, но также во всех остальных телах, хотя в последних их действие не столько сильно, а вследствие своей малой величины сами они не могут быть замечены ни одним из наших чувств». Атомизм господствовал в физических воззрениях ученых и мыслителей XVII в. Гук, Гюйгенс, Ньютон представляли все тела Вселенной состоящими из мельчайших частичек, «нечувствительных», как их кратко называл позднее Ломоносов. Понятие о теплоте как форме движения этих частиц казалось ученым вполне разумным. Но эти представления о теплоте носили качественный характер и возникли на очень скудной фактической основе. В XVIII в. знания о тепловых явлениях сделались более точными и определенными, большие успехи сделала также химия, в которой теория флогистона до открытия кислорода помогала разобраться в процессах горения и окисления. Все это способствовало усвоению новой точки зрения на теплоту как особую субстанцию, и первые успехи калориметрии укрепили позиции сторонников теплорода. Нужно было большое научное мужество, чтобы разрабатывать в этой обстановке кинетическую теорию теплоты. Кинетическая теория теплоты естественно сочеталась с кинетической теорией материи, и, прежде всего, воздуха и паров. Газы (слово «газ» было введено Ван Гельмонтом; 1577-1644) по существу еще не были открыты, а пар даже Лавуазье рассматривал как соединение воды и огня. Сам Ломоносов, наблюдая растворение железа в крепкой водке (азотной кислоте), считал выделяющиеся пузырьки азота воздухом. Таким образом, воздух и пар были почти единственными во времена Ломоносова газами - «упругими жидкостями», по тогдашней терминологии. Д. Бернулли в своей «Гидродинамике» представлял воздух состоящим из частиц, движущихся «чрезвычайно быстро в различных направлениях», и считал, что эти частицы образуют «упругую жидкость». Бернулли обосновывал своей моделью «упругой жидкости» закон Бойля-Мариотта. Он установил связь между скоростью движения частиц и нагреванием воздуха и объяснил тем самым увеличение упругости воздуха при нагревании. Это была первая в истории физики попытка истолковать поведение газов движением молекул, попытка, несомненно, блестящая, и Бернулли вошел в историю физики как один из основателей кинетической теории газов. Спустя шесть лет после выхода «Гидродинамики» Ломоносов представил в Академическое собрание свою работу «Размышления о причине теплоты и холода». Она была опубликована только через шесть лет, в 1750 г., вместе с другой, более поздней работой «Опыт теории упругости воздуха». Таким образом, теория упругости газов Ломоносова неразрывно связана с его теорией теплоты и опирается на последнюю. Д. Бернулли также уделял большое внимание вопросам теплоты, в частности вопросу зависимости плотности воздуха от температуры. Не ограничиваясь ссылкой на опыты Амонтона, он пытался сам экспериментально определить зависимость упругости воздуха от температуры. «Я нашел, - пишет Бернулли, - что упругость воздуха, который здесь в Петербурге был весьма холодным 25 декабря 1731 г. (старого стиля), относится к упругости такого же воздуха, обладающего теплотой, общей с кипящей водой, как 523 к 1000». Это значение у Бернулли явно неверное, так как оно предполагает, что температура холодного воздуха соответствует -78°С. Значительно точнее аналогичные расчеты у Ломоносова, о которых упоминалось выше. Зато весьма замечателен окончательный результат Бернулли, что «упругости находятся в отношении, составленном из квадрата скоростей частиц и первой степени плотностей», всецело соответствующей основному уравнению кинетической теории газов в современном изложении.
Бернулли совершенно не касался вопроса о природе теплоты, являющегося центральным в теории Ломоносова. Ломоносов выдвигает гипотезу, что теплота - это форма движения нечувствительных частиц. Он рассматривает возможный характер этих движений: поступательное движение, вращательное и колебательное - и утверждает, что «теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи». Приняв в качестве исходной посылки гипотезу о вращательном движении молекул как причине тепла, Ломоносов выводит отсюда ряд следствий: 1) молекулы (корпускулы) имеют шарообразную форму; 2) «...при более быстром вращении частиц связанной материи теплота должна увеличиваться, а при более медленном - уменьшаться; 3) частицы горячих тел вращаются быстрее, более холодных - медленнее; 4) горячие тела должны охлаждаться при соприкосновении с холодным, так как оно замедляет теплотворное движение частиц; наоборот, холодные тела должны нагреваться вследствие ускорения движения при соприкосновении». Таким образом, наблюдающийся в природе переход теплоты от горячего тела к холодному является подтверждением гипотезы Ломоносова. Тот факт, что Ломоносов выделил теплопередачу в число главных следствий, очень существен, и некоторые авторы усматривают в этом основании причислить Ломоносова к открывателям второго закона термодинамики. Вряд ли, однако, приведенное положение может рассматриваться как первичная формулировка второго начала, но вся работа в целом, несомненно, является первым наброском термодинамики. Так, Ломоносов объясняет в ней образование теплоты при трении, послужившее экспериментальной основой первого начала в классических опытах Джоуля. Ломоносов далее, касаясь вопроса о переходе теплоты от горячего тела к холодному, ссылается на следующее положение: «Тело А, действуя на тело В, не может придать последнему большую скорость движения, чем какую имеет само». Это положение является конкретным случаем «всеобщего закона сохранения». Исходя из этого положения, он доказывает, что холодное тело В, погруженное в теплую жидкость А, «очевидно, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет А». Вопрос о тепловом расширении Ломоносов откладывает «до другого раза», до рассмотрения упругости воздуха. Его термодинамическая работа непосредственно примыкает, таким образом, к его более поздней работе об упругости газов. Однако, говоря о намерении отложить рассмотрение теплового расширения «до другого раза», Ломоносов здесь же указывает, что поскольку верхнего предела скорости частиц нет (теория относительности еще не существует!), то нет и верхнего предела температуры. Но «по необходимости должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц». Ломоносов, следовательно, утверждает существование «последней степени холода» - абсолютного нуля. В заключение Ломоносов критикует теорию теплорода, которую считает рецидивом представления древних об элементарном огне. Разбирая различные явления, как физические, так и химические, связанные с выделением и поглощением тепла, Ломоносов заключает, что «нельзя приписывать теплоту тел сгущению какой-то тонкой, специально для того предназначенной материи, но что теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи нагретого тела». Под «связанной» материей Ломоносов понимает материю частиц тел, отличая ее от «протекающей» материи, которая может протекать, «подобно реке», через поры тела. Вместе с тем Ломоносов включает в свою термодинамическую систему и мировой эфир, далеко опережая не только свое время, но и XIX век. «Тем самым, - продолжает Ломоносов, - мы не только говорим, что такое движение и теплота свойственны и той тончайшей материи эфира, которой заполнены все пространства, не
содержащие чувствительных тел, но и утверждаем, что материя эфира может сообщать полученное от солнца теплотворное движение нашей земле и остальным телам мира и их нагревать, являясь той средой, при помощи которой тела, отдаленные друг от друга, сообщают теплоту без посредничества чего-либо ощутимого». Итак, Ломоносов задолго до Больцмана, Голицына и Вина включил тепловое излучение в термодинамику. Термодинамика Ломоносова - замечательное достижение научной мысли XVIII века, далеко опередившее свое время. Возникает вопрос: почему же Ломоносов отказался рассматривать как тепловое поступательное движение частиц, а остановился на вращательном движении? Это предположение очень ослабило его работу, и теория Д. Бернулли значительно ближе подошла к позднейшим исследованиям Клаузиуса и Максвелла, чем теория Ломоносова. На этот счет у Ломоносова были весьма глубокие соображения. Ему надо было объяснить такие противоречащие друг другу вещи, как сцепление и упругость , связанность частиц тела и способность тел к расширению. Ломоносов был ярым противником дальнодействующих сил и не мог прибегать к ним при рассмотрении молекулярного строения тел. Он не хотел также сводить объяснение упругости газов к упругим ударам частиц, т.е. объяснять упругость упругостью. Он искал механизм, который позволил бы объяснить и упругость и тепловое расширение наиболее естественным образом. В работе «Опыт теории упругости воздуха» он отвергает гипотезу упругости самих частиц, которые, по Ломоносову, «лишены всякого физического сложения и организованного строения...» и являются атомами. Поэтому свойство упругости проявляют не единичные частицы, не имеющие какой-либо физической сложности и организованного строения, но производит совокупность их. Итак, упругость газа (воздуха), по Ломоносову, является «свойством коллектива атомов». Сами атомы, по Ломоносову, «должны быть телесными и иметь протяжение», форму их он считает «весьма близкой» к шарообразной. Явление возникновения теплоты при трении заставляет его принять гипотезу, что «воздушные атомы шероховаты». Тот факт, что упругость воздуха пропорциональна плотности, заставляет Ломоносова заключить, «что она происходит от какого-то непосредственного взаимодействия его атомов». Но атомы, по Ломоносову , не могут действовать на расстоянии, а действуют только при контакте. Сжимаемость воздуха доказывает наличие в нем пустых промежутков, которые делают невозможным взаимодействие атомов. Отсюда Ломоносов приходит к динамической картине, когда взаимодействие атомов сменяется во времени образованием пустого пространства между ними, а пространственное разделение атомов сменяется контактом. «Итак, очевидно, что отдельные атомы воздуха, в беспорядочном чередовании, сталкиваются с ближайшими через нечувствительные промежутки времени, и когда одни находятся в соприкосновении, иные друг от друга отскакивают и наталкиваются на ближайшие к ним, чтобы снова отскочить; таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться во все стороны». Ломоносов в этом рассеянии во все стороны и видит упругость. «Сила упругости состоит в стремлении воздуха распространиться во все стороны». Надо, однако, объяснить, почему атомы при взаимодействии отскакивают друг от друга. Причина этому, согласно Ломоносову, тепловое движение: «Взаимодействие атомов воздуха обусловлено только теплотою». А так как теплота состоит во вращательном движении частиц, то для объяснения их отталкивания достаточно рассмотреть, что произойдет, когда соприкасаются две вращающиеся шарообразные шероховатые частицы. Ломоносов показывает, что они оттолкнутся друг от друга, и иллюстрируют это хорошо известным ему с детских лет примером отскакивания волчков («кубарей»), которые пускают мальчики на льду. Когда такие вращающиеся волчки соприкасаются, они отскакивают друг от друга на значительные расстояния. Таким образом, упругие столкновения атомов, по Ломоносову, обусловлены взаимодействием их вращательных моментов. Вот для чего ему понадобилась
гипотеза теплового вращательного движения частиц! Тем самым Ломоносов полностью обосновал модель упругого газа, состоящего из хаотически движущихся и соударяющихся частиц. Эта модель позволила Ломоносову не только объяснить закон Бойля-Мариотта, но и предсказать отступления от него при больших сжатиях. Объяснение закона и отступлений от него дано Ломоносовым в труде «Прибавление к размышлениям об упругости воздуха», напечатанном в том же томе «Новых Комментариев» Петербургской Академии наук, в котором были напечатаны и две предыдущие работы. В работах Ломоносова встречаются и неверные утверждения, вполне объясняемые уровнем знаний того времени. Но не они определяют значение работ ученого. Нельзя не восхищаться смелостью и глубиной научной мысли Ломоносова, создавшего в младенческую пору науки о теплоте мощную теоретическую концепцию, далеко опередившую эпоху. Современники не пошли по пути Ломоносова, в теории теплоты, как было сказано, воцарился теплород, физическое мышление XVIII столетия требовало различных субстанций: тепловых, световых, электрических, магнитных. Обычно в этом усматривается метафизический характер мышления естествоиспытателей XVIII в., некоторая его реакционность. Но почему же оно стало таким? Думается, что причина этого кроется в прогрессе точного естествознания. В XVIII в. научились измерять теплоту, свет, электричество, магнетизм. Для всех этих агентов были найдены меры, так же как они были найдены давным- давно для обычных масс и объемов. Этот факт сближал невесомые агенты с обычными массами и жидкостями, вынуждал рассматривать их как аналог обычных жидкостей. Концепция «невесомых» была необходимым этапом в развитии физики, она позволила глубже проникнуть в мир тепловых, электрических и магнитных явлений. Она способствовала развитию точного эксперимента, накоплению многочисленных фактов и их первичной интерпретации. Оптика Учение о теплоте развивалось в XVIИв. в тесной связи с химией и оптикой. Огонь, как известно, дает тепло и свет, вызывает химические превращения. Все это заставляло ученых искать взаимосвязи между тепловыми, химическими и световыми явлениями. Ломоносов был решительным противником теплорода, но он не мог отрицать тесной взаимосвязи между светом и химическим строением тела. Его «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее», прочитанное им на академическом собрании 1 июля 1756 г., содержит теорию цветов, непосредственно связанную с тогдашними химическими представлениями. Согласно воззрениям Ломоносова, свет представляет собой волновое движение эфира. Цвета же обусловлены существованием трех сортов частиц эфира, соответствующих трем химическим материям: соляной, серной и ртутной. «Я приметил, - говорит Ломоносов , - и чрез многие годы многими прежде догадками, а после доказательными опытами с довольною вероятностию утвердился, что три рода эфирных частиц имеют совмещение с тремя родами действующих первоначальных частиц, чувствительные тела составляющих, а именно: первой величины эфир с соляною, второй величины со ртутною, третьей величины с серною или горячею первоначальною матернею; а с чистою землею, с водой и воздухом совмещение всех тупо, слабо и несовершенно. Наконец, нахожу, что от первого рода эфира происходит цвет красный, от второго - желтый, от третьего - голубой. Прочие цвета рождаются от смешения первых». Это - одна из попыток связать цвета тел с их химической структурой. Одновременно Ломоносов пытается физически интерпретировать цветность светового луча. Вопрос о физической природе белого цвета и цветов занимал Ньютона и Гука, Ломоносова и Эйлера. Эйлер выдвинул своеобразную резонансную теорию цветов и
также примкнул к волновой теории света, игнорируя, однако, принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса в XVIII в. «не работал», вообще волновая теория света, несмотря на ее поддержку Ломоносовым и Эйлером, была оставлена. Всеобщее увлечение гипотетическими «флюидами», «невесомыми», отразилась и на оптике. Корпускулярная, «вещественная» теория света завоевала всеобщее признание. Заметим, что именно в XVII в. проявляется большой интерес к световым измерениям и именно отсюда датируется фотометрия. Причины этого, с одной стороны, лежат в практических потребностях. Вопросы освещения, в частности уличного освещения больших городов, освещения дворцов, устройство маячных фонарей, приобрели большое значение. Лавуазье занимался этими вопросами в Париже, Ломоносов принимал активное участие в устройстве парадных иллюминаций. Кулибин конструировал фонари. Измерение силы света различных источников и освещенности стало интересовать ученых. С другой стороны, методы точного естествознания, распространяясь все шире и шире, не смогли не затронуть область световых явлений, фотометрия была необходима и для науки, и для практики. Основателями фотометрии были француз Пьер Бугер (1698-1758), издавший в 1729 г. «Опыт о градации света» и написавший «Оптический трактат о градации света», изданный посмертно в 1760 г., и эльзасец И.Г. Ламберт (1728-1777), «фотометрия» которого была издана также в 1760 г. Вопрос о распределении света и освещенности издавна интересовал живописцев, и вполне естественно, что такой художник-исследователь, как Леонардо, был одним из первых экспериментаторов фотометристов. СИ. Вавилов писал о нем: «Его рисунки и пояснения к ним не оставляют никакого сомнения в том, что Леонардо экспериментировал с фотометрической установкой типа Румфорда». Теневой фотометр Румфорда. В «Оптическомтрактате» Бугера введены такие фотометрические понятия, как «световой поток» (у Бугера - «количество света»), «сила света источника» (у Бугера - «абсолютная сила света»), «освещенность» (у Бугера - «сила света»), «яркость», которую Бугер называет то интенсивностью света, то яркостью света. Основной принцип фотометрических измерений Бугер формулирует следующим обра-
зом: «Заставим сначала лучи от этих двух светящих тел (исследуемого источника и свечи - эталона. - П.К.) падать под одинаковым углом на два различных участка поверхности, которую мы будем удалять на большее или меньшее расстояние от светильника или от свечи до тех пор, пока эти два участка поверхности не станут казаться нам совершенно одинаково освещенными. Тогда остается лишь измерить оба расстояния, и их квадраты будут выражать отношение абсолютных сил света двух светящих тел». Бугер сконструировал простой фотометр, разработал методы уравнивания создаваемых различными источниками освещенностей, выполнил обширную программу фотометрических измерений. В частности, он установил весьма важный закон поглощения света, согласно которому интенсивность светового потока убывает с толщиной поглощающего слоя по экспоненциальному закону. СИ. Вавилов и В. Л. Левшин тщательно исследовали справедливость закона Бу- гера при разных интенсивностях и нашли, что он остается справедливым при изменении интенсивности в 1020 раз. В книге «Микроструктура света» СИ. Вавилов вскрыл сложные и тонкие физические причины нарушения закона, о которых, понятно, классическая оптика не имела никакого представления. Заметим, что закон Бугера и закон зависимости освещенности от расстояния источника света до освещаемой поверхности неправильно назывались в учебниках законами Ламберта. СИ. Вавилов много сделал для восстановления исторической справедливости по отношению к Бугеру. Ламберт уточнил основные фотометрические понятия и соотношения, к закону зависимости освещенности от расстояния он добавил закон зависимости освещенности от угла наклона падающих лучей, сформулировал закон зависимости яркости источника от «угла истечения» света из источника. Этот закон Ламберта справедлив для абсолютно черного тела (яркость пропорциональна синусу угла, образованного выходящими лучами с поверхностью излучающегося тела). Ламберт, однако, полагал его справедливым вообще и в частности, полагал, что вследствие этого закона Солнце должно казаться равномерно освещенным диском в противоположность утверждению Бугера, что яркость Солнца убывает от центра к периферии. Фотометрия была важнейшим достижением оптики XVIII в. Из других результатов следует отметить построение, вопреки мнению Ньютона, ахроматических объективов телескопов и труб и открытие аберрации света (Джемс Брадлей, 1728). Это последнее открытие дало новый метод определения скорости света и позже сыграло важную роль в развитии оптики движущихся сред. Электричество и магнетизм Как уже говорилось, научное исследование электрических и магнитных явлений началось с книги Гильберта, которому принадлежит и термин «электричество», произведенный от греческого названия янтаря. Гильберт кропотливо исследовал множество самых различных тел и построил для этой цели специальный электрический указатель, который он описывает таким образом: «Сделай себе из любого металла стрелку длиной в три или четыре дюйма, достаточно подвижную на своей игле, наподобие магнитного указателя». С помощью этого указателя, прототипа современных электроскопов, Гильберт установил, что способностью притягивать обладают многие тела, «не только созданные природой, но и искусственно приготовленные». Однако он нашел также, что многие тела «не притягивают и не возбуждаются никакими натираниями». К числу их относится ряд, драгоценных камней и металлы: «серебро, золото, медь, железо, также любой магнит». Тела, обнаруживающие способность притяжения, Гильберт назвал электрическими, тела, не обладающие такой способностью, - неэлектрическими.
<*-^i Усовершенствованный электроскоп Гильберта (на концах стрелки шарики). Электрические явления, по Гильберту, коренным образом отличаются от магнитных. Гильберт указывает, как производится электризация тел трением: «Их натирают телами, которые не портят их поверхности и наводят блеск, например жестким шелком, грубым немарким сукном и сухой ладонью. Трут также янтарь о янтарь, об алмаз, о стекло и многое другое. Так обрабатываются электрические тела». В сочинении Гильберта много интересных наблюдений и догадок, смешанных с фантастическими объяснениями в духе средневековых алхимиков. Но главное значение его труда в том, что он положил твердое основание изучению электрических и магнитных явлений, и на этом основании началось интенсивное развитие этого важного раздела науки и техники. Электрическими опытами занимался и Ньютон, который наблюдал электрическую пляску кусочков бумаги, помещенных под стеклом, положенным на металлическое кольцо. При натирании стекла бумажки притягивались к нему, затем отскакивали, вновь притягивались, и т.д. Эти опыты Ньютон производил еще в 1675 г. Эксперименты по электричеству проводили и другие члены Лондонского Королевского общества. Бойль, повторив опыты Герике с шаром, установил, что наэлектризованное тело не только притягивает ненаэлектризованное, но и, в свою очередь, притягивается последним. Он показал, что электрические взаимодействия наблюдаются и в вакууме. В 1700 г. доктор Уолл извлек из натертого большого куска янтаря электрическую искру, проскочившую с треском в палец руки экспериментатора. Электрическую искру получил в 1705 г Хауксби, заменивший серный шар Герике стеклянным. Ньютон в 1716 г. наблюдал искровой разряд между острием иголки и наэлектризованным телом. «Искра напомнила мне о молнии в малых, очень малых размерах», - писал Ньютон. Наконец, Стефэн Грей (1670-1736), также член Лондонского Коро-
левского общества, в 1729 г. открыл явление электропроводимости тел и показал, что для сохранения электричества тело должно быть изолировано. Он наэлектризовал ребенка, сначала подвесив его на шнурах, сплетенных из волос, а затем поставив его на смоляной диск. Отто фон Герике со своей электрофорной машиной. Опыты Грея, опубликованные в 1731 и 1732 гг. , обратили на себя внимание французского естествоиспытателя Шарля Дюфэ (1698-1739), создавшего первую теорию электрических явлений. Повторяя опыты Грея по электризации изолированного человеческого тела, он сам ложился на шелковые шнурки, и его электризовали настолько сильно, что из тела при приближении руки другого человека выскакивали искры. Дюфэ установил два рода электрических взаимодействий: притяжение и отталкивание. Сначала он установил, что «наэлектризованные тела притягивают нена- электризованные и сейчас же их отталкивают, как только они наэлектризуются вследствие соседства или соприкосновения с наэлектризованными телами». В дальнейшем он открыл «другой принцип, более общий и более замечательный, чем предыдущие». «Этот принцип, - продолжает Дюфэ, - состоит в том, что существует электричество двух родов, в высокой степени отличных один от другого: один род я называю «стеклянным» электричеством, другой - «смоляным»... Особенность этих двух родов электричества: отталкивать однородное с ним и притягивать противоположное. Так, например, тело, наэлектризованное стеклянным электричеством, отталкивает все тела со стеклянным электричеством, и, обратно, оно притягивает тела со смоляным электричеством. Точно так же смоляное отталкивает смоляное и притягивает стеклянное». Этот закон был опубликован Дюфэ в Мемуарах Парижской Академии наук за 1733 г. Новые открытия в области электричества и усовершенствование электрических машин, получивших кондуктор, подушки для натирания и, наконец, сенсационное изобретение лейденской банки в 1745-174 6 гг. , возбудили в обществе большой интерес к электричеству. Электрические опыты проводились в светских салонах и королевских дворцах, на заседаниях ученых обществ и в частных домах. За Европой последовали Америка и Россия. Франклин, Рихман, Ломоносов, Эпинус внесли
существенный вклад в эту науку. Лейденская банка и разрядник. Георг Вильгельм Рихман родился 11 июля 1711 г. в г. Пярну (тогда Пернове) в Эстонии. Рихман учился в германских университетах в Галле и Иене, а с 1735 г. в университете Петербургской Академии наук. В 1740 г. он становится адъюнктом, а в следующем, 1741 г. - профессором академии. В январе 1745 г. Рихман начал собственные опыты по электричеству. В процессе этой работы, как пишет он сам, «я встретился со многими новыми явлениями . . .», далее «... открыл новый удобный способ исследовать тела, обладающие первичным, и тела, обладающие производным электричеством». Здесь под первичным электричеством Рихман понимает электричество, возбуждаемое в изоляторах трением, под производным - электричество в проводниках, получаемое от контакта с заряженными телами. Существенно новым моментом в исследованиях Рихмана было то, что он «пытался подвергнуть измерению порождаемое электричество». Вот как он описывает первую свою попытку «измерить электричество»: «Маленькие весы я подвесил на железной подставке так, что одна чашка их нависла над этой подставкой, а другая висела около нее на расстоянии 3 дюймов. На эту чашку я положил 30 гранов; поскольку равновесие было нарушено, коромысло с указанной стороны наклонилось, и дно другой чашки весов удалилось на 1 дюйм от железной подставки. Когда проволока CDB и весь аппарат были наэлектризованы, железная чашка тянула книзу и ударялась о подставку, слышался треск и одновременно был виден свет между подставкой В и чашкой весов. Итак, на указанном расстоянии сила была такая, что 30 гранов могли быть подняты на высоту 1 лондонского дюйма. Тем же способом я надеялся измерить и электрическую силу». Итак, Рихман попытался «взвесить» электрическую силу. Это была правильная идея, которая в своем развитии привела к изобретению абсолютного электрометра. Рихман описывал ряд опытов с различными весами и массами. Но потом он пе-
реходит к другому методу - методу электрического указателя - родоначальнику, современных электрометров. Установка Рихмана для количественного исследования статического электричества. «Я придумал и другой способ сравнивать электрические силы. К железной проволоке СВ, отводящей электричество, я подвесил льняную нитку DE, затем на расстоянии 4 92 лондонских линий я укрепил шелковую голубую нитку, параллельную горизонту, а в g поместил тяжелое тело. Шелковую нитку Eg я разделил на десятые доли лондонского фута, обозначив точки деления льняными нитками. Когда проволоке сообщалось электричество, нитка DE приближалась к тяжелому телу g и принимала наклонное положение, например D4, D5, D6 и т. д. Когда электричество прекращалось, нитка вновь принимала вертикальное положение DB. Да позволено будет назвать указателем электричества нить DE, свисающую с наделенной электричеством проволоки и приближающуюся к тяжел ому телу».
Описание экспериментов Рихмана было опубликовано в «Новых Комментариях» Петербургской Академии наук за 1751 г. спустя шесть лет после начала опытов. Это была первая публикация по электричеству в России. Статья Рихмана «Новые опыты с электричеством, порождаемым в телах» содержит описание его экспериментальной установки и опытов, произведенных на этой установке. Установка состояла из электрической машины Гравезанда. От электризуемого шара машины электричество отводилось железной проволокой к железной подставке, помещенной на смоле, заполнявшей конический сосуд. Подставка сообщалась с электрическим указателем, состоящим из вертикальной железной линейки, к верхнему концу которой прикреплялась льняная нить определенной длины и веса. К столу, на котором находился сосуд со смолой, прикреплялся деревянный квадрант с делениями, образующий шкалу указателя. Нить немного не доходила до шкалы. К другому концу железной подставки присоединялась также железная линейка, от которой электричество могло передаваться различным телам. Электрический указатель занимал мысли Рихмана до самой смерти. Он хорошо понимал, что «совершенный электрометр должен оказать большую пользу в деле открытия и определения законов электричества», и, как он писал в неопубликованной рукописи «Об усовершенствовании электрического указателя», «делал много тщетных попыток в этой области». Описанный в «Комментариях» указатель был жестко связан с экспериментальным столом, и в этом заключалось большое неудобство. Рихман сделал переносной прибор, который представлял собой лейденскую банку (стеклянную бутылку, заполненную наполовину металлическими опилками, вставленную в металлический цилиндрический сосуд), в которую была помещена железная линейка, выступающая наружу. К наружному концу линейки прикреплялась льняная нить. В работе «Рассуждения об указателе электричества и о пользовании им при исследовании явлений искусственного и естественного электричества» Рихман подводит итог многолетней экспериментальной работы по исследованию электрических явлений, кончая исследованиями электрической природы молнии. «... Восемь лет назад, - пишет Рихман в 1753 г. , - я приступил... к исследованию электрических явлений. Совершенный электрометр, т.е. инструмент для определения электрической силы, вне всякого сомнения, может сильно способствовать развитию электрической теории. Вот почему с самого начала я сразу же стал размышлять об удобном способе определять интенсивность электрической силы. Впрочем, мне до сих пор не посчастливилось сделать совершенный электрометр, - не знаю как другим». Так самокритично и честно оценивает Рихман свои поиски надежной конструкции электрометра. Для создания такого инструмента потребовалось более ста лет. Электрометры были созданы во второй половине XIX столетия. В этой же работе Рихман описывает оба типа своих приборов и основные опыты, произведенные с ними, в том числе и опыты с электричеством грозы, приведшие к трагической гибели ученого 26 июля 1753 г. Его классическая работа, о которой мы здесь говорили, была опубликована в 1758 г., спустя пять лет после смерти ученого. Несмотря на несовершенство указателя своего прибора, Рихман с полным правом утверждал, что он «является надежным инструментом для распознавания больше или меньше градус электричества в той или иной наэлектризованной массе». Он нашел, что «электрическая материя, неким движением возбуждаемая вокруг тела, по необходимости должна опоясывать его на некотором расстоянии; на меньшем расстоянии от поверхности тела действие ее бывает сильнее; следовательно, при увеличении расстояния сила ее убывает по некоторому, пока еще неизвестному закону». Другими словами, с помощью своего указателя Рихман открыл существование электрического поля вокруг заряженного тела, напряженность которого убывает с увеличением расстояния от тела «по некоторому, пока еще неизвестному закону». Таким образом, русскому ученому принадлежит честь откры-
тия электрического поля и вполне определенное утверждение о зависимости действия этого поля от расстояния до источника поля. Этот «неизвестный пока закон» был найден спустя сорок лет Кулоном. В своей работе Рихман упоминает Франклина и его теорию положительного и отрицательного электричества. Обратимся к исследованиям этого ученого. Основоположник американской науки Вениамин (Бенджамин) Франклин родился в семье бостонского мыловара 17 января 1706 г. Отец его, бедный ремесленник, обремененный большой семьей (Вениамин был пятнадцатым ребенком), выехал в Америку из Англии в поисках лучшей жизни. Вениамину рано пришлось начать трудовую жизнь, сначала помогая отцу, а затем брату, владевшему небольшой типографией. Работая в типографии, Франклин много читал и занимался самообразованием. Когда его брат начал издавать газету, Франклин стал пробовать свои силы в журналистике, тайно подбросив написанную им статью. Статья была опубликована, за нею появились другие, привлекшие внимание общественности. Раскрытие авторства Франклина привело к ухудшению его отношений с братом. Вениамин расторг контракт с ним и уехал в поисках работы в Нью-Йорк, а оттуда в Филадельфию. Трудолюбие и терпение привели Франклина после долгих лет лишений к успеху. Он достиг независимого и обеспеченного положения в Филадельфии, стал одним из уважаемых сограждан, крупным общественным деятелем. Его избрали секретарем Собрания провинции Пенсильвания, он становится директором почт и в дальнейшем генерал-почтмейстером американских колоний. Наряду с этим он развернул широкую просветительскую деятельность, организовал в Филадельфии библиотеку, основал Пенсильванский университет, филадельфийское философское общество . Большую роль сыграл Франклин в борьбе За независимость американских колоний (1775-1783). Он принимал участие в работе континентального конгресса и созданного им комитета по выработке декларации независимости. Посланный новым государством во Францию в качестве посла, он сумел добиться поддержки Франции в борьбе с Англией. Это существенно повлияло на исход борьбы. В 1783 г. Франклин вместе с двумя другими уполномоченными конгресса Соединенных Штатов Северной Америки (так было названо новое государство) подписал мирный договор с Англией. Франклин принимал активное участие в выработке конституции Соединенных Штатов , горячо боролся против порабощения негров, за демократические принципы управления государством. Умер Франклин 17 апреля 1790 г. Таким образом, Франклин был одним из основателей Соединенных Штатов Америки , одним из создателей нового государства. Он был также основателем науки этого государства, учредителем одного из первых университетов, первого научного общества - филадельфийского философского общества. Он внес своими трудами большой вклад в американскую и мировую науку. Среди этих трудов первое место занимают его исследования по электричеству. Эти исследования составили содержание труда Франклина «Опыты и наблюдения над электричеством», состоящего из писем к члену Лондонского Королевского общества Питеру Коллинсону. Коллинсон прислал в филадельфийскую библиотеку стеклянную трубку с указанием, как пользоваться ею для производства электрических опытов. В письме к Коллинсону от 28 марта 1747 г. Франклин писал, что этот подарок побудил его и других членов библиотеки «заняться электрическими опытами, при проведении которых нами наблюдались некоторые новые, по нашему мнению, явления». Франклин занимался электричеством с большим увлечением. «...Мне до этого никогда не приходилось проводить исследование, которое столь полно завладело бы моим вниманием и временем...» - признавался он в том же письме. Результатом этого увлечения было создание унитарной теории электрических явлений, доказательство электрической природы молнии и другие важные открытия .
Один из первых опытов Франклина заключался в электризации чугунного шара, помещенного на горлышке «чистой сухой стеклянной бутылки». Электризация исследовалась с помощью легкого пробкового шарика, подвешенного на шелковой нити, прикрепленной к потолку. Франклин установил в этом опыте действие проводящего острия, разряжающего шар, и светящегося в темноте при разряде. Франклин уже в письме от 11 июля описал свои опыты с наэлектризованным шаром, острием, заряженной вертушкой. Здесь он ввел представление о положительном и отрицательном электричестве. «Чтобы электризовать плюс или минус, требуется знать лишь только то, что части трубки или шара, которые натираются, притягивают в момент трения электрический огонь и, значит, забирают его из предмета, которым производится натирание; эти же самые части, как только прекратится их натирание, стремятся отдать полученный ими огонь любому предмету с меньшим его количеством». Опыты Франклина с электричеством. Таким образом, Франклин пользуется представлением об особой электрической субстанции, которую он называет «электрическим огнем». Он предполагает, что электрический огонь «является распространенным элементом» и тела до процесса электризации имеют равные количества этого элемента. В письме от 1 сентября 1747 г. Франклин описывает действие лейденской банки. «Удивительно, как эти два состояния электричества - плюсовое и минусовое - сочетаются и уравновешиваются в этой чудодейственной банке!» - восклицает он. Франклин тщательно исследовал эту взаимосвязь. Опытом с разборной банкой он установил, что вся сила банки и способность к удару заключается в самом стекле, а не в обкладках. Этот опыт им описан в письме IV от 1748 г. Здесь же он излагает результаты своих опытов и сконструированное им «колесо Франклина» - модель электростатического двигателя, распространенную принадлежность школьных физических кабинетов. К 174 9 г. теория электричества Франклина была Завершена. В письме Коллинсо- ну от 29 июля 1750 г. он так формулирует ее основные положения: «1. Электрическая субстанция состоит из чрезвычайно малых частиц, так как
она способна проникать в обыкновенную материю, даже в самые плотные металлы, с большой легкостью и свободой, как бы не встречая при этом сколь либо заметного сопротивления. 3. Электрическая субстанция отличается от обыкновенной материи в том отношении, что частицы последней взаимно притягиваются, а частицы первой отталкиваются друг от друга... 4. И хотя частицы электрической субстанции взаимно отталкивают друг друга, они сильно притягиваются всей прочей материей. 6. Таким образом, обыкновенная материя по отношению к электрической жидкости является как бы своеобразной губкой... 7. Но в обыкновенной материи содержится (как правило) столько электрической субстанции, сколько она может заключать в себе. Если прибавить ей этой субстанции еще, то она разместится снаружи, на поверхности, и образует то, что мы называем электрической атмосферой; в этом случае говорят, что предмет наэлектризован . 15. Электрическая атмосфера принимает форму того предмета, который она обволакивает ...» Франклин показывает, что электрическая атмосфера обволакивает шар равномерно , с остриев ее легче отобрать, чем с граней. Он демонстрирует стекание электричества с острия на различных опытах. Заметим, что это свойство острия и углов было еще раньше открыто и исследовано Рихманом. Существенно, что в теории Франклина электричество является субстанцией, которую нельзя создать или уничтожить, а можно только перераспределить. Закон сохранения электрического заряда - основное положение теории Франклина, предшественницы электронной теории. Франклин высказал также гипотезу, что молния представляет собой разряд наэлектризованных туч. Он произвел знаменитый опыт с воздушным змеем, запуская его при приближении грозовых туч. К верхнему концу вертикальной планки крестовины змея он прикреплял заостренную проволоку. К концу бечевки привязывал ключ и шелковую ленту, которую держал рукой. «Как только грозовая туча окажется над змеем, заостренная проволока станет извлекать из нее электрический огонь, и змей вместе с бечевой наэлектризуется... А когда дождь смочит змей вместе с бечевой, сделав их тем самым способными свободно проводить электрический огонь, Вы увидите, как он обильно стекает с ключа при приближении Вашего пальца». (Письмо Коллинсону от 19 октября 1752 г.). Опыты Франклина и его идея громоотвода вызвали широкий резонанс. Их повторяли в Европе. Жан Далибар (1703 - 1799) во Франции, установив на подставке из электрика (т.е. изолятора) в саду железный заостренный шест высотой 40 футов , извлекал из него искры во время грозы. Аналогичные наблюдения проводили Ломоносов и Рихман в Петербурге. Как мы уже Знаем, во время наблюдений грозы 26 июля 1753 г. Рихман был убит молнией. Отметим, что Франклин, употребляя термины «электрик» и «неэлектрик», критиковал их как неверные. По его теории электричество содержится во всех телах; электрическая субстанция «довольно равномерно рассредоточена по всей массе нашего шара, состоящего из суши и воды». Поэтому термины «электрик» и «неэлектрик» должны быть отброшены как неверные и заменены понятиями «проводник» и «непроводник» (единственное отличие одних тел от других состоит только в том, что некоторые проводят электрическую субстанцию, другие нет)». Как мы видим, Рихман начал свои электрические исследования за два года до Франклина. Совершенно независимо от Франклина начал «электрические воздушные наблюдения» и Ломоносов. Ему удалось с помощью электрического указателя установить электрическое состояние атмосферы в отсутствие грома и молнии. Об этом он сообщал в своей посмертно опубликованной статье. Рихман и Ломоносов не приняли теории Франклина. Ломоносов разрабатывал свою теорию электрических
явлений, в которой сделал попытку объяснить электричество движением частиц эфира. Сопоставляя это с идеей Рихмана об электрическом поле, можно констатировать, что если Франклин предвосхитил будущую электронную теорию, то петербургские академики предвосхитили будущую теорию поля Фарадея-Максвелла. В 1759 г. в Петербурге вышла на латинском языке книга «Опыт теории электричества и магнетизма» академика Франца Ульриха Теодора Эпинуса (1724-1802). За два года до выхода этой книги член Берлинской Академии наук Эпинус принял приглашение Петербургской Академии наук и заключил контракт на пять лет. Однако в России он нашел вторую родину, принял русское подданство и проработал в новом отечестве 45 лет до самой смерти. «Опыт теории электричества и магнетизма» Эпинуса, в отличие от книги Франклина и работ Рихмана, рассматривал не только электрические явления, но и магнетизм. При этом, в отличие от Гильберта, Эпинус ищет не отличия, а сходства между электричеством и магнетизмом. Открытие им полярной электризации турмалина при нагревании (пироэлектричество), опубликованное им в 1756 г., поразило его в особенности тем, что он обнаружил «чрезвычайное сходство между этим камнем (турмалином) и магнитом». Под впечатлением этого открытия Эпинус «начал снова исследовать сходство между магнитом и электрической силой». В результате этих исследований он стал считать «причины магнитных и электрических явлений совершенно сходными, а действия магнита аналогичными действиям лейденской банки». В основу своей теории Эпинус кладет представление об электрической и магнитной жидкостях, частицы которых взаимодействуют с материей и между собой притягательными и отталкивательными силами. Следуя примеру Ньютона, Эпинус не рассматривает природу этих сил, а описывает с помощью их экспериментальные факты. Вместе с тем Эпинус замечает, что хотя он «вполне убежден в существовании сил притяжения и отталкивания», однако не считает их, «как поступают некоторые неосторожные последователи великого Ньютона, силами, внутренне присущими телам», и не одобряет учения, «которое постулирует действие на расстояние». «...Мой взгляд, - пишет Эпинус, - сводится к тому, что притяжения и отталкивания... я считаю явлениями, причины которых еще скрыты, однако от них Зависят и от них берут начало другие явления». Такова позиция Эпинуса в споре картезианцев и ньютонианцев. Эпинус принимает Франклиновскую гипотезу единой электрической жидкости: «Существует некая жидкость, производящая все электрические явления и вследствие этого названная электрическою, тончайшая, весьма эластичная, части которой, даже на значительных расстояниях, заметно отталкивают друг друга». «Частицы этой жидкости притягиваются материей, из которой состоят все известные до сих пор тела». По отношению к электрической жидкости материальные тела разделяются на два класса: одни легко проводят электрическую материю, другие «препятствуют ее свободному перемещению». Первую группу тел Эпинус называет «не электрическими по своей природе», другую - «электрическими по своей природе». Выше мы видели, что Франклин считал эти термины неправильными и предпочитал говорить о проводниках и непроводниках. Однако термины «неэлектрик», «электрик» держались долго и лишь в первой половине XIX в. были заменены привычными для нас терминами «проводники» и «изоляторы». По аналогии с электрическими явлениями Эпинус вводит для описания магнитных явлений магнитную жидкость. «...Ее частицы, как и частицы электрической жидкости, взаимно отталкивают друг друга». Однако большинство тел в природе не реагирует с магнитной жидкостью, лишь некоторые тела, и прежде всего железо, притягиваются магнитной материей. «Существует величайшее сходство между железом и железными телами, с одной стороны, и телами, электрическими по своей природе, с другой...» «До сих пор неизвестно ни одного тела, которое действовало бы на магнитную материю и со-
ответствовало бы телам, не электрическим по природе». Таким образом, Эпинус констатирует сходство магнетиков (ферромагнетиков) и «электриков» (диэлектриков) , а также отсутствие для магнетизма проводимости, аналогичной электрической проводимости. Но в остальном электрическая и магнитная жидкости, по Эпи- нусу, действуют по сходным законам. Так, тела не взаимодействуют, если содержат «естественное» количество электрической или магнитной жидкости. Электричество и магнетизм возникает «..либо увеличением количества электрической или магнитной жидкости так, чтобы оно стало выше естественного, либо уменьшением так, чтобы оно стало ниже его». «Франклин назвал, - говорит Эпинус, - электричество, которое получается путем увеличения количества электрической материи, положительным, а то, которое получается путем ее уменьшения, отрицательным. В том же смысле я сохраняю эти термины, перенося их на магнетизм». Заметим, что в том же, 1759 г., в котором вышло сочинение Эпинуса, англичанин Саймер выдвинул дуалистическую теорию электричества, предположив существование двух противоположных родов электричества: одного - аналогичного электричеству, получающемуся на стекле при его натирании, другого - аналогичного электричеству, получающемуся при электризации янтаря («смоляное» электричество) . По унитарной теории Франклина-Эпинуса «любое тело, предоставленное самому себе, самопроизвольно всегда возвращается в такое состояние, когда оно содержит точно такое количество электрической жидкости, какое достаточно для достижения равновесия между силой притяжения или силой отталкивания». Эпинус разбирает возможные случаи взаимодействия тел. При этом он высказывает предположение, что силы отталкивания электрических или магнитных масс уменьшаются с увеличением расстояния между ними. Хотя вид этой функциональной зависимости ему неизвестен, однако он признает, что «охотно утверждал бы, что эти величины изменяются обратно пропорционально квадратам расстояний». Эту зависимость ему подсказывает аналогия с законом тяготения. Эпинус указывает, что наблюдающиеся на опыте притяжения ненаэлектризованных тел к наэлектризованным объясняются тем, что «это тело благодаря одному лишь приближению к другому наэлектризованному телу само может стать наэлектризованным». Это явление электрической индукции было известно уже Рихману, его описали в 1754 г. англичанин Джон Кантон (1718-1772) и в 1757 г. немец Иоганн Карл Вильке (1732-1796). Эпинус исследовал экспериментально электрическую индукцию в проводниках и изоляторах, при этом он установил, что в изоляторах она выражена слабее, чем в проводниках. Таким образом, Эпинус по сути дела открыл поляризацию диэлектриков . В своем трактате Эпинус выдвинул положение об электростатическом равновесии тела, утверждая, что тело стремится самопроизвольно перейти в такое состояние , в котором количество электричества в нем будет «естественным». Как уже было сказано, он подробно анализирует силы, действующие на тело, постулируя, что равновесие электричества в нем достигается, когда сумма притягательных и отталкивательных сил равна нулю. Но он не сумел понять закона распределения электричества в проводниках и наблюдения Франклина, что «пробковые шарики не подвергались вовсе действию электричества металлического сосуда, внутри которого они находились». Естествоиспытатель и философ Пристли, разделяющий со шведом Шееле славу открытия кислорода, правильно оценил важность эксперимента Франклина. Этот эксперимент получает объяснение, если предположить, что силы взаимодействия электрических частиц обратно пропорциональны квадрату расстояния. Пристли высказал это предположение в своей «Истории электричества» в 1767 г., а в 1771 г английский лорд Кавендиш впервые экспериментально показал, что силы взаимодействия электрических зарядов подчиняются закону 1/гп, где п = 2 ± 1/50. Опыт Кавендиша заключался в следующем. Шар диаметром 12,1 дюйма, покрытый
оловянной бумагой (станиолем), помещался внутри другого шара 13,3 дюйма в диаметре так, чтобы он был изолирован от наружного шара. Наружный шар состоял из двух полушарий, также покрытых станиолем, которые можно было раздвигать. Через небольшое отверстие в наружном шаре можно было устанавливать проводящий контакт между ним и внутренним шаром с помощью проволочки, привязанной к шелковине . В начале опыта, когда полушария сближены и установлен проводящий контакт, наружную сферу заряжают от лейденской банки. Затем с помощью шелковинки контактную проволоку удаляют, раздвигают наружные полушария и исследуют электризацию внутреннего шара. Электроскоп не обнаружил заряда этого шара. Кавендиш исследовал чувствительность электроскопа и показал, что он мог бы обнаружить заряд внутреннего шара, равный 1/60 заряда внешней сферы. Отсюда Кавендиш вывел, что сила взаимодействия электрических частиц убывает с расстоянием по закону г~п, где п отличается от двух не более чем на 1/50. Опыт Кавендиша с заряженными шарами. Генри Кавендиш (1731-1810) был богатым английским лордом, занимавшимся физикой и химией в качестве «хобби», как сказали бы теперь. В 1766 г. он открыл водород и получил углекислый газ, он показал, что вода получается при горении водорода. Кавендиш с помощью крутильных весов определил постоянную закона тя-
готения и тем самым «взвесил» Землю. Одинокий, чудаковатый джентльмен, он неохотно публиковал свои работы, и в частности свои электрические исследования. Они оставались неизвестными до 1879 г. , когда их опубликовал Максвелл, первый профессор лаборатории Кавендиша, открытой на средства потомка Генри Кавендиша в Кембридже в 1874 г. Максвелл повторил опыты Кавендиша с электрометром Томсона и показал, что п может отличаться от 2 не более чем на 1/21600. Электрометры Томсона, абсолютный (слева) и квадрантный (справа). Оба основаны на принципе конденсатора. Квадрантный сложнее и точнее. «Что касается скрытности Кавендиша, - писал в 1891 г. известный электрофизик Хевисайд, - то она совершенно непростительна; это грех». Этот «грех» стоил Кавендишу славы открывателя точного закона электрических взаимодействий, который навсегда вошел в науку под названием закона Кулона. Французский военный инженер, а с 1781 г. член Парижской Академии наук Шарль Огюстен Кулон (1736-1806) в 1777 г. исследовал кручение волос, шелковых и металлических нитей. Результатом этих исследований явилось открытие закона кручения : где ф - угол кручения, Р - закручивающая сила, 1 - длина нити, г - ее радиус. В 1784 г. Кулон сконструировал чувствительный прибор - крутильные весы. С помощью этих весовой открыл законы электрических и магнитных взаимодействий. Его опыты и выводы из них опубликованы им в 1782-1785 гг. в семи мемуарах. Аппарат Кулона представлял собой стеклянный цилиндр с измерительной шкалой по окружности, в крышке цилиндра имелись центральное и боковое отверстия. В центральное отверстие пропускалась серебряная нить, закрепленная на измеритель-
ной головке и проходящая по оси высокого стеклянного цилиндра, заканчивающегося упомянутой головкой. Нить несла легкое стеклянное коромысло, на котором находились шарик и противовес. В боковое отверстие пропускался стерженек, несущий наэлектризованный шарик. i I * Крутильные весы Кулона. В первом мемуаре 1785 г. Кулон исследовал отталкивающую силу и нашел, что при угловых расстояниях между шариками (которые первоначально при контакте получают одинаковые заряды) 36°, 18°, 9° нить закручивалась соответственно на 36°, 144°, 576°, т.е. силы росли обратно пропорционально квадратам расстояний. Во втором мемуаре Кулон нашел закон взаимодействия магнитных полюсов. Существенным моментом в работе Кулона было установление метода измерения количества электричества и количества магнетизма (магнитных масс). В научной системе единиц законы Кулона дают основную базу системы электрических и магнитных единиц. После Кулона стало возможным построение математической теории электрических и магнитных явлений.
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.
КАК ФРЕНСИС КРИК И ДЖЕЙМС УОТСОН "РАСКРУТИЛИ" ДВОЙНУЮ СПИРАЛЬ ДНК Практически каждое из крупных открытий, тем более отмеченных престижной Нобелевской премией, закладывало начало целой отрасли знания, задавало новое направление научной мысли или даже новой научной дисциплине. И всякий новый шаг к постижению истины сопровождался определённым жертвоприношением. Учёные рисковали быть осмеянными, непонятыми, незамеченными, оказаться в числе изгоев , преследуемых разъярённой толпой консерваторов и невежд. Сколько талантливых исследователей, шагавших впереди своего века, претерпели разных мук и тягот в этом извечном противостоянии, даже трудно сказать. Но особенно драматично складывалась судьба тех, чьи новаторские идеи преждевременно появлялись на свет. Чтобы открытие пришлось эпохе по вкусу, ему необходимо вызреть до той степени "спелости", к которой готово общество. Как отбрасывают в сторону надкушенный и недозрелый плод, так и скороспелое открытие после неудачных попыток его осмысления откладывают до "лучшей поры", пока после второго, третьего и четвёртого... рождений в умах последующих поколений оно не предстанет глазам, способным уже оценить его благоухание и аромат. Почему работавший над получением антимикробного препарата французский исследователь Дюшен не нашёл признания, а получивший после него пенициллин Флеминг обрёл мировую славу? Да потому, что тогда, когда жил Дюшен, не было такой чрезвычайной нужды в антибиотиках, как в период смертоносной войны, обрушившейся на мир при жизни Флеминга. Аналогичным образом развивались события, сопровождавшие поиск эффективного лекарства в борьбе с другим "злом" нашего века — сахарным диабетом. Сделанные в самом начале столетия Л. В. Соболевым уникальные исследования по созданию лекарственного препарата в помощь диабетикам остались невостребованными, пока чуть ли не каждый второй попал в клешни этой изнурительной болезни, и в инсулине возникла настоятельная потребность. В обоих случаях открытиям пробил дорогу страх — самый сильный из психологических стимуляторов. Когда по пятам чуть ли не каждого двинулась смерть, тогда было просто безумием обсуждать, нужно найденное лекарство человечеству или нет. В истории развития биологических наук есть ещё немало примеров, когда невероятно смелые, "безумные" идеи утверждали своё право на реальное существование после долгих лет всеобщего забытая, заставляя испытывать неловкость и стыд перед теми исследователями, кто их в своё время был вынужден "навязывать" миру, будучи уверенным в их безошибочности и перспективах. Вот один из них. В 1944 году американский микробиолог Освальд Эйвери установил определяющую роль ДНК в переносе генетической информации. Это великолепное открытие осталось незамеченным вплоть до того момента, пока Джеймс Уотсон и Френсис Крик, обратясь к идее Эйвери, не расшифровали структуру ДНК и не представили её модель в форме двойной спирали. Только с возросшим интересом людей к выяснению природы человека открытие "атома жизни" — гена, отмеченное в 1962 году Нобелевской премией, угодило "в яблочко". Формула ДНК, а вместе с ней Уотсон, Крик и родоначальник идеи Эйвери сразу оказались в центре внимания научной общественности. Вытащить их имена на свет заставило ещё одно обстоятельство. До работ Эйвери, Крика и Уотсона существовало общепринятое представление о том, что ген это простой белок, а тут вдруг выяснилось, что это не так: ген организовывала дезоксирибонуклеиновая кислота. Тут-то и натолкнулись на работу Эйвери, в которой шла речь о ДНК. Ценнейший труд оказался в архивах, поскольку за недостатком научной проницательности не получил в своё время ни должной оценки, ни огласки.
Произошло второе, уже реальное, рождение этого грандиозного открытия, связанного с проблемами наследственности. Самого Эйвери уже не было в живых. Он не мог заодно с последователями порадоваться заслуженному признанию своего труда, хотя именно его предположение о генетическом "коде", о "кирпичиках" живой материи стало объектом интенсивных научных исследований, которые продолжаются и по сей день. Подобного всеобъемлющего интереса не удостаивалось ещё ни одно крупное открытие современности, кроме, может быть, низкотемпературной сверхпроводимости в физике. Конечно, обидно За Эйвери, так и не ставшего свидетелем последующих ошеломляющих открытий в области генетики и молекулярной биологии, потрясших мир. Вот как бывает порою беспощаден суд истории! Видный учёный в области молекулярной биологии Понтер Стент в своих дневниках с горечью вспоминает, как он вместе со своим учителем Максом Дельбрюком, одним из основоположников молекулярной биологии, не оценил и не признал открытия Эйвери. Стент и Дельбрюк вместе работали в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене над проблемой выяснения структуры генетического материала бактериальных вирусов. Направление их работ, предпринятых в сороковые годы, было наиболее приближено к проблемам, которые волновали Эйвери. Но именно эти учёные, по существу единомышленники, с неоправданной поспешностью отвергли выводы Эйвери, так что и другие под давлением их авторитетного мнения заняли позицию, на много лет сдержавшую развитие молекулярной биологии. Макс Дельбрюк вообще принадлежал к первостатейным скептикам и не раз обескураживал учёный мир своими странностями. Так, усомнившись однажды в пользе внедрения в практику научных достижений, он стал потом начисто отвергать прикладной характер биологических исследований. Имел Дельбрюк свой весьма оригинальный взгляд и на проблемы научного творчества. Считая, что "наука — это прибежище для чудаков, для людей робких, не приспособленных к жизни", он как бы намеренно создавал своим ученикам неблагоприятные условия для работы и чинил им искусственные препятствия в процессе проведения важных экспериментов. "Чем хуже была обстановка, тем наши исследования больше процветали", — любил приговаривать он. Самое занятное, что каждое такое изречение Дельбрюк сопровождал довольно вескими аргументами и фактами. Возможно, по причине столь неординарного склада мышления он так и не сумел прозреть ростки "горчичных" зёрен в трудах Эйвери. Ведь именно благодаря Дельбрюку была публично "избита" и отвержена принадлежащая тому прогрессивная идея. После её запоздалой реанимации, вызвавшей триумфальный демарш биологических наук, Понтер Стент упрекал и себя в небрежении к творчеству Эйвери: "Я не раз задумывался над тем, каким бы оказался мой дальнейший путь в науке, если бы я проявил достаточную проницательность, чтобы оценить работу Эйвери и ... сделать вывод, что ДНК должна быть наследственным веществом и в нашем объекте экспериментов", — писал он в своей статье, посвященной истории открытия структуры ДНК. Перелистывая нашумевшую в своё время книгу одного из "разработчиков" модели ДНК Джеймса Уотсона "Двойная спираль", можно узнать много закулисных подробностей из истории этого открытия. В частности, Уотсон и Крик на пути к нему опирались не только на пионерскую работу Эйвери, но и на экспериментальные результаты, полученные американским биохимиком Эрвином Чаргаффом, родившимся на Украине в Черновцах. Он, изучая структуру и химический состав нуклеиновых кислот, в начале пятидесятых годов обнаружил одну закономерность, вошедшую в историю как правило Чаргаффа, которая позволяла говорить об эквивалентном соотношении в каждой молекуле ДНК адениновых и тиминовых остатков, гуаниновых и цитозиновых единиц. В последующем Чаргафф экспериментальным путём пришёл к важному выводу о том, что биологическая специфичность всего живого действи-
тельно определяется молекулами ДНК. Казалось бы, чего ещё не хватало Чаргаффу, чтобы выйти на модель её структуры? "Под рукой" были все необходимые данные, чтобы совершить переворот в науке, он стоял у самого его порога, но на последний шаг, чтобы переступить его и "выдавить" из себя напрашивавшуюся идею о принципе построения молекулы ДНК в форме двойной спирали, у него не хватило сил. Зато Уотсон и Крик великолепно воспользовались предоставившейся возможностью навечно прославить свои имена крупнейшим открытием в современной молекулярной биологии. Самокритичный Крик рассуждал об этом так: "Я думаю, что не Уотсон и Крик сделали структуру ДНК, но скорее структура ДНК сделала Уотсона и Крика. Ведь кроме всего прочего, я был тогда совершенно неизвестен в широких научных кругах, а Уотсона считали слишком оригинальной личностью, чтобы предполагать в нём что-нибудь по-настоящему основательное..." Давайте представим себе ситуацию, когда один учёный долгие годы мучительно день за днём корпит над изучением глобальной по масштабам проблемы, докапывается до самой её сердцевины и неожиданно узнает, что другой человек, не затратив особого труда и, использовав полученные им результаты, настигает идею, за которой он, первопроходчик, долго и безуспешно гнался. Какие же чувства могут заговорить в душе этого учёного? Тут будет все: и горькая обида, и бешеная зависть, и злость на самого себя, и тупая боль от причинённой несправедливости, и масса других негативных эмоций, подталкивающих к мести и очернению соперника. Но Чаргафф не пошёл по этому проторённому пути. Напротив, он восторженно принял сообщение об открытии Уотсона и Крика. Мало того, ярый противник всякой рекламы научных достижений, он своими броскими статьями и публичными выступлениями стал усиленно пропагандировать открытую ими двойную спираль ДНК, убеждая всех и вся в том, что "определение пространственного расположения атомов в молекуле ДНК по своей научной значимости может лишь сравниться с установлением кольцевого строения молекулы бензола". Как догадка Кекуле о бензольном кольце перевернула в своё время органическую химию с головы на ноги, так и двойная спираль ДНК, цепи которой оказались связаны парными основаниями, по словам Чаргаффа, продвинула молекулярную биологию и генетику далеко вперёд. Освальд Теодор Звери (англ. Oswald Theodore Avery; 1877— 1955) — американский молекулярный биолог, иммунолог, медик. Значительная часть карьеры Освальда Звери связана с больницей Университета Рокфеллера в Нью-Йорке. Звери известен как один из соавторов эксперимента Звери, Маклеода и Маккарти, которые в 1944 году совместно с Колин Мак Леод и Маклин Мак Карти показали, что ДНК представляет собой носитель генетической информации. Лауреат Нобелевской премии Арне Тизелиус сказал, что Звери является самым достойным ученым, не получившим Нобелевской премии за свои исследования. Именем Освальда Звери назван кратер на Луне. Освальд Звери родился 21 октября 1877 года в городе Галифакс, Канада. Звери учился в New York Male Grammar School, затем в Colgate Academy и затем в Colgate University. Звери выбрал медицинскую карьеру в Колледже врачей и хирургов Колумбийского университета в Нью-Йорке, и получил медицинскую степень в 1904 году. Звери получил гражданство США 1 августа 1918 года. С 1923 года по 1948 год
работал в Институте Рокфеллера. Умер от рака поджелудочной железы в 1955 году. В течение многих лет считалось, что генетическая информация содержится в белках. Эвери, МакЛеод и МакКарти изучали явление наследственности, продолжая работы Гриффита, начатые в 1928 году. В ходе экспериментов была изучена возможность передачи генов между бактериями при помощи различных органических соединений, выделенных из бактерий. После обработки экстрактов бактерий про- теазами было показано, что белки не переносят гены. После обработки экстрактов дезоксирибонуклеазами (ферментами, разрушающими ДНК), было показано, что ДНК является носителем генетического материала. Альфред Херши и Марта Чейз продолжили исследования группы Эвери в 1952 году , поставив эксперимент Херши и Чейз. Эксперименты Гриффитса, Эвери, МакЛеод, МакКарти, Херши, Чейз в значительной степени направили исследования Уотсона и Крика по установлению структуры ДНК, привели к рождению современной молекулярной биологии. Нобелевский лауреат Джошуа Ледерберг писал, что Эвери с сотрудниками обеспечили платформу для современных исследований ДНК и в основном обеспечили молекулярную революцию в генетике и биомедицинских науках. Джеймс Дьюи Уотсон (англ. James Dewey Watson, род. 1928) — американский биолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 году — совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом X. Ф. Уилкинсом за открытие структуры молекулы ДНК. С детства, благодаря отцу, Джеймс был зачарован наблюдениями за жизнью птиц. В возрасте 12 лет Уотсон участвовал в популярной радиовикторине Quiz Kids для интеллектуальных молодых людей. Благодаря либеральной политике президента Чикагского университета Роберта Хатчинса он поступил в университет в возрасте 15 лет. Прочитав книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?», Уотсон изменил свои профессиональные интересы с изучения орнитологии на изучение генетики. В 1947 год получил степень бакалавра зоологии в Чикагском университете. В 1947-1951 годах в магистратуре и аспирантуре Индианского университета в Блумингтоне. В 1951 году поступил в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где изучал структуру белков. Там познакомился с физиком Фрэнсисом Криком, который интересовался биологией. В 1952 году Уотсон и Крик стали работать над моделированием структуры ДНК. Используя Правила Чаргаффа и рентгенограммы Розалинды Франклин и Мориса Уил- кинса построили двухспиральную модель. Результаты работы опубликовали 30 мая 1953 года в журнале Nature. В 1956-1976 годах сотрудник Гарвардского университета. 25 лет руководил научным институтом Колд Спринг Харбор, где вел исследования генетики рака. С 1989 года по 1992 год — организатор и руководитель проекта «Геном человека» по расшифровке последовательности человеческой ДНК, в это же время возглавляет секретный проект «Фауст». В 2007 году высказался в пользу того, что представители разных рас имеют различные интеллектуальные способности, что обусловлено генетически. В связи с нарушением политкорректности от него потребовали публичных извинений, а в октябре 2007 года Уотсон официально ушел с поста руководителя лаборатории, т
где он работал. Вместе с тем он продолжает руководить исследованиями в той же лаборатории. По сообщению издания «Индепендент», исследование ДНК самого Джеймса Уотсона обнаружило высокую концентрацию африканских и, в меньшей мере, азиатских генов . Позже было высказано мнение, что анализ генома содержал существенные ошибки. Сейчас работает над поиском генов психических заболеваний. Джеймс Уотсон Написал Книгу "Избегайте Занудства". В ней описывается весь его жизненный путь, с детства и до сегодняшних дней. Уотсон часто высказывает провокационные идеи и опровергает мнение большинства, с сугубо научных, на первый взгляд, позиций. Уотсон постоянно поддерживает генетический скрининг и генную инженерию в отношении человека в публичных лекциях и интервью, доказывая, в частности, что глупость — это болезнь, и что «самые глупые» 10% людей надо лечить. Он также предположил, что красота может быть создана генетической инженерией, сказав: «Некоторые говорят, что если мы сделаем всех девушек красавицами, это будет ужасно. Я думаю, это было бы великолепно.» Газета The Sunday Telegraph процитировала его интервью: «Если бы можно было найти ген, отвечающий за сексуальную ориентацию, и какая-нибудь женщина решила бы, что не хочет иметь гомосексуального ребенка, — что же, ну и пусть.» С точки зрения американского общества, это настолько крамольное утверждение , что коллегам пришлось спешно оправдывать Уотсона. По поводу ожирения, Уотсон также высказывался в интервью: «Когда вы как работодатель проводите собеседование с жирным человеком, вы всегда чувствуете себя неловко, потому что знаете, что никогда не возьмете его на работу.» В своем выступлении на одной конференции в 2000 году Уотсон предположил существование связи между цветом кожи и половым влечением, высказав гипотезу, что у темнокожих людей либидо сильнее. Его лекция, сопровождавшаяся слайдами женщин в бикини, доказывала, что экстракты меланина — пигмента, придающего темный цвет загорелой коже (и волосам брюнетов) — по результатам экспериментов резко усиливали половое влечение субъекта. «Вот почему мы знаем латиноамериканских любовников» [Latin lovers — слова из известной песни], — сказал он, обращаясь к аудитории. — «Вы никогда не слышали об английском любовнике. Только об английских пациентах.» 25 октября 2007 года Уотсон был вынужден уйти с поста главы Cold Spring Harbor Laboratory (Лаборатории Колд-Спрингс-Харбор) в Лонг-Айленде, Нью-Йорк, и был выведен из состава ее совета директоров после того, как его следующие слова процитировала The Times (Тайме): «Я, вообще-то, вижу мрачные перспективы для Африки, потому что вся наша социальная политика строится на допущении факта, что у них уровень интеллекта такой же, как у нас — тогда как все тесты говорят, что это не так.» Фрэнсис Крик (англ. Francis Crick; 1916—2004) — британский молекулярный биолог, врач и нейробиолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года — совместно с Джеймсом Д. Уотсоном и Морисом Х.Ф. Уилкинсом с формулировкой «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Также Крик известен тем, что сформулировал центральную догму молекулярной биологии. В статье, опубликованной в журнале Nature в 1961 году, Крик с соавторами
предположили четыре свойства генетического кода: 1. три азотистых основания (триплет) кодируют одну аминокислоту 2. триплеты генетического кода не перекрываются 3. последовательности триплетов считываются с определенной начальной точки, знаки препинания внутри кодирующей последовательности отсутствуют 4. генетический код вырожден — одна аминокислота может быть закодирована разными триплетами. Фрэнсис Крик родился в Нортхемптоне и был старшим из двух сыновей Харри Комптона Крика, зажиточного обувного фабриканта, и Анны Элизабет (Вилкинс) Крик. Проведя свое детство в Нортхемптоне, он посещал среднюю классическую школу. Во время экономического кризиса, наступившего после первой мировой войны, коммерческие дела семьи пришли в упадок, и родители Крика переехали в Лондон. Будучи студентом школы Милл-Хилл, Крик проявил большой интерес к физике, химии и математике. В 1934 г. он поступил в Университетский колледж в Лондоне для изучения физики и окончил его через три года, получив звание бакалавра естественных наук. Завершая образование в Университетском колледже, Крик рассматривал вопросы вязкости воды при высоких температурах; эта работа была прервана в 1939 г. разразившейся второй мировой войной. В военные годы К. занимался созданием мин в научно-исследовательской лаборатории Военно-морского министерства Великобритании. В течение двух лет после окончания войны он продолжал работать в этом министерстве и именно тогда прочитал известную книгу Эрвина Шредингера «Что такое жизнь? Физические аспекты живой клетки» («What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell»), вышедшую в свет в 1944 г. В книге Шрёдингер Задается вопросом: «Как можно пространственно-временные события, происходящие в живом организме, объяснить с позиции физики и химии?» Идеи, изложенные в книге, настолько повлияли на Крика, что он, намереваясь заняться физикой частиц, переключился на биологию. При поддержке Арчибалда В. Хилла Крик получил стипендию Совета по медицинским исследованиям и в 1947 г. начал работать в Стрэнджвейской лаборатории в Кембридже. Здесь он изучал биологию, органическую химию и методы рентгеновской дифракции, используемые для определения пространственной структуры молекул. Его познания в биологии значительно расширились после перехода в 194 9 г. в Кавендишскую лабораторию в Кембридже - один из мировых центров молекулярной биологии. Под руководством Макса Перуца Крик исследовал молекулярную структуру белков, в связи с чем у него возник интерес к генетическому коду последовательности аминокислот в белковых молекулах. Изучая вопрос, определенный им как «граница между живым и неживым», Крик пытался найти химическую основу генетики, которая, как он предполагал, могла быть заложена в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Когда К. начал работать над докторской диссертацией в Кембридже, уже было известно, что нуклеиновые кислоты состоят из ДНК и РНК (рибонуклеиновой кислоты) , каждая из которых образована молекулами моносахарида группы пентоз (дезоксирибозы или рибозы), фосфатом и четырьмя азотистыми основаниями - аде- нином, тимином, гуанином и цитозином (в РНК вместо тимина содержится урацил). В 1950 г. Эрвин Чаргафф из Колумбийского университета показал, что ДНК включает равные количества этих азотистых оснований. Морис X. Ф. Уилкинс и его коллега Розалинда Франклин из Королевского колледжа Лондонского университета провели рентгеновские дифракционные исследования молекул ДНК и сделали вывод, что ДНК имеет форму двойной спирали, напоминающей винтовую лестницу. В 1951 г. двадцатитрехлетний американский биолог Джеймс Д. Уотсон пригласил Крика на работу в Кавендишскую лабораторию. Впоследствии у них установились тесные творческие контакты. Основываясь на ранних исследованиях Чаргаффа,
Уилкинса и Франклин, Крик и Уотсон намеревались определить химическую структуру ДНК. В течение двух лет они разработали пространственную структуру молекулы ДНК, сконструировав ее модель из шариков, кусков проволоки и картона. Согласно их модели, ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух цепей моносахарида и фосфата (дезоксирибозофосфата), соединенных парами оснований внутри спирали, причем аденин соединяется с тимином, а гуанин - с цито- зином, а основания друг с другом - водородными связями. Модель позволила другим исследователям отчетливо представить репликацию ДНК. Две цепи молекулы разделяются в местах водородных связей наподобие открытия застежки-молнии, после чего на каждой половине прежней молекулы ДНК происходит синтез новой. Последовательность оснований действует как матрица, или образец, для новой молекулы. В 1953 г. Крик и Уотсон завершили создание модели ДНК. В этом же году Крик получил степень доктора философии в Кембридже, защитив диссертацию, посвященную рентгеновскому дифракционному анализу структуры белка. В течение следующего года он изучал структуру белка в Бруклинском политехническом институте в Нью-Йорке и читал лекции в разных университетах США. Возвратившись в Кембридж в 1954 г. , он продолжил свои исследования в Кавендишской лаборатории, сконцентрировав внимание на расшифровке генетического кода. Будучи изначально теоретиком, Крик начал совместно с Сиднеем Бреннером изучение генетических мутаций в бактериофагах (вирусах, инфицирующих бактериальные клетки). К 1961 г. были открыты три типа РНК: информационная, рибосомальная и транспортная . Крик и его коллеги предложили способ считывания генетического кода. Согласно теории Крика, информационная РНК получает генетическую информацию с ДНК в ядре клетки и переносит ее к рибосомам (местам синтеза белков) в цитоплазме клетки. Транспортная РНК переносит в рибосомы аминокислоты. Информационная и рибосомная РНК, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают соединение аминокислот для образования молекул белка в правильной последовательности. Генетический код составляют триплеты азотистых оснований ДНК и РНК для каждой из 20 аминокислот. Гены состоят из многочисленных основных триплетов , которые Крик назвал кодонами; кодоны одинаковы у различных видов. Крик, Уилкинс и Уотсон разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1962 г. «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». А.В. Энгстрём из Каролинского института сказал на церемонии вручения премии: «Открытие пространственной молекулярной структуры... ДНК является крайне важным, так как намечает возможности для понимания в мельчайших деталях общих и индивидуальных особенностей всего живого». Энгстрём отметил, что «расшифровка двойной спиральной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты со специфическим парным соединением азотистых оснований открывает фантастические возможности для разгадывания деталей контроля и передачи генетической информации». В год получения Нобелевской премии Крик стал заведующим биологической лаборатории Кембриджского университета и иностранным членом Совета Солковского института в Сан-Диего (штат Калифорния). В 1977 г. он переехал в Сан-Диего, получив приглашение на должность профессора. В Солковском институте Крик проводил исследования в области нейробиологии, в частности изучал механизмы зрения и сновидений. В 1983 г. совместно с английским математиком Грэмом Митчи- соном он предположил, что сновидения являются побочным эффектом процесса, посредством которого человеческий мозг освобождается от чрезмерных или бесполезных ассоциаций, накопленных во время бодрствования. Ученые выдвинули гипотезу, что эта форма «обратного учения» существует для предупреждения перегрузки нервных процессов. В книге «Жизнь как она есть: ее происхождение и природа» («Life Itself: Its Origin and Nature», 1981) Крик отметил удивительное сходство всех форм жизни.
«За исключением митохондрий, - писал он, - генетический код идентичен во всех живых объектах, изученных в настоящее время». Ссылаясь на открытия в молекулярной биологии, палеонтологии и космологии, он предположил, что жизнь на Земле могла произойти от микроорганизмов, которые были рассеяны по всему пространству с другой планеты; эту теорию он и его коллега Лесли Оргел назвали «непосредственной панспермией». Многочисленные награды К. включают премию Шарля Леопольда Майера Французской академии наук (1961), научную премию Американского исследовательского общества (1962), Королевскую медаль (1972), медаль Копли Королевского общества (1976) . К. - почетный член Лондонского королевского общества, Королевского общества Эдинбурга, Королевской ирландской академии, Американской ассоциации содействия развитию наук, Американской академии наук и искусств и американской Национальной академии наук. Фрэнсис Крик умер 29 июля 2004 г. Стент Понтер Зигмунд (Stent Giunter Zigmund, 1924-2008) американский ученый в области молекулярной биологии, один из первооткрывателей структуры ДНК. Понтер Зигмунд Стенч (позже он изменил имя) родился 28 марта 1924 года в Берлине в семье Георга и Элизабет Кар- фюнкельштайн Стенч. Его отец занимался бизнесом, связанным с осветительными приборами. В своей автобиографии «Нацисты, женщины и молекулярная биология: мемуары удачливого самоненавистника» Стент вспоминал, как в 14 лет он очень переживал, что его не возьмут в Гитлерюгент из-за его еврейского происхождения. Через некоторое время он бежал из Германии в Бельгию, затем в Великобританию, откуда вскоре перебрался через Канаду в США. В 1945 году Стент получил степень бакалавра по химии в Университете Иллинойса. Вскоре после окончания Второй мировой войны он вернулся в Берлин в составе американской разведывательной группы, собиравшей информацию о состоянии немецкой науки. Вернувшись в Соединенные Штаты, в 1948-м он получил докторскую степень по химии в Университете Иллинойса. После этого он занялся исследованиями в области молекулярной биологии. С 1950 года Стент начал преподавать в Университете Копенгагена, через год в Институте Пастер в Париже. 28 февраля 1953 года Стент и двое молодых ученых Уотсон и Крик сообщили о своём открытии структуры молекулы ДНК, впервые предложив модель двойной спирали. 25 апреля того же года в журнале Nature была опубликована статья под названием «Молекулярная структура нуклеиновых кислот». Этот день стал началом новой эры в биологии, открытие Стента дало импульс революционным изменениям в науке. Однако в 1969-м Стенсу, уже лауреату Нобелевской премии, по словам его жены «надоела молекулярная биология», и он с головой ушел в философию. В конце того же года свет увидела его работа «Наступление золотого века: размышления о конце прогресса» (The Coming of the Golden Age: A View of the End of Progress) , где Стент предрекает скорую «смерть» науки и ее побочного продукта — технологии. В качестве аргументов, автор приводит пределы человеческих ресурсов и даже ограниченные познавательные способности. По мнению Стента, все усилия ученых неизбежно приведут к тому, что будет просто нечего исследовать. Как пример, он приводит собственное открытие, которое, по его мнению, положит конец исследованиям в области молекулярной биологии.
Однако, как видно на сегодняшний день, его ожидания не оправдались, появились не только новые открытия и технологии, установление структуры ДНК породило новые научные направления. Позже сам Стент допускал, что мог ошибаться. В последние годы жизни в его интересах снова произошел переворот, и Стент переключился на изучение мозга. После курса занятий по нейробиологии в Медицинской школе Гарварда, он вернулся в Беркли. Макс Людвиг Хеннинг Дельбрюк (нем. Max Ludwig Henning Delbruck, 1906—1981) — американский биофизик немецкого происхождения, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1969 году (совместно с Алфредом Херши и Сальвадором Лурия) «за открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов». Дельбрюк начинал свою научную карьеру как физик, он, в частности, первым предсказал один из нелинейных эффектов квантовой электродинамики — дельбрюковское рассеяние. Макс Людвиг Хеннинг Дельбрюк родился в Берлине и был самым младшим из семи детей Ганса Дельбрюка, профессора истории Берлинского университета и издателя журнала «Немецкий ежегодник». Его мать, Лина (Тверч) Дельбрюк, была дочерью профессора хирургии в Лейпциге и внучкой химика Юстуса фон Лейбига. Воспитываясь в среде средней буржуазии в пригороде Грюнвальда, Дельбрюк еще в раннем возрасте проявил интерес к математике и астрономии . После окончания грюнвальдской гимназии в 1924 г. Дельбрюк был зачислен студентом в университет Тюбингена для изучения астрономии, но после первого семестра он перешел в Берлинский университет, где был освобожден от платы за обучение, т.к. его отец входил в профессорско-преподавательский состав. Он перешел в университет в Бонне, затем вернулся в Берлинский университет и, в конце концов, обосновался в университете Гёттингена, где проучился три года. В Гёттингене Дельбрюк начал писать диссертацию о возникновении новых звезд, но, не имея возможности читать литературу по специальности на английском языке и из-за недостаточных знаний математического раздела астрофизической теории, он отказался от работы над диссертацией. В это время Гёттинген был ведущим центром квантовой механики, здесь Дельбрюк встретился с Е.Р. Вигнером и Максом Борном, которые работали на факультете университета. Используя одну из теорем Борна в качестве основной для своей диссертации, Дельбрюк разработал математические доказательства химического связывания лития, в связи с чем получил в 1930 г. докторскую степень по физике. Стипендия позволила Дельбрюку в течение полутора лет проводить исследования в Бристольском университете в Англии. Там он работал вместе с Сесил Ф. Пауэлл и подружился с П.М.С. Блэкеттом, П.A.M. Дираком и другими учеными, которые вскоре внесли основной вклад в развитие физики XX в. Работа Дельбрюка, написанная в Бристоли, в значительной степени теоретическая, включала две статьи по квантовой механике. Субсидия Рокфеллеровского фонда дала ему возможность в течение последующих шести месяцев работать в университете в Копенгагене под руководством Нильса Бора, а следующие полгода - в Цюрихском университете под руководством Вольфганга Паули. В Копенгагене Дельбрюк установил дружеские отношения не только с Бором, но и с физиками Джорджем Гамовым и Виктором Вейс- скопфом. Теория комплиментарности Бора основательно изменила представления Дельбрюка о биологии и генетике. Согласно концепции комплиментарности, волновая и квантовая теории выражают различные аспекты электромагнитного взаимодействия, а следовательно, и различные аспекты физической реальности. Предпо-
ложение Бора, что этот физический феномен будет также обнаружен в биологических явлениях, сильно повлияло на дальнейшие исследования Дельбрюка. После возвращения в Берлин в 1932 г. Дельбрюк начал работать ассистентом Лизы Мейтнер, которая вместе с Отто Ганом изучала эффект излучения ураном нейтронов. В эти годы Дельбрюк часто встречался с физиками и биологами, интересующимися проблемами генетики. Незадолго до этого Герман Мёллер доказал, что ионизирующее излучение вызывает генетические мутации. Это подтвердило мнение берлинских ученых о том, «что гены имеют такую же стабильность, как и молекулы химической природы». Дельбрюк вместе с Н. Тимофеевым-Ресовским изучал генетические мутации. В середине 30-х гг. гены «использовались в качестве алгебраических единиц в сложных исследованиях генетиков и отождествлялись с молекулами, при анализе которых применялась терминология структурной химии». В своей известной работе, написанной в 1937 г., Дельбрюк предложил рассматривать гены как молекулы, а «репликацию вирусов - как особую форму примитивной репликации генов... ». «Такая точка зрения, - сказал он, - означает значительное упрощение вопроса о происхождении многих чрезвычайно сложных и специфических молекул, обнаруживаемых в каждом организме... и необходимых для осуществления наиболее простого обмена веществ». В 1937 г. Дельбрюк получил вторую стипендию Рокфеллеровского фонда, которую использовал для изучения биологии и генетики в Калифорнийском технологическом институте (Калтех) в Пасадене. Работая там с Томасом Хантом Морганом, он исследовал генетику плодовой мушки (Drosophila melanogaster), распространенного в генетических исследованиях организма, имеющего короткую продолжительность жизни и многочисленное потомство. В то время как Морган и другие генетики изучали дрозофилу с целью выяснения состояния хромосом и их изменений, Дельбрюк заинтересовался генетикой бактериофага, разновидностью вируса, поражающего бактериальные клетки. Бактериофаги (как и все вирусы) являются простейшей формой жизни и состоят из расположенной в центре нуклеиновой кислоты и наружной белковой оболочки. В настоящее время известны три возможных результата проникновения бактериофага в бактериальную клетку. Он может воздействовать на биохимический аппарат клетки, репликацию и вызывать деструкцию (лизис) клетки, высвобождая новые частицы фага. С другой стороны, бактериофаг может включиться в ДНК бактериальной клетки; в этом случае возникающий профаг передается к клеткам-потомкам в ходе клеточного деления аналогично бактериальному гену. Если профаг активируется (например, ультрафиолетовым облучением), он может снова вести себя как автономный бактериофаг и вызвать лизис бактериальной клетки. Третья возможность заключается в разрушении бактериофага ферментами бактериальной клетки. Дельбрюк и биолог Эмори Эллис разработали экспериментальные методы изучения бактериофагов, а также математическую систему для анализа результатов своих экспериментов. В первой работе, написанной в 1939 г. , они рассматривали одиночный цикл размножения фага в отдельных клетках; работа положила начало новой эре в исследованиях вирусов. Когда началась вторая мировая война, Дельбрюк остался в США. Поступив на должность преподавателя физики в Университет Вандербильта в Нашвилле (штат Теннесси), он продолжал изучение бактериофагов в течение последующих семи лет. В 1940 г. на Заседании Американского физиологического общества в Филадельфии Дельбрюк встретил Сальвадора Лурия, который проводил исследования бактериофага в колледже врачей и хирургов Колумбийского университета в Нью-Йорке. Обнаружив общие интересы в исследовательской работе, Дельбрюк и Лурия начали обсуждение результатов своих экспериментов, используя переписку и эпизодические встречи. Результаты их исследований свидетельствовали, что ДНК бактериальной клетки подвергается спонтанным мутациям, что влияет на иммунитет клетки, или, другими словами, ее резистентность по отношению к лизису бактериофа-
гами. Эти наблюдения, опубликованные в 1943 г., стали образцом для анализа и обобщения результатов экспериментальных генетических исследований. Представляя первое доказательство передачи наследственности у бактерий через гены, их статья опровергла господствующее мнение о приобретении генетических черт и положила начало эре бактериальной генетики и молекулярной биологии. В 1943 г. Дельбрюк начал сотрудничать в исследовании бактериофагов с Алфре- дом Херши, микробиологом из Вашингтонского университета (штат Луис). Л., Хер- ши и Лурия организовали группу по изучению фага, составив план исследований. Через неофициальные встречи с другими исследователями члены этой группы направляли их работу на изучение семи бактериофагов, которые инфицируют кишечную бациллу Escherichia coli линии В, для того чтобы можно было сравнить экспериментальные данные из различных лабораторий. Двумя годами позже Дельбрюк организовал первые курсы по изучению бактериофагов в лаборатории Колд-Спринг- Харбора в Нью-Йорке. Эти курсы, на которых рассматривались количественные и статистические методы исследования, проводились каждое лето до 1971 г. и привлекли внимание биологов, генетиков и физиков со всего света. В 1947 г. Дельбрюк был назначен профессором биологии в Калтехе и двумя годами позже избран в Национальную академию наук. Работая независимо друг от друга, Дельбрюк и Херши в 194 6 г. выявили возможность обмена генетической информацией (генами) между двумя различными линиями бактериофагов, если одна и та же бактериальная клетка инфицируется несколькими бактериофагами. Этот феномен, который они назвали генетической рекомбинацией, был первым экспериментальным доказательством рекомбинации ДНК в вирусах. Позднее, в 1952 г., Херши и его коллега Марта Чейз подтвердили, что гены состоят из ДНК. В следующем году Фрэнсис Крик и Джеймс Д. Уотсон определили трехмерную (пространственную) структуру ДНК; Уотсон изложил первые данные о двойной спиральной структуре ДНК в письме к Дельбрюку. В 50-х и 60-х гг. лаборатория Дельбрюка была местом встреч многих исследователей - включая Уотсона и Франсуа Жакоба, - обсуждавших экспериментальные замыслы, проблемы решения генетического кода и другие текущие вопросы генетических исследований. Дельбрюк, Херши и Лурия разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1969 г. «за открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов». «Главная заслуга принадлежит Дельбрюку, который перенес исследования бактериофага из области блуждающего эмпиризма в точную науку, - сказал Свен Гард из Каролинского института при вручении награды. - Он проанализировал и сформулировал условия для точного измерения биологических эффектов . Вместе с Лурия он тщательно разработал количественные методы и определил статистические критерии для оценки, что позволило проводить дальнейшие углубленные исследования». После второй мировой войны Дельбрюку поступали приглашения на работу в разные институты, и в конце 1946 г. он по предложению Джорджа У. Бидла был принят руководителем биологических исследований в Калтех. Начав работу в 1947 г. , он оставался там до своей отставки в 1977 г. , когда его избрали членом правления института. В последние годы Дельбрюк заинтересовался молекулярной биологией чувственного восприятия и изучал Phycomyces - простейший гриб, реагирующий на свет и двигающийся в его направлении. Во время отпуска, взятого за свой счет с 1961 по 1963 г., он работал приглашенным профессором в университете Кёльна в Западной Германии, оказывая помощь в создании Института генетики при университете. Студенты и коллеги Д. ценили не только его организаторские способности, но также остроумие и пренебрежение правилами этикета. Иногда он устраивал вечеринки, предлагая некоторым гостям одеться официально, другим же явиться в одежде для тенниса; сам появлялся в одежде разных стилей. Дельбрюк проявлял
большой интерес к философии, музыке и литературе и был очень огорчен тем обстоятельством, что ему не удалось послушать лекцию, посвященную немецкому поэту Райнеру Мария Рильке в Центре поэзии в Нью-Йорке, помешала болезнь: в 1978 г. у Дельбрюка была обнаружена злокачественная опухоль костного мозга, которая вместе с побочными явлениями химиотерапии ограничивала его активность. Он умер в Пасадене 10 марта 1981 г. Награды и премии Д. включают почетные степени университетов Копенгагена, Чикаго, Гейдельберга, Гарварда и Гёттингена, а также колледжа Густава Адольфа и университета Южной Калифорнии. Он получил Кимберовскую награду по генетике Национальной академии наук (1964), премию Грегора Менделя Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1967) и премию Луизы Гросс-Хорвиц Колумбийского университета (1969). Дельбрюк был членом Национальной академии наук, Американской академии наук и искусств, Королевской академии Дании, Лондонского королевского общества и Академии наук Франции. Эрвин Чаргафф (англ. Erwin Chargaff; 1905—2002) — американский биохимик австрийского происхождения. Член Национальной АН США (с 1965 года) , член Парижской АН (с 1963 года), Нидерландской королевской АН (с 1964 года) , Немецкой академии естественных наук «Леопольдина». Эрвин Чаргафф родился 11 августа 1905 года в городе Чер- новицы в обеспеченной еврейской семье Германа Харгафа (1870—1934) и Розы Зильберштейн (1878—1943). Герман Харгаф унаследовал небольшую банковскую контору в Черновицах от своего отца, Исаака Харгафа (1842—1903), который был се- фардского происхождения. Во время Первой мировой войны банк Германа Харгаффа разорился и семья перебралась в Вену. В 1924 году Чаргафф поступил на химическое отделение в Венский университет, который окончил в 1928 году и был принят в постдокторантуру в лаборатории обменной химии в Иельском университете в США (1928—1930), продолжил обучение в Берлинском университете (1930—1933), где был оставлен преподавать приватдо- центом. В 1933 году покинул Германию в связи с приходом к власти нацистов, в 1933—1934 годах работал в Пастеровском институте в Париже. В 1935 году окончательно поселился в США, где работал в Колумбийском университете в Нью-Йорке (с 1952 года — профессором, с 1970 — заведующим кафедрой биохимии, с 1974 — профессором биохимии в лаборатории клетки). В 1940 году получил американское гражданство. Родители Чаргаффа остались в Вене; во время Второй мировой войны его мать была депортирована в концентрационный лагерь , где погибла. Главным направлением научной деятельности было изучение химического состава и структуры нуклеиновых кислот. Эрвин Чаргафф определил количественное отношение азотистых оснований, входящих в их состав. В 1950—1953 годах им было показано, что общее количество адениновых остатков в каждой молекуле ДНК равно количеству тиминовых остатков, а количество гуаниновых остатков — количеству цитозиновых. Правила Чаргаффа использовали Френсис Крик и Джеймс Уотсон при определении структуры ДНК в виде двойной спирали. Также Чаргафф доказал, что ДНК обладает видовой специфичностью, и отверг гипотезы о существовании многих разновидностей ДНК. Эрвин Чаргафф был первым кто начал исследовать денатурацию ДНК. Кроме того, он занимался исследованием свертывания крови, изучал липиды и липопротеины и метаболизм аминокислот. 1
Фридрих Август Кекуле фон Штрадониц (нем. Friedrich August Kekule von Stradonitz, 1829—1896) — немецкий химик-органик, применил теорию валентности к органическим веществам. Фридрих Август Кекуле родился в Дармштадте, в семье чиновника. В юности собирался стать архитектором и начал изучать архитектуру в Гиссенском университете; прослушав курс лекций Ю. Либиха в дармштадтском Высшем техническом училище, заинтересовался химией. В 184 9 Кекуле начал изучение химии у Либиха; после окончания университета в 1852 Кекуле уехал в Париж, где занимался химией у Ж. Дюма, А. Вюрца и Ш. Жерара. Вернувшись в 1856 в Германию, основал химическую лабораторию в Гейдельберге. Приват-доцент в Гейдельбергском (1856—1858) и профессор в Гентском (1858—1865) университетах; с 1865 до конца жизни профессор Боннского университета (в 1877—1878 гг. ректор). Экспериментальные работы Кекуле относятся к органической химии. В 1854 он получил тиоуксусную, а в 1856 — гликолевую кислоту. В 1872 совместно с нидерландским химиком А. Франшимоном синтезировал трифенилметан и антрахинон. С целью проверки гипотезы о равноценности всех атомов водорода в бензоле он получил его галоген-, нитро-, амино- и карбоксипроизводные; занимался также исследованиями ненасыщенных кислот и синтетических красителей. Однако основные работы Кекуле были посвящены теоретической химии; главной его заслугой стало создание теории валентности. Идея о том, что атом элемента способен к «насыщению», была высказана в 1853 Э. Франкландом при рассмотрении конституции металлорганических соединений. Развивая эту идею, в 1854 Кекуле впервые высказал предположение о «двухоснов- ности», или «двухатомности» серы и кислорода (с 1867 стал использовать термин «валентность»). В 1857 он предложил разделение элементов на три главные группы: одно-, двух- и трёхосновные, а углерод определил как четырёхосновный элемент (одновременно с Г. Кольбе). Основность (валентность) Кекуле считал фундаментальным свойством атома, таким же постоянным и неизменяемым, как и атомный вес. В 1858 Кекуле (одновременно с шотландским химиком А. Купером) указал на способность атомов углерода при насыщении своих «единиц сродства» образовывать цепи («катенация»). Это механическое учение о соединении атомов в цепи с образованием молекул легло в основу теории химического строения A.M. Бутлерова. В 1865 Кекуле предложил циклическую структурную формулу бензола, имеющую вид правильного шестиугольника. Объединив представления о способности углерода к образованию цепей с учением о существовании кратных связей, он пришёл к идее чередования в бензольном кольце простых и двойных связей (незадолго до этого похожую формулу предложил И. Лошмидт). Несмотря на то, что эта формула сразу же была подвергнута критике, она довольно быстро привилась в науке и практике, поскольку открыла дорогу к установлению структуры многих циклических (ароматических) соединений. Для объяснения неспособности бензола присоединять галогенводороды Кекуле в 1872 году выдвинул осцилляционную гипотезу, согласно которой в бензоле простые и двойные связи постоянно меняются местами. В 1867 опубликовал статью о пространственном строении молекул, в которой предположил возможность тетраэдрического расположения валентностей атома углерода . Кекуле несколько лет был президентом Немецкого химического общества. Он являлся одним из организаторов Международного конгресса химиков в Карлсруэ
(1860). Весьма плодотворной была педагогическая деятельность Кекуле. Он автор получившего широкую известность «Учебника органической химии» (1859—1861). Целый ряд учеников Кекуле стали выдающимися химиками; среди них можно особо отметить Л. Мейера, Я. Вант-Гоффа, А. Байера и Э. Фишера. Иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук (с 1887) . В честь Кекуле был назван синтезированный в 1978 кекулен, углеводород, состоящий из 12 скондесированных друг с другом бензольных колец в форме макро- циклического шестиугольника. ************ «ТРУДНЫЕ РОДЫ» ГЕНЕТИКИ Вообще всё, что связано с зарождением генетики, крайне интересно. Оказывается, своим появлением в качестве новой научной дисциплины она целиком обязана Грегору Менделю, ещё в 1865 году сформулировавшему её начальные законы, ставшие теперь классическими. Этот талантливый монах августинского монастыря в Брюнне по своим научным воззрениям намного опередил время, в котором жил. Его замечательная книга "Опыты над растительными гибридами", где впервые было представлено учение о наследственности, в науке не прижилась, а затем преступно затерялась на архивных полках. Прогрессивные суждения Менделя никак не укладывались в рамки господствующих в прошлом столетии канонических взглядов на биологию, а его устремлённые в будущее исследовательские приёмы и методы настолько не соответствовали привычному стилю постановки экспериментов, что сходу получили клеймо болезненных фантазий или пустых бредней. Теперь один из этих методов — вариационно-статистическая обработка экспериментальных результатов широко применяется в современных исследовательских целях. Да что толковать об атмосфере косности, царившей в середине XIX века, если уже в нынешнем столетии вплоть до пятидесятых годов в нашей, например, стране одно только упоминание о менделизме, не говоря уже о тайно проводимых генетических исследованиях советских биологов-энтузиастов, могло обернуться самым трагическим исходом. Подобной травли целого научного направления, жесточайших гонений за верность идее история, пожалуй, больше не знала. Даже самые яркие эпизоды применения разных карательных мер по отношению к учёным, как, скажем, принуждение Сократа к самоотравлению, высылка Протагора и Аристотеля, изгнание Анаксагора, суд над Галилео Галилеем, сожжение Джордано Бруно, гильотинирование Антуана Лавуазье и другие, блекнут перед тем широкомасштабным глумлением и изничтожением научного инакомыслия, какой подверглись генетика и её приверженцы. В результате этих яростных нападок, похожих на средневековые "крестовые походы", была варварски разгромлена перспективная научная отрасль, а вместе с ней растерзаны и истреблены сотни блестящих естествоиспытателей. Видных биологов-генетиков Николая Ивановича Вавилова и Георгия Адамовича Над- сона подло сгноили в тюрьме. Последний крупнейший специалист в области цито- генетики Григорий Андреевич Левитский после третьего ареста, не выдержав истязания и пыток, "сгорел" в тех же тюремных подвалах всего за несколько месяцев . И то был только пролог, за которым последовала целая череда загубленных творческих личностей, затравленных судеб и сломанных надежд! Эти чёрные страницы в истории развития советской науки требуют отдельного разговора. Мы же вернёмся к Менделю. Установив основные закономерности наследственности, выражающиеся в возможностях расщепления, передачи и комбинирования наследственных признаков особыми жизненными "кирпичиками", Грегор Мендель при всей своей одарённости на основе обширного экспериментального материала по гибридизации сортов горошка не сумел все-таки экспериментально эти
"кирпичики" найти. Хромосомы, а также процесс их деления были открыты позднее, когда появились объективные предпосылки для поистине революционного переворота в биологии. События не заставили себя ждать. В 1900 году после смерти Менделя Карл Корренс, Эрик Чермак и Гуго де Фриз, ничего не ведая о его исследованиях, повторно открывают основные законы наследственности, ведущие к бурному развитию генетики. Сказав новое слово в этой науке, и не веря тому, что они действительно произнесли его первыми, эти учёные с дотошностью детективов принимаются выискивать в специальной литературе хоть что-нибудь похожее на их работы. Они просто никак не могут поверить в то обстоятельство, что обнаруженные ими принципы были ранее никому неизвестны — слишком уж легко были ими получены результаты (с их точки зрения), подтверждающие существование определённых закономерностей в передаче наследственных признаков. Интуиция подсказывала, что созревшее на тот период общественное сознание было достаточно подготовлено для размышлений о природе наследственности, и кто-то уже мог заниматься этой проблемой, мог наткнуться на границе соприкосновения знания с незнанием, воспользовавшись информационными потоками, бьющими из глубинных пластов неизведанного, на те же самые законы. Интуиция не подвела: вот же кто пионер генетики — Мендель! И как же благородно повели себя Корренс, Чермак и де Фриз, с таким трудом раскопав в архиве его забытые всеми труды. Не скрыли находки, закрепив за собой приоритет первооткрывателей, как в подобных ситуациях поступали многие из их честолюбивых коллег. Нет, они признали за собой только право "второй" руки, предали огласке уникальные работы образованнейшего монаха и даже нарекли переоткрытые ими процессы "законами Менделя". Только с их помощью это гениальное имя засверкало в летописи великих научных достижений человечества. Вот как по-разному строит каждый исследователь свои взаимоотношения с наукой! Одни выступают в ней в качестве алчных потребителей вырытого чужими руками бездонного колодца, из которого можно непрерывно черпать личные жизненные блага. Другие, бескорыстно радуясь, что напали на живой источник, утоляют жажду познания, видя свой высший смысл в обогащении научной мысли новыми открытиями. То есть, перефразируя изречение К.С. Станиславского138, одни видят науку в себе, а другие — себя в науке. В этом вся разница. Итог же, в конечном счёте, одинаков. Он выражен старой, как мир, истиной: всякое зло в мире так или иначе разглаживается добром, никчёмные и низменные действия одних всегда возмещаются благородными поступками других. Протагор (ок. 4 90 до н.э. — ок. 420 до н.э.) — древнегреческий философ. Один из старших софистов. Приобрел известность благодаря преподавательской деятельности в нескольких греческих городах, в частности, в Сицилии и Италии. В Афинах, помимо других, он общался с Периклом и Еврипидом (ок. 484 - 406 до Р.Х.). Протагора обучил философии Демокрит, который взял его в ученики, увидев как тот, будучи носильщиком, рационально укладывает поленья в вязанки. 138 Константин Сергеевич Станиславский (настоящая фамилия — Алексеев; 1863—1938) — русский театральный режиссёр, актёр и преподаватель. Основатель знаменитой актёрской системы, которая на протяжении 100 лет имеет огромную популярность в России и в мире. Народный артист СССР (1936).
Основоположник софистического образа жизни (путешествия с лекциями, преподавание за высокие гонорары, пребывание в домах богатых людей, интересующихся культурой). По преданию, воспитанник персидских магов. Позднее была сложена легенда, согласно которой Протагор сначала был грузчиком, а затем стал учеником Демокрита. Вероятно, Протагор несколько раз был в Афинах. Во время первого пребывания он подружился с Периклом, который доверил ему составление устава для панэллинской колонии Фурии в Южной Италии (444-443 гг. до н. э.). Впоследствии он работал на Сицилии (возможно, контактировал с риторической школой Коракса и Тейсия). Софист Протагор был последовательным сенсуалистом и считал, что мир таков, каким он представлен в чувствах человека. Дошли такие выражения Протагора: "Человек есть мера всех вещей существующих, что они существуют, и не существующих, что они не существуют" (другими словами: есть только то, что человек воспринимает своими органами чувств, и нет того, чего человек не воспринимает чувствами.), "Как мы чувствуем, так оно и есть на самом деле", "Все есть таким, каким оно кажется нам". Протагор указывает на относительность нашего познания, на элемент субъективности в нём. Повторяемая многими древними авторами история о выдвижении против Протагора обвинения в безбожии, его изгнании (или бегстве) из Афин и смерти при кораблекрушении не достоверна. Невозможно установить число работ Протагора, поскольку древние цитировали отдельные положения, не отмечая, были ли они включены в более крупное произведение . Само это произведение могло иметь несколько вариантов названия, ибо в эпоху Протагора начинает появляться традиция давать длинные названия прозаическим произведениям. Среди подлинных сочинений Протагора (ни одно не сохранилось) - "Истина", или "Опровергающие речи" (Aletheia e Kataballontes) - произведение, о котором нам больше всего известно. От него сохранилась различным образом интерпретируемая первая фраза: "Человек есть мера всех вещей, существующих и несуществующих". Суждения разных людей могут быть одинаково справедливы, хотя одно из них по каким-либо причинам является более верным (например, суждение здорового более правильно, чем суждение больного). "Контроверсии" (Antilogiai), произведение, в котором Протагор доказывал, что "о каждой вещи существует два противоречащих друг другу суждения", и никакие опровержения вообще невозможны. Верное представление о "Контроверсиях" дает сохранившееся сочинение "Двойные речи" (Dissoi logoi) неизвестного софиста конца V в. до н. э., восходящее к произведениям Протагора (например, болезнь есть зло для больного, но благо для врача). "О богах" (Peri theon) - первое греческое сочинение с подобным названием. Знаменитое первое предложение, которое ставит под сомнение возможность объективного познания божества: "О богах невозможно сказать ни что они существуют, ни что их не существует; ибо на пути к получению такого знания слишком много препятствий, главные из которых - невозможность познания этого предмета посредством разума и краткость человеческой жизни" - выдвигалось в качестве причины вышеупомянутого обвинения в безбожии и сожжения произведения. Вероятно, в последующей части работы Протагор трактовал богов как объект человеческих верований и утверждал, что религия связана, прежде всего, с самим существованием людей. Сочинение "О бытии" (Peri tu ontos) заключало в себе полемику с учением элеатов. Это произведение, по-видимому, читал неоплатоник Порфирий. Платон в своем диалоге "Протагор" вкладывает в уста главного героя известный миф о происхождении человека и человеческой культуры. Спорным вопросом
является, были ли это подлинные взгляды Протагора. Протагор провозглашал релятивизм и сенсуализм, а его ученик Ксениад из Коринфа, опираясь на крайние выводы Протагора, сделал заключение о невозможности познания. Протагор заложил основы научной грамматики через различение видов предложений , родов существительного и прилагательного, времен и наклонений глаголов. Он занимался также проблемами правильной речи. Протагор пользовался большим авторитетом у потомков. Он оказал влияние на Демокрита, Платона, Антисфена, Еврипида (другом которого был), Геродота и, вероятно, на скептиков. Протагор является главным героем диалога Платона и одного из произведений Гераклида Понтийского. Аристотель (384 до н.э. — 322 до н.э.) — древнегреческий философ. Ученик Платона. С 343 до н.э. — воспитатель Александра Македонского. В 335/4 г. до н.э. основал Ликей (Лицей, или перипатетическую школу). Натуралист классического периода. Наиболее влиятельный из диалектиков древности; основоположник формальной логики. Создал понятийный аппарат, который до сих пор пронизывает философский лексикон и сам стиль научного мышления. Аристотель был первым мыслителем, создавшим всестороннюю систему философии, охватившую все сферы человеческого развития: социологию, философию, политику, логику, физику. Его взгляды на онтологию имели серьёзное влияние на последующее развитие человеческой мысли. Метафизическое учение Аристотеля было принято Фомой Аквинским и развито схоластическим методом. Аристотель родился в македонском городе Стагире примерно в 384 году до нашей эры. Прозвищем философа было «стагирит», по месту рождения. Отец Аристотеля Никомах и мать были лекарями при дворе царя Македонии Аминты III. Аристотель рано остался без родителей. Он воспитывался у родственника Про- ксена в городе Атарнее. Ок. 366 года до н.э. - Аристотель приезжает в Афины и поступает в Академию Платона. 366 - 347 годы до н.э. - все эти годы Аристотель проводит в Академии. Возможно, некоторое время он там преподает риторику. За это время Аристотель основательно изучает философию своего наставника, ее источники, а также другие дисциплины. Он пишет несколько диалогов в защиту учения Платона. Многие биографы к этому времени относят такие работы Аристотеля, как трактат «О душе» (некоторые главы), «Физика». Аристотель много лет считал себя платоником. Известно произведение философа, в котором он рассуждает о том, что мы должны быть благодарны родителям, богам и наставникам, приобщившим нас к знаниям. Ок. 347 года до н.э. - умирает Платон, и его место в академии занимает некий Спевсип. Многие были недовольны этим решением, и тогда же некоторые ученики Платона покинули Академию. Среди них был и Аристотель. Он приезжает в город Асса, где Гермий, по-видимому, также один из учеников Академии, основал кружок платоников. Из Ассы Аристотель отправляется на остров Лесбос, в Митилену. Он становится преподавателем, занимается естественнонаучными исследованиями. В частности, Аристотель поставил себе цель - выработать такую интерпретацию учения Платона, которая бы наиболее соответствовала действительности. Тогда же философия Аристотеля сближается с политикой, это происходит под влиянием Гермия.
Ок. 343 года до н.э. - благодаря Гермию, Аристотель становится воспитателем и наставником тринадцатилетнего Александра Македонского (Гермий был союзником отца Александра, македонского царя Филиппа). Аристотель переезжает в Пеллу, столицу Македонии. Непосредственно наставником Александра философ был в течение трех лет, примерно до 340 года до н.э., но потом прожил в Македонии еще три или четыре года. Известно, что в Пелле Александр финансировал исследования Аристотеля. Но философу не нравились стремления Александра к масштабным завоеваниям, поэтому он не остался в Македонии и покинул Пеллу, как только в 336 году до н.э. Александр официально вступил на престол. В этот период жизни философские взгляды Аристотеля меняются и иногда даже противоречат учению Платона. При этом Аристотель продолжает считать себя платоником. Это противоречие выражено в диалоге «О философии», некоторых главах «Метафизики», «Этики» и «Политики». Ок. 335 год до н.э. - Аристотель приезжает в Афины и решает создать собственную школу. Он назвал ее Ликей. Обучение в ней проходило во время прогулок под галереей, которая называлась peripathos, отсюда пошло название школы - перипатетическая. В Ликее не только преподавали философские дисциплины, но и проводили научные исследования. Было сделано множество открытий, принципиально важных для дальнейшего развития всей мировой науки. Иногда материалы для исследований «поставлял» Александр Македонский, который многое видел и слышал в своих походах. В ликейский период Аристотелем было написано большинство дошедших до нас произведений. 323 год до н.э. - умирает Александр Македонский. Аристотелю приходится покинуть Афины - он в опасности, так как дружил и с Александром, и с его отцом Филиппом. По всей Греции же проходят выступления против Александра. Аристотелю переезжает на остров Эвбею, в Халкиду. Философ покидает Ликей, который, впрочем, просуществует еще несколько столетий. Существует еще одна версия поспешного отъезда Аристотеля в Халкиду - обвинение философа в атеизме. Самые известные сочинения Аристотеля: «Органон», «Метафизика», «Физика», «О животных», «Никомахова этика», «Политика», «Риторика», «Поэтика». 322 год до н.э. - Аристотель умирает в Халкиде. Анаксагор (ок. 500-428 гг. до н.э.) родился в Ионии в г. Клазомены. Еще в молодости, отказавшись от наследства, он решил полностью посвятить себя науке. Позднее он переселился в Афины, где прожил около тридцати лет. В Афинах, переживавших период расцвета, Анаксагор входил в круг приближенных Перикла - фактического правителя этого города- государства. Однако, в конце жизни Анаксагор подвергся судебному преследованию и едва не был приговорен к смертной казни, в соответствии с законом, который приравнивал к государственным преступлениям непочитание богов и объяснение небесных явлений естественным образом. Только вмешательство Перикла спасло философа, но он был вынужден покинуть Афины. Он вернулся в Ионию и вскоре умер. Анаксагору принадлежит сочинение под традиционным для того времени названием "О природе", от которого сохранилось около двадцати фрагментов. Мировоззрение Анаксагора сформировалось под влиянием учений Парменида, Эм- педокла и милетской школы. Но в отличии от большинства тогдашних древнегреческих мыслителей, Анаксагор первоначалами мира считал не какую-то одну природ-
ную стихию, как это было у ионийских философов, и даже не смешение этих стихий , о чем говорил Эмпедокл. Первоначала - это мельчайшие, невидимые частицы всех вещей, которые только могут быть в мире. Сам Анаксагор называл эти частицы "семенами всех вещей". Впоследствии Аристотель назвал эти семена "гомео- мериями". Каждая гомеомерия представляет собой частицу какого-либо вещества - земли, воды, огня, золота, дерева и т.д. Гомеомерии бесконечны по числу и по делимости, т.е. могут делиться до бесконечности, сохраняя при этом свойства того или иного вещества. Именно гомеомерии составляют в итоге любое вещество. Более того, в каждой веще, в каждом веществе существуют и все гомеомерии. Анаксагор говорил: "Во всем содержатся все вещи". Качественное же существо той или иной вещи возникает в том случае, когда гомеомерии одного рода преобладают над гомеомериями других родов. Так, золото является золотом потому, что гомеомерии золота в данном веществе составляют большинство. Такие же гомеомерии золота содержатся и в дереве, но они - лишь небольшая часть среди других гомеомерии, в дереве же преобладают гомеомерии дерева. Гомеомерии существовали изначально, они не обладают моментом рождения или моментом уничтожения. Анаксагор, опираясь на мнение Парменида, утверждал, что не может нечто возникнуть из ничего: "Каким образом из не-волоса может возникнуть волос и из не-плоти - плоть?" Первоначальное состояние мира - это смесь гомеомерии, неподвижная и бесконечная. Однако существует и сила, способная начать движение этой смеси. Таковой силой Анаксагор считал Ум (Нус). Ум - понятие чисто идеальное, и единственное, не смешанное ни с чем другим. Ум обладает абсолютным могуществом. Именно силой Ума начинается мировое круговращение, во время которого происходит смешение и разделение гомеомерии, и, соответственно, возникновение тех или иных реальных вещей. Постепенно, в процессе кругообращения плотное, влажное, холодное и темное сходятся в одно место и образуют землю, а разряженное, горячее, сухое и светлое устремляются вверх и возникает небо. Вокруг всего мира находится эфир, который Анаксагор не отождествляет с обычным воздухом. Эфир, продолжая вращаться, отрывает от земли камни, которые, воспламеняясь превращаются в звезды, солнце и луну. Но отдельные камни продолжают падать на землю - это метеориты. Проблему возникновения жизни Анаксагор решал путем признания того, что в первичной смеси гомеомерии существовали и гомеомерии живых существ. Со временем они стали падать на землю, что и привело к зарождению будущих живых организмов . Учение Анаксагора стоит несколько особняком в системе древнегреческой философии. Ни до него, ни после античные философы не акцентировали внимание на том, что все мире состоит из изначально существовавших "семян всех вещей". В то же время его учение о безгранично могущественном Уме, повлияли на последующих философов, сторонников идеалистических учений. Джордано Бруно (итал. Giordano Bruno; настоящее имя Фи- липпо, прозвище — Бруно Ноланец; 1548—1600) — итальянский монах-доминиканец, философ и поэт, представитель пантеизма. Будучи католическим монахом, Джордано Бруно развивал неоплатонизм в духе возрожденческого натурализма, пытался дать в этом ключе философскую интерпретацию учения Коперника. Бруно высказывал ряд догадок, опередивших эпоху и обос-
нованных лишь последующими астрономическими открытиями: о том, что Звёзды — это далёкие солнца, о существовании неизвестных в его время планет в пределах нашей Солнечной системы, о том, что во Вселенной существует бесчисленное количество тел, подобных нашему Солнцу. Бруно не первый задумывался о множественности миров и бесконечности Вселенной: до него такие идеи принадлежали античным атомистам, эпикурейцам, Николаю Кузанскому. Был осуждён католической церковью как еретик и приговорён светскими судебными властями Рима к смертной казни через сожжение. В 1889 году, спустя почти три столетия, на месте казни Джордано Бруно был воздвигнут памятник в его честь. Филиппо Бруно родился в семье солдата Джованни Бруно, в местечке Нола близ Неаполя в 1548 году. В 11 лет его привезли в Неаполь изучать литературу, логику и диалектику. В 15 лет в 1563 он поступил в местный монастырь Святого Доминика. Здесь в 1565 он стал монахом и получил имя Джордано. Вскоре за сомнения относительно пресуществления и непорочного зачатия Девы Марии навлёк на себя подозрения, кроме того, он выносил из кельи иконы и оставлял лишь Распятие. Начальству пришлось начать расследование его деятельности. Не дожидаясь результатов, Бруно бежал в Рим, но, посчитав это место недостаточно безопасным, двинулся на север Италии. Здесь он стал зарабатывать на жизнь преподаванием, не задерживаясь подолгу на одном месте. С этих пор он скитался по Европе. Во Франции на Бруно обратил внимание присутствовавший на одной из его лекций король Генрих III Французский, на которого произвели впечатление знания и память Бруно. Он пригласил Бруно ко двору и предоставил ему несколько лет (до 1583) спокойствия и безопасности, а позднее дал рекомендательные письма для поездки в Англию. Сначала 35-летний философ жил в Лондоне, затем в Оксфорде, но после ссоры с местными профессорами опять перебрался в Лондон, где издал ряд трудов, среди которых один из главных — «О бесконечности вселенной и мирах» (1584 год) . В Англии Джордано Бруно пытался убедить высокопоставленных лиц елизаветинского королевства в истинности идей Коперника, согласно которым Солнце, а не Земля, находится в центре планетарной системы. Это было до того, как Галилей обобщил доктрину Коперника. В Англии ему так и не удалось распространить простую систему Коперника: ни Шекспир, ни Бэкон не поддались его усилиям, но твёрдо следовали аристотелевской системе, считая Солнце одной из планет, вращающейся подобно остальным, вокруг Земли. Только Уильям Гилберт, врач и физик, принял За истину систему Коперника и опытным путём пришёл к выводу, что Земля является огромным магнитом. Он определил, что Земля управляется силами магнетизма при движении. Несмотря на покровительство высшей власти Англии, уже через два года, в 1585 он вынужден был фактически сбежать во Францию, затем в Германию, где ему тоже было вскоре запрещено читать лекции. В 1591 году Бруно принял приглашение от молодого венецианского аристократа Джованни Мочениго по обучению искусству памяти и переехал в Венецию. Однако вскоре отношения Бруно и Мочениго испортились. 23 мая 1592 года Мочениго направил венецианскому инквизитору свой первый донос на Бруно, в котором писал: «Я, Джованни Мочениго, доношу по долгу совести и по приказанию духовника, что много раз слышал от Джордано Бруно, когда беседовал с ним в своём доме, что мир вечен и существуют бесконечные миры... что Христос совершал мнимые чудеса и был магом, что Христос умирал не по доброй воле и, насколько мог, старался избежать смерти; что возмездия за грехи не существует; что души, сотворенные природой, переходят из одного живого существа в другое. Он рассказывал о своём намерении стать основателем новой секты под названием «новая филосо-
фия». Он говорил, что Дева Мария не могла родить; монахи позорят мир; что все они — ослы; что у нас нет доказательств, имеет ли наша вера заслуги перед Богом .» 25 мая и 26 мая 1592 года Мочениго направил на Бруно новые доносы, после чего философ был арестован и заключён в тюрьму. 17 сентября из Рима поступило требование к Венеции о выдаче Бруно для суда над ним в Риме. Общественное влияние обвиняемого, число и характер ересей, в которых он подозревался, были так велики, что венецианская инквизиция не отважилась сама окончить этот процесс. 27 февраля 1593 года Бруно был перевезён в Рим. В римских тюрьмах он провёл шесть лет, не соглашаясь признать свои научные и религиозные убеждения ошибкой. 20 января 1600 года папа Климент VIII одобрил решение конгрегации и постановил передать брата Джордано в руки светской власти. 9 февраля инквизиционный трибунал своим приговором признал Бруно «нераскаявшимся , упорным и непреклонным еретиком». Бруно был лишён священнического сана и отлучён от церкви. Его передали на суд губернатора Рима, поручая подвергнуть его «самому милосердному наказанию и без пролития крови», что означало требование сжечь живым. 8 ответ на приговор Бруно заявил судьям: «Вероятно, вы с большим страхом выносите мне приговор, чем я его выслушиваю», и несколько раз повторил «Сжечь — не значит опровергнуть!» По решению светского суда 17 февраля 1600 года Бруно предали сожжению в Риме на площади Цветов (итал. Campo dei Fiori). Палачи привели Бруно на место казни с кляпом во рту, привязали к столбу, что находился в центре костра, железной цепью и перетянули мокрой верёвкой, которая под действием огня стягивалась и врезалась в тело. Последними словами Бруно были: «Я умираю мучеником добровольно и знаю, что моя душа с последним вздохом вознесётся в рай». Все произведения Джордано Бруно были занесены в 1603 году в католический Индекс запрещённых книг и были в нём до его последнего издания 1948 года. 9 июня 1889 года в Риме был торжественно открыт памятник на той самой площади Цветов, на которой инквизиция около 300 лет тому назад предала его казни . Статуя изображает Бруно во весь рост. Внизу на постаменте надпись: «Джордано Бруно — от столетия, которое он предвидел, на том месте, где был зажжён костёр». На 400-летие смерти Бруно кардинал Анджело Содано назвал казнь Бруно «печальным эпизодом», но, тем не менее, указал на верность действий инквизиторов, которые, по его словам, «сделали всё возможное, чтобы сохранить ему жизнь». Глава Римско-католической церкви также отказался рассмотреть вопрос о его реабилитации, считая действия инквизиторов оправданными. Грегор Иоганн Мендель (нем. Gregor Johann Mendel; 1822— 1884) — австрийский биолог и ботаник, сыгравший огромную роль в развитии представления о наследственности. Открытие им закономерностей наследования моногенных признаков (эти закономерности известны теперь как Законы Менделя) стало первым шагом на пути к современной генетике. Иоганн Мендель родился 20 июля 1822 в крестьянской семье Антона и Розины Мендель в маленьком сельском городке Хейнцендорф (Австрийская империя, позже Австро-Венгрия, теперь Гинчице (часть села Вражне) у Нового Йичина, Чехия) . Дата 22 июля, которая нередко приводится в литера-
туре как дата его рождения, на самом деле является датой его крещения. Помимо Иоганна в семье были две дочери (старшая и младшая сестры). Интерес к природе он начал проявлять рано, уже мальчишкой работая садовником. Проучившись два года в философских классах института Ольмюца (в настоящее время Оломоуц, Чехия), в 1843 он постригся в монахи Августинского монастыря Св. Фомы в Брюнне (ныне Брно, Чехия) и взял имя Грегор. С 1844 по 1848 г. учился в Брюннском богословском институте. В 1847 году стал священником. Самостоятельно изучал множество наук, заменял отсутствующих преподавателей греческого языка и математики в одной из школ. Сдавая экзамен на звание преподавателя, получил, как ни странно, неудовлетворительные оценки по биологии и геологии. В 184 9—1851 гг. преподавал в Зноймской гимназии математику, латинский и греческий языки. В период 1851—53 года, благодаря настоятелю, обучался естественной истории в Венском университете, в том числе под руководством Унгера — одного из первых цитологов мира. Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их статистическими соотношениями. В 1854 году Мендель получил место преподавателя физики и естественной истории в Высшей реальной школе в Брюнне, не будучи дипломированным специалистом. Ещё две попытки сдать экзамен по биологии в 1856 году окончились провалом, и Мендель оставался по-прежнему монахом, а позже — аббатом Августинского монастыря. Вдохновившись изучением изменений признаков растений, с 1856 по 1863 г. стал проводить опыты на горохе в экспериментальном монастырском саду, и сформулировал законы, объясняющие механизм наследования, известные нам как «Законы Менделя». 8 марта 1865 г. Мендель доложил результаты своих опытов брюннскому Обществу естествоиспытателей, которое в конце следующего года опубликовало конспект его доклада в очередном томе «Трудов Общества...» под названием «Опыты над растительными гибридами». Этот том попал в 120 библиотек университетов мира. Мендель заказал 40 отдельных оттисков своей работы, почти все из которых разослал крупным исследователям-ботаникам. Но работа не вызвала интереса у современников . Мендель сделал открытие чрезвычайной важности, и сам сначала был, по- видимому, в этом убеждён. Но потом он предпринял ряд попыток подтвердить это открытие на других биологических видах, и с этой целью провёл серию опытов по скрещиванию разновидностей ястребинки — растения семейства астровых, затем — по скрещиванию разновидностей пчёл. В обоих случаях его ждало трагическое разочарование: результаты, полученные им на горохе, на других видах не подтверждались. Причина была в том, что механизмы оплодотворения и ястребинки, и пчёл, имели особенности, о которых в то время науке ещё не было известно, а теми методами скрещивания, которыми пользовался Мендель в своих опытах, эти особенности не учитывались. В конце концов, великий учёный сам разуверился в том, что совершил открытие. В 1868 г. Мендель был избран настоятелем монастыря и больше биологическими исследованиями не занимался. Только в начале XX века, с развитием представлений о генах, была осознана вся важность сделанных им выводов (после того, как ряд других учёных, независимо друг от друга, заново открыли уже выведенные Менделем законы наследования). Мендель умер 6 января 1884 года и не был признан своими современниками. На его могиле установлена плита, на которой есть надпись «Мое время ещё придёт !». На окраине Брно в августинском монастыре установлена мемориальная доска и памятник возле палисадника. В музее Менделя имеются его рукописи, документы и
рисунки. Также есть различные инструменты, например, старинный микроскоп и другие инструменты, которые ученый использовал в работе. Николай Иванович Вавилов (1887—1943) — российский и советский учёный-генетик, ботаник, селекционер, географ, академик АН СССР, АН УССР и ВАСХНИЛ. Президент (1929- 1935) , вице-президент (1935—1940) ВАСХНИЛ, президент Всесоюзного географического общества (1931—1940), основатель (1920) и бессменный до момента ареста директор Всесоюзного института растениеводства (1930—1940), директор Института генетики АН СССР (1930—1940), член Экспедиционной комиссии АН СССР, член коллегии Наркомзема СССР, член президиума Всесоюзной ассоциации востоковедения. В 1926—1935 годах член Центрального исполнительного комитета СССР, в 1927—1929 — член ВсЗроагийаБоройЦезнадргагвЕязогбоИанвнвиаЕрвномгчМамихе'васспеди- ций, охвативших большинство континентов (кроме Австралии и Антарктиды), в ходе которых выявил древние очаги формообразования культурных растений. Создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений. Обосновал учение об иммунитете растений, открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов. Внёс существенный вклад в разработку учения о биологическом виде. Под руководством Вавилова была создана крупнейшая в мире коллекция семян культурных растений. Он заложил основы системы государственных испытаний сортов полевых культур. Сформулировал принципы деятельности главного научного центра страны по аграрным наукам, создал сеть научных учреждений в этой области. Погиб в годы сталинских репрессий. На основании сфабрикованных обвинений был арестован в 1940 году, в 1941 году — осуждён и приговорён к расстрелу, который впоследствии был заменён 20-летним сроком заключения. В 1943 году умер в тюрьме. В 1955 году посмертно реабилитирован. Николай Иванович Вавилов родился 25 ноября (13 ноября по старому стилю) 1887 года на Средней Пресне в Москве. Отец Иван Ильич Вавилов (1863—1928) — купец второй гильдии и общественный деятель, был родом из крестьянской семьи Волоколамского уезда. До революции был директором мануфактурной компании «Удалов и Вавилов». Мать Александра Михайловна Вавилова (1868—1938), урождённая Постникова,— дочь художника- резчика, работавшего в Прохоровской мануфактуре. Всего в семье было семеро детей, однако трое из них умерли в детстве. Младший брат Сергей Вавилов (1891—1951) — физик, участвовал в Первой мировой войне; академик Академии наук СССР (1932), основатель научной школы физической оптики в СССР; возглавлял Академию наук СССР в 1945—1951 годах; умер от инфаркта. Старшая сестра Александра (1886—1940) — врач, организовала санитарно- гигиенические сети в Москве. Младшая сестра Лидия (1891—1914) — микробиолог, умерла от чёрной оспы, которой заразилась во время экспедиции. С раннего детства Николай Вавилов был предрасположен к естественным наукам. В числе его детских увлечений были наблюдения за животным и растительным миром. У отца была большая библиотека, в которой были редкие книги, географические карты, гербарии. Это сыграло немалую роль в формировании личности Вавилова. По воле отца Николай поступил в Московское коммерческое училище. По окончании училища он хотел поступать в Императорский Московский университет, но, не желая терять год на подготовку к экзаменам по латинскому языку, знание кото-
рого было в то время обязательным для поступления в университет, в 1906 году поступил в Московский сельскохозяйственный институт на агрономический факультет. Занимался он у таких учёных, как Н.Н. Худяков и Д.Н. Прянишников. В 1908 году он участвовал в студенческой экспедиции по Северному Кавказу и Закавказью, а летом 1910 года прошёл агрономическую практику на Полтавской опытной станции, получив, по собственному признанию, «импульс для всей дальнейшей работы» . На заседаниях институтского кружка любителей естествознания Вавилов выступал с докладами «Генеалогия растительного царства», «Дарвинизм и экспериментальная морфология». За время обучения в институте склонность Вавилова к исследовательской деятельности проявлялась неоднократно, итогом обучения стала дипломная работа о голых слизнях, повреждающих поля и огороды в Московской губернии. Окончил институт в 1911 году. По окончании института в 1911 году Вавилов был оставлен для подготовки к профессорскому званию на кафедре частного земледелия, которую возглавлял Д.Н. Прянишников. Был прикомандирован к Селекционной станции института, которой руководил селекционер Д. Л. Рудзинский, где начал исследование иммунитета культурных растений к паразитическим грибам; одновременно преподавал в институте и на Голицынских высших женских сельскохозяйственных курсах. С целью более широкого ознакомления с систематикой и географией культурных Злаков и их болезней в течение 1911—1912 годов Николай Вавилов прошёл стажировку в Санкт-Петербурге, в Бюро прикладной ботаники (руководитель Р.Э. Ре- гель) , а также в бюро по микологии и фитопатологии (руководитель А.А. Ячев- ский) . В 1913 году Вавилов был направлен за границу для завершения образования. Во Франции в фирме Вильморенов он знакомился с новейшими достижениями селекции в семеноводстве, в Йене (Германия) работал в лаборатории Эрнста Геккеля, а в Мертоне (Англия) — до 1914 года в генетической лаборатории Института садоводства имени Джона Иннеса под руководством одного из крупнейших генетиков того времени профессора Уильяма Бейтсона, где продолжил исследование иммунитета хлебных злаков, и в лаборатории генетики Кембриджского университета у профессора Реджиналда Паннета (англ. Reginald Punnett). В 1915 году Николай Вавилов начал заниматься изучением иммунитета растений. Первые опыты он проводил в питомниках, развёрнутых совместно с профессором СИ. Жегаловым. В 1915 году Вавилов сдал магистерские экзамены, но магистерской диссертации не защищал. В 1918 году Вавилов готовил в качестве магистерской диссертации монографию «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», однако защищена она не была, поскольку в октябре 1918 года была отменена система учёных степеней. Изданная в 1919 году монография содержала критический анализ мировой литературы и результаты собственных исследований. Из-за дефекта зрения (в детстве он повредил глаз) Вавилов был освобождён от военной службы, но в 1916 году его привлекли в качестве консультанта по вопросу массового заболевания солдат русской армии в Персии. Он выяснил причину заболевания, указав на то, что в местную муку попадают частицы семян плевела опьяняющего (Lolium temulentum), а с ним гриб Stromatinia temulenta, который вырабатывает алкалоид темулин — вещество, способное вызвать серьёзное отравление с возможным летальным исходом. Решением проблемы стал запрет на употребление местных продуктов, провизию стали завозить из России, в результате чего болезнь была остановлена. Вавилов же, получив у военного руководства разрешение на проведение экспедиции, отправился вглубь Ирана, где занимался исследованием и сбором образцов злаков. Во время экспедиции он, в частности, взял образцы персидской пшеницы. Посеяв её позднее в Англии, Вавилов пытался различными способами заразить её мучнистой росой (вплоть до применения азотного удобрения, способствующего
развитию болезни), но все попытки оказались безуспешными. Учёный пришёл к выводу, что иммунитет растений зависит от условий среды, в которой изначально формировался данный вид. Во время иранской экспедиции у Вавилова зародились мысли о закономерности наследственной изменчивости. Вавилов проследил изменения видов ржи и пшеницы от Ирана до Памира. Он заметил характерные сходные изменения у видов обоих родов, что натолкнуло его на мысль о существовании Закономерности в изменчивости родственных видов. Находясь на Памире, Вавилов сделал вывод, что горные «изоляторы» вроде Памира служат очагами зарождения культурных растений. В 1917 году Вавилов был избран помощником заведующего Отделом (бывшим Бюро) прикладной ботаники Р. Э. Регеля. Рекомендацию дал сам Регель: «По вопросам иммунитета [растений] работали за последние 20 лет уже очень многие и выдающиеся учёные почти всех стран света, но можно смело утверждать, что ещё никто не подходил к разрешению этих сложных вопросов с тою широтою взглядов при всестороннем освещении вопроса, с какою подходит к нему Вавилов. <...> В лице Вавилова мы привлечём в отдел прикладной ботаники молодого талантливого учёного , которым ещё будет гордиться русская наука». В том же году Вавилов был приглашён возглавить кафедру генетики, селекции и частного земледелия саратовских Высших сельскохозяйственных курсов и в июле переехал в Саратов. В этом городе в 1917—1921 годах Вавилов был профессором агрономического факультета Саратовского университета. Наряду с чтением лекций он развернул экспериментальное изучение иммунитета различных сельскохозяйственных растений, в первую очередь хлебных злаков. Им было исследовано 650 сортов пшеницы и 350 сортов овса, а также другие, незлаковые, культуры; проведён гибридологический анализ иммунных и поражаемых сортов, выявлены их анатомические и физиологические особенности. Вавилов начал обобщать данные, накопленные во время экспедиций и исследований. Результатом этих изысканий стала монография «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», изданная в 1919 году. В 1919 году Вавилов создал учение об иммунитете растений. В 1920 году он, возглавляя оргкомитет III Всероссийского съезда по селекции и семеноводству в Саратове, выступил на нём с докладом «Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости». Доклад был воспринят слушателями как крупнейшее событие в мировой биологической науке и вызвал положительные отзывы в научном сообществе. В годы преподавания в Саратове Вавилов организовал изучение юго-восточных губерний европейской России (Астраханской, Царицынской, Самарской и Саратовской) , послужившее основой для опубликования в 1922 году книги «Полевые культуры Юго-Востока». В 1920 году Сельскохозяйственный учёный комитет, во главе с его председателем В.И. Ковалевским, избрал Николая Вавилова Заведующим Отделом прикладной ботаники и селекции Комитета в Петрограде, и в январе 1921 года он почти со всеми своими саратовскими учениками покинул Саратов. Научная работа на новом месте началась с большим размахом. Постановлением Коллегии Наркомзема РСФСР от 10.07.1922 [24] Сельскохозяйственный учёный комитет был преобразован в многоотраслевой Государственный институт опытной агрономии (ГИОА), который сначала возглавил Н.М. Тулайков, а в 1923 Николай Вавилов. Задачами института стали исследование важнейших проблем сельского хозяйства, лесного дела и рыбоводства, усовершенствование системы земледелия, подбор культур и сортов, разработка способов борьбы с вредителями и болезнями, селекция домашних животных, почвенно-климатическое изучение территории РСФСР. Отдел прикладной ботаники и селекции в 1924 был реорганизован во Всесоюзный институт прикладной ботаники и новых культур, а в 1930 — во Всесоюзный институт растениеводства (ВИР), руководителем которого Николай Вавилов оставался
до августа 1940. Голод в Поволжье 1921—1922 годов заставил российских учёных изменить направление исследований. Вавилов и А.А. Ячевский получили от Американского Фитопатологического общества приглашения принять участие в Международной конференции по болезням хлебных злаков (19-22 июля 1921 года, Северная Дакота, США) (они стали первыми учёными из Советской России, приглашёнными принять участие в международном научном форуме). Совет Труда и Обороны официально утвердил командировку и выделил средства на расходы по приобретению новейшей научной литературы и научных приборов. Однако из-за задержки с получением въездной визы Вавилов и Ячевский смогли выехать в Северную Америку лишь 25 июля и, таким образом, не смогли принять участия в конференции. Во время поездки Вавилов подготовил расширенный вариант закона гомологических рядов, который был опубликован в журнале Journal of Genetics. Положения закона, развивавшего эволюционное учение Ч. Дарвина, были положительно оценены мировой научной общественностью. Кроме того, во время той же поездки Вавилов основал в Нью-Йорке отделение Отдела прикладной ботаники, руководителем которого стал геоботаник, флорист и энтомолог Д.Н. Бородин. В США Вавилов посетил ведущие генетические и селекционные лаборатории, ознакомился с новейшей литературой в библиотеках, вёл переписку с американскими учёными, сделал необходимые закупки, проведя аналогичную работу в Канаде, а затем в Англии, Франции, Германии, Голландии, Швеции и Дании. Так, например, в 1922 году в Голландии Вавилов встретился с Гуго де Фризом (основателем мутационной теории). Ознакомившись с научными изысканиями Де Фриза, Вавилов, вернувшись в Россию, выступил за вовлечение науки в создание сортовых ресурсов страны, продолжил расширение Отдела прикладной ботаники, стремясь превратить его в крупный центр сельскохозяйственной науки, приглашал учёных из других городов. Работа была направлена на выявление мирового разнообразия культурных растений с целью его дальнейшего использования для нужд страны. В 1923 году Вавилов был избран членом-корреспондентом АН СССР в отделение физико-математических наук (по разряду биологическому). В 1920-е годы по инициативе Вавилова Народным комиссариатом земледелия РСФСР была создана сеть опытных селекционных станций, явившихся отделениями Государственного института опытной агрономии. В 115 отделениях и опытных станциях, в различных почвенно-климатических условиях СССР — от субтропиков до тундры — шло изучение и испытание разных форм полезных растений. С 1924 по 1927 год был проведён ряд внутрисоюзных и зарубежных экспедиций — Афганистан (Вавилов вместе с Д.Д. Букиничем первыми из европейцев проникли в Нуристан — высокогорную провинцию Афганистана, в то время закрытую для иноземцев) , Средиземноморье, Африка, в ходе которых Вавилов продолжал пополнять коллекцию образцов и изучение очагов возникновения культурных растений. Вавилов писал: «Путешествие было, пожалуй, удачное, обобрали весь Афганистан, пробрались к Индии, Белуджистану, были за Гиндукушем. Около Индии добрели до финиковых пальм, нашли прарожь, видел дикие арбузы, дыни, коноплю, ячмень, морковь. Четыре раза перевалили Гиндукуш, один раз по пути Александра Македонского. <... > Собрал тьму лекарственных растений <... >. » Отчёт об экспедиции объёмом 610 страниц стал основой книги «Земледельческий Афганистан», написанной Вавиловым совместно с Д. Д. Букиничем. В этой книге подтверждено предположение Вавилова о том, что в Афганистане находятся центры происхождения некоторых важнейших для человека растений. За экспедицию в Афганистан Географическое общество СССР присудило Николаю Вавилову золотую медаль имени Н.М. Пржевальского — «за географический подвиг» . В 1925 году последовали экспедиции в Хивинский оазис и другие сельскохозяй-
ственные районы Узбекистана. В 1926—1927 годах Вавилов совершил экспедицию по странам Средиземноморья. Исследовательские работы им были проведены в Алжире, Тунисе, Марокко, Ливане, Сирии, Палестине, Трансиордании, Греции, Италии, Сицилии, Сардинии, Крите, Кипре, южной части Франции, Испании, Португалии, затем во Французском Сомали, Абиссинии и Эритрее. На обратном пути Вавилов ознакомился с земледелием в горных районах Вюртемберга (Германия). Караванные и пешие маршруты в этой экспедиции составили около 2 тысяч км. Семенной материал, собранный Вавиловым, исчислялся тысячами образцов. В середине 1920-х годов Вавилов сформулировал представления о географических центрах происхождения культурных растений — в 1926 году он опубликовал труд «Центры происхождения культурных растений», за который ему была присуждена Премия имени В.И. Ленина. Теоретический труд учёного дал научную основу для целенаправленных поисков полезных растений, был использован в практических целях. Активная практическая, научно-организаторская и общественная деятельность Вавилова способствовала выдвижению его в 1926 году в состав Центрального исполнительного комитета СССР, а в 1927 году — Всероссийского Центрального Исполнительного Комитета. При этом Вавилов был беспартийным. В 1927 году Вавилов выступил на V Международном генетическом конгрессе в Берлине с докладом «О мировых географических центрах генов культурных растений» , на конференции экспертов по сельскому хозяйству в Международном аграрном институте в Риме — с докладом «Географические опыты по изучению изменчивости культурных растений в СССР». Конференция приняла решение присудить Вавилову Золотую медаль за его работы по географическим посевам и постановила ввести географические посевы по системе Вавилова в мировом масштабе. Как отмечает историк В.Д. Есаков, «Длительное отсутствие научного руководителя, вызванное проведением экспедиции в страны Средиземноморья, в которой Вавилов пробыл с июня 1926 по август 1927 г. , привело к определённому росту бюрократических тенденций в руководстве институтом, росту центробежных устремлений, к критике избранных исследовательских направлений, к упрёкам в отрыве от практики. Встревоженный этими нежелательными в деятельности научного учреждения проявлениями Н. И. Вавилов ставит вопрос об отходе от руководства институтом». 24 ноября 1927 г. он пишет Н.П. Горбунову об отставке: «Ряд событий, имевших место в 1927 году, частью во время моего отсутствия, частью же во время моего пребывания в Ленинграде, заставил меня сильно задуматься над целесообразностью моего пребывания на посту директора Института прикладной ботаники... По внутреннему, глубокому убеждению я не могу считать обвинение в отсутствии руководства правильным. Я принадлежу к числу работников, которые знают наши оба учреждения с самого начала их основания (Отдел прикладной ботаники с 1908 г.). Самый большой плюс нашего объединённого учреждения, по моему убеждению, его исключительная научная спаянность, в большей части работников... Эта спаянность позволила быстро и широко развить работу в области прикладной ботаники... Наша научная коллегия, несмотря на десятки научных работников , которые она включает, представляет спаянное целое, и мы очень редко расходимся в определении направлений работы и развития нашего учреждения. Словом, по внутреннему убеждению обвинений в отсутствии руководства я совершенно принять не могу». Как отмечает В.Д. Есаков, «Н.И. Вавилова особенно задело встречавшееся в документах, которые он просматривал, обвинение директора в академизме.» По этому поводу Вавилов писал Н.П. Горбунову: «Должен сказать, что и этого обвинения я не принимаю. По образованию я прежде всего агроном, научная же эрудиция является плюсом, а не минусом, и только в полемическом Задоре может быть использована для очернения... Экспедиции Института во все части земного шара я считаю гордостью, а не академической прихотью, как это
было заявлено на одном из заседаний, и не сомневаюсь, что в истории агрономических исследований они будут поставлены нашему учреждению на плюс, а не на минус». Как отмечает В.Д. Есаков, «Он категорически отверг обвинения также в недостаточном внимании Института к техническим культурам, а также к интродукции. Главной же причиной, приведшей к заявлению об отставке, являлось вторжение управляющего делами СНК СССР Н. П. Горбунова как председателя Совета Института прикладной ботаники и новых культур в права директора». Вавилов писал Горбунову по этому поводу: «За время моего отсутствия, без моего согласия и без согласования по моём возвращении Вы назначили моим заместителем Д.Д. Ар- цыбашева, на что я отвечал Вам письмом из Рима в начале нынешнего года, указывая на неприемлемость для меня кандидатуры Д.Д. Арцыбашева как моего заместителя... Ни я, ни мои коллеги, знающие хорошо историю создания Всесоюзного института, не считают роль Д.Д. Арцыбашева исключительной, так же как мы не считаем подвигами работу И.Д. Шимановича и А.К. Коля, и поэтому Ваше выделение Д.Д. Арцыбашева и для меня, и для моих коллег является неожиданным. Ваша последняя отмена постановления директора о временном поручении заведывания Отделом натурализации (на время отъезда заведующего его в командировку) Э.Э. Керну, вызванного исключительно существом интересов дела, я не могу считать достойным директора крупнейшего научного учреждения страны. Наряду с обязанностями, возложенными на директора, должны учитываться и его права.» В.Д. Есаков пишет: «Почти месяц продолжалось обсуждение этого вопроса. Лишь 23 декабря 1927 г. Н.И. Вавилов согласился вновь в полной мере приступить к выполнению обязанностей директора Института». В 1929 году Вавилов с целью изучения особенностей сельского хозяйства совершил экспедиции в страны Восточной Азии: вместе с М.Г. Поповым — в северозападную часть Китая — Синьцзян, а в одиночку — в Японию, на Тайвань и в Корею. В 1929 году Вавилов был избран действительным членом АН СССР и одновременно академиком Всеукраинской академии наук, назначен президентом Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина (ВАСХНИЛ), организованной на базе Государственного института опытной агрономии, который Вавилов возглавлял с 1923 г. Здесь он направил свою энергию на организацию системы научных институтов сельскохозяйственного профиля. За первые три года работы Вавилова на посту президента ВАСХНИЛ были созданы институты зернового хозяйства на Северном Кавказе, в Сибири, на Украине и юго-востоке европейской части страны, появились институты овощного хозяйства, плодоводства, прядильных лу- бо-волокнистых растений, картофельного хозяйства, риса, виноградарства, кормов, субтропических культур, лекарственных и ароматических растений и другие — всего около 100 научных учреждений. Всесоюзный институт растениеводства стал одним из головных институтов новой академии. С 1929 года Вавилов — член Коллегии Наркомата земледелия СССР. В 1930 году Вавилов был избран членом Ленинградского городского Совета депутатов трудящихся. На V Международном ботаническом конгрессе, проведённом в 1930 году в Кембридже , учёный выступил с докладом «Линнеевский вид как система». Он выступал также на IX Международном конгрессе по садоводству в Лондоне. В 1930 году, после смерти Ю.А. Филипченко, Вавилов возглавил Генетическую лабораторию АН СССР в Ленинграде (в 1934 году преобразована в Институт генетики АН СССР, который Вавилов возглавлял вплоть до своего ареста в 1940 году) . В 1930 году организовал II Международный конгресс почвоведов в Москве, участвовал (по приглашению Корнелльского университета, США) в Международной конференции по сельскохозяйственной экономике, а после неё совершил экспедицию по американскому континенту: он объехал все южные штаты США от Калифорнии до Флориды, пересёк двумя маршрутами горные и равнинные районы Мексики, Гва-
темалу. В 1931 году Вавилов возглавил Всесоюзное географическое общество и оставался в должности его президента до 1940 года. В 1932 году Вавилова избрали вице-президентом VI Международного конгресса по генетике, проведённого в Итаке. На нём была представлена коллекция ВИРа, собранная во время последней американской экспедиции. После конгресса он объехал ряд провинций Канады и затем полгода обследовал земледельческие районы стран Центральной и Южной Америки: Сальвадора, Коста-Рики, Никарагуа, Панамы, Перу, Боливии, Чили, Аргентины, Уругвая, Бразилии, Тринидада, Кубы, Пуэрто- Рико и других, всего — 17 стран. Вавилов заботился о своевременной публикации результатов исследований руководимых им коллективов. Под его редакцией и при его участии выходили «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции», начали издаваться многотомные сводки «Культурная флора СССР» и «Биохимия культурных растений», было издано руководство «Теоретические основы селекции растений» (1935), «Руководство по апробации сельскохозяйственных культур», большое количество сборников и монографий. Вавилов создал целую школу исследователей культурных растений, заслужившую признание в мировой науке. Тем временем, однако, с 1934 года Вавилову был запрещён выезд за границу, было отменено намечавшееся празднование 10-й годовщины создания ВИР и 25- летия его собственной научной и общественной деятельности. На заседании СНК СССР работу ВАСХНИЛ признали неудовлетворительной, в январе 1935 года кандидатуру Вавилова не выдвинули в состав ЦИК СССР и ВЦИК, и в этом же году его освободили от должности президента ВАСХНИЛ, чему предшествовало письмо Сталину с политическими обвинениями в адрес Вавилова, подписанное вице-президентом ВАСХНИЛ А.С. Бондаренко и парторгом академии С. Климовым. В своём письме Бон- даренко и Климов вменили Вавилову в вину не только «академизм» и оторванность от практических нужд колхозно-совхозного строительства сельского хозяйства, но и «политическую близорукость»: «Вавилов всегда горой стоит за вредителей... Не было случая, чтобы Вавилов о ком-либо из установленных вредителей ... сказал , что они преступники». В то же время, в январе 1937 года Вавилов подписал коллективное (всего 19 подписей) письмо деятелей науки СССР, требующее «уничтожения» и привлечения «к самой суровой ответственности» Н. Бухарина, А. Рыкова (против которых в это время были выдвинуты обвинения в центральной печати, но которые ещё не были арестованы, хотя оба были уже выведены из состава Политбюро и из состава членов ЦК, а Рыков снят с поста наркома) и Н. Угланова (к тому времени уже арестованного — 23.8.1936[49]). В 1939 году Вавилов возглавил сельскохозяйственную группу Северо-Кавказской комплексной экспедиции Академии наук СССР. Пройдя по Военно-Осетинской дороге, он посетил и исследовал Цейский ледник и Мамисонский перевал. Вавилов, как один из ключевых научных руководителей СССР, часто встречался со Сталиным (как отмечает историк Я.Г. Рокитянский, первая встреча Вавилова со Сталиным произошла 15 марта 1929 года на одном из совещаний по селекции). По свидетельству соратника Вавилова, биолога Е.С. Якушевского, в ночь с 20 на 21 ноября 1939 года состоялась последняя встреча Вавилова и Сталина. Якушев- ский вспоминал об этом: «Вместо приветствия Сталин сказал: „Ну что, гражданин Вавилов, так и будете заниматься цветочками, лепесточками, василёчками и другими ботаническими финтифлюшками? А кто будет заниматься повышением урожайности сельскохозяйственных культур?" Вначале Вавилов опешил, но потом, собравшись с духом, начал рассказывать о сущности проводимых в институте исследований и об их значении для сельского хозяйства. Поскольку Сталин не пригласил его сесть, то Вавилов стоя прочитал устную лекцию о вировских исследованиях. Во время лекции Сталин продолжал ходить с трубкой в руке, и видно было, что
ему всё это совершенно неинтересно. В конце Сталин спросил: „У Вас всё, гражданин Вавилов? Идите. Вы свободны"». В связи с этим эпизодом Ю.Н. Вавилов и Я.Г. Рокитянскии сделали вывод, что к этому моменту враждебность руководителя СССР к учёному «достигла апогея». В начале 1930-х годов, будучи уже академиком и крупным научным руководителем, Вавилов поддержал работы молодого агронома Т.Д. Лысенко (в то время сотрудника Всесоюзного селекционно-генетического института в Одессе) по яровизации — превращению озимых культур в яровые путём предпосевного воздействия низких положительных температур на семена. В 1931 году на совещании в Нарком- земе Вавилов выступил с докладом «Новые пути исследовательской работы по растениеводству» , в котором был затронут вопрос об исследовании вегетационного периода растений и возможного сокращения этого периода. В этом докладе были упомянуты работы Х.А. Алларда и В.В. Гарнера, Г.С. Зайцева и других учёных. В том числе были приведены работы Лысенко. Главным преимуществом работ Лысенко Вавилов считал возможность управления продолжительностью вегетационного периода . Вавилов рассчитывал, что предложенный Лысенко метод можно будет эффективно применить в селекции, что позволит полнее использовать мировую коллекцию полезных растений ВИРа для выведения путём гибридизации высокопродуктивных, устойчивых к заболеваниям, засухе и холоду культурных растений. В частности, одним из главных преимуществ яровизации Вавилов считал её потенциальное использование в селекционных работах как возможное средство синхронизации цветения растений, которые не вызревали в климате Советского Союза (проблема, которую пытался решить коллектив Вавилова). Выступая на VI Международном генетическом конгрессе в США в 1932 году, Вавилов заявил: «Замечательное открытие, недавно сделанное Т.Д. Лысенко в Одессе, открывает новые громадные возможности для селекционеров и генетиков... Это открытие позволяет нам использовать в нашем климате тропические и субтропические разновидности.» Однако Вавилов также отмечал, что не стоит рассчитывать на немедленные положительные практические результаты от яровизации, так как сами механизмы яровизации (вернализации) как физиологического процесса не были досконально изучены, а проверка метода яровизации не была окончена: «Пока мы ещё не знаем, с какими сортами практически надо оперировать в каких районах. Ещё не разработана самая методика предпосевной обработки посадочного материала. Ещё нет оснований с полной гарантией идти в широкий производственный опыт.» Вавилов предложил опытным станциям ВИРа развернуть испытания по эффективности методики яровизации. В частности, в ноябре 1931 года Вавилов написал директору Полярного отделения ВИР в Хибинах И. Г. Эйхфельду: «То, что сделал Т.Д. Лысенко, и то, что он делает, представляет совершенно исключительный интерес, и надо Полярному отделению эти работы развернуть». Как считает доктор исторических наук научный сотрудник Центра по изучению отечественной культуры Института российской истории РАН В.Д. Есаков, Вавилов начал интересоваться работами Лысенко только после того, как содействие этим работам было возложено на президиум ВАСХНИЛ наркомом земледелия Я.А. Яковлевым, который, более того, поручил Вавилову взять на себя заботу о Лысенко. По словам Есакова, распоряжения непосредственных руководителей, а тем более оформленные в виде приказа, были всегда значимы для Вавилова. Вавилов считал яровизацию техническим приёмом, требующим экспериментальных проверок, в то время как Лысенко выдвинул яровизацию в качестве уникального способа значительного (в 5 раз) повышения урожайности. Кроме того, Лысенко не проводил предварительных опытов, требующихся для подтверждения правильности его выводов. Это стало одним из истоков конфликта между школами Лысенко и Вавилова . Тем временем Лысенко приобретал всё больший авторитет у советского и пар-
тийного руководства. Как отмечает Ю.Н. Вавилов, «Лысенко импонировал советским руководителям во главе со Сталиным своим „народным" происхождением, обещанием в кратчайшие сроки поднять урожайность зерновых культур, а также тем, что заявил на съезде колхозников-ударников в 1935 г., что вредители есть и в науке». В сентябре 1931 года 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 колхозах и совхозах было организовано массовое внедрение яровизации, что, по заверениям Лысенко, должно было привести к существенному повышению урожайности и уменьшению влияния неблагоприятных погодных условий, которые представляли собой значительную проблему для сельского хозяйства СССР. Площади посевов яровизированных семян уже в 1935 году превысили 2 млн. га. После принятия 2 августа 1931 года партийно-правительственного постановления «О селекции и семеноводстве», в котором была поставлена задача «сократить срок получения новых сортов (вместо 10—12 лет до 4—5 лет)», Лысенко заявил в конце 1932 года, что берётся выводить сорта за вдвое меньший срок — два с половиной года, и в 1935 году доложил о создании новых сортов. В 1934 году Лысенко по рекомендации Вавилова был избран членом- корреспондентом Академии наук УССР и АН СССР. Годом ранее Вавилов представил «теорию стадийного развития растений» Лысенко на соискание Сталинской премии как «крупнейшее достижение физиологии растений за последнее десятилетие». 30 декабря 1935 года Лысенко был награждён орденом Ленина, избран в действительные члены ВАСХНИЛ. С 1936 года он возглавил Всесоюзный селекционно- генетический институт. С 1935 года Лысенко становится членом ЦИК СССР и ВЦИК (с 1938 — членом Верховного Совета СССР) . В 1938 году возглавит ВАСХНИЛ. В этот период Лысенко, по словам исследователя Э.В. Трускинова, ведёт себя «политически грамотно»: «На встрече ударников сельского хозяйства с руководителями ВКП(б) и советского правительства Лысенко произносит речь прямо-таки в духе сталинского понимания ситуации в стране и в сельском хозяйстве. Классовая борьба, вредительство в ученом мире, колхозники «дают народному хозяйству больше, чем некоторые профессора», и все в таком роде. Мало кто заслужил такое одобрение вождя, как аплодисменты и возглас в зал: «Браво, товарищ Лысенко , браво!». Если ещё 17 июня 1935 года на Заседании Президиума ВАСХНИЛ Вавилов давал Лысенко такую характеристику: «Лысенко — осторожный исследователь, талантливейший, его эксперименты безукоризненны», — то уже с 1936 года, когда Лысенко возглавил деятельность по разгрому советской генетики, начав с заявления об отрицании законов Менделя и возможности их практического использования в селекционной работе, Вавилов в последовавшей острой дискуссии дал ясно понять, что является его научным противником. В 1936 году Вавилов, выступая с докладом на сессии ВАСХНИЛ «Пути советской селекции», впервые публично высказал несогласие с позицией Лысенко. После экспериментов П.Н. Константинова, а также М.И. Хаджинова и А.И. Луткова, показавших абсолютную неэффективность метода яровизации, Вавилов перестал поддерживать работы Лысенко по яровизации и другие его инициативы и перешёл к открытому противостоянию Лысенко в дискуссиях. В 1940 году он писал в письме наркому земледелия: «Высокое административное положение Т.Д. Лысенко, его нетерпимость, малая культурность приводят к своеобразному внедрению его, для подавляющего большинства знающих эту область, весьма сомнительных идей, близких к уже изжитым наукой (ламаркизм). Пользуясь своим положением, т. Лысенко фактически начал расправу со своими идейными противниками.» Согласно исследованиям историков, в 1940 году между Вавиловым и Лысенко
произошло по меньшей мере два открытых конфликта, во время одного из которых Вавилов сказал Лысенко: «Из-за Вашей деятельности нашу страну обогнали по многим вопросам на западе». Научные исследования школы Вавилова шли вразрез утверждениям школы Т.Д. Лысенко. Лысенко отрицал генетику, которую он называл буржуазной теорией «Вейсманизма-морганизма», и, пользуясь поддержкой властей, систематически преследовал учёных-генетиков. Многие генетики лишились работы и были арестованы. Самого Вавилова до поры до времени защищал от преследований его международный авторитет учёного. Очередной VII Международный Генетический конгресс намечалось провести в Москве. Однако действия сторонников Лысенко и советских властей, которые открыто вмешались в составление научной программы конгресса, привели к тому, что Международный комитет по организации конгресса принял решение перенести его в другую страну. В июне 1939 года ближайший сторонник Лысенко И.И. Презент направил председателю Совнаркома СССР В.М. Молотову докладную Записку, в которой, в частности, писал: «Хору капиталистических шавок от генетики в последнее время начали подпевать и наши отечественные морганисты. Вавилов в ряде публичных выступлений заявляет, что «мы пойдём на костёр», изображая дело так, будто бы в нашей стране возрождены времена Галилея. Поведение Вавилова и его группы приобретает в последнее время совершенно нетерпимый характер. Вавилов и Вавилов- цы окончательно распоясались, и нельзя не сделать вывод, что они постараются использовать международный генетический конгресс для укрепления своих позиций и положения... В настоящее время подготовка к участию в конгрессе находится целиком в руках Вавилова, и это далее никоим образом нельзя терпеть. Если судить по той агрессивности, с которой выступают Вавилов и его единомышленники, то не исключена возможность своеобразной политической демонстрации «в защиту науки» против её «притеснения» в Советской стране. Конгресс может стать средством борьбы против поворота нашей советской науки к практике, к нуждам социалистического производства, средством борьбы против передовой науки.» На докладной стоят подпись и виза президента ВАСХНИЛ, академика Лысенко. По одной из распространённых версий, именно эта докладная записка послужила причиной ареста Вавилова: ознакомившись с её содержанием, Берия попросил Молото- ва дать санкцию на арест. На основании этого и других документов, сын Н.И. Вавилова — Ю.Н. Вавилов и большинство других исследователей усматривают роль Т.Д. Лысенко в аресте и гибели Вавилова, а также его ближайших соратников Карпеченко, Говорова, Ле- витского. Ю.Н. Вавилов отмечает: «Известно, что Н.С. Хрущев очень сильно поддерживал Т. Лысенко в течение значительного периода своего главенства в ЦК КПСС как 1-й секретарь ЦК КПСС. По-видимому, в связи с этим, стремясь угодить Н. Хрущеву, председатель КГБ В. Семичастный направил ему в сентябре 1964 года секретное письмо, в котором фактически поставил под сомнение мнения многих ученых, в том числе такого выдающегося ученого как академик Д.Н. Прянишников, о том, что „в смерти Н.И. Вавилова повинен академик Т.Д. Лысенко"». Большинство источников считает Лысенко прямо причастным к делу Вавилова. В частности, в 1941 г. Лысенко письменно утвердил состав экспертной комиссии по делу Вавилова, в состав которой вошли сторонники и/или сотрудники Лысенко. Историк Николай Кременцов (1997) также отмечает, что арест Вавилова вряд ли был бы возможен без санкции Лысенко и Сталина, который его поддерживал. VII Международный генетический конгресс состоялся, но не в СССР, а в Эдинбурге (Шотландия) в 1939 году, и на нём не было советской делегации. Вавилов был приглашён на конгресс, но не получил разрешения на выезд. Место председателя конгресса (буквально, пустое кресло на сцене) так и осталось незанятым. В конце 1920-х — начале 1930-х годов в СССР проводилась широкая кампания по
борьбе с остатками внутрипартийной оппозиции, так называемыми «правыми уклонистами» . В рамках этой кампании предпринимались действия по подавлению оппозиции и среди беспартийных специалистов — инженеров, научных работников, аграриев и экономистов, не поддерживавших политику Сталина, в частности ускоренную индустриализацию и коллективизацию. Некоторые исследователи связывают это с желанием Сталина переложить вину за неудачи в социально-экономической политике на «классовых врагов» и «вредителей». Под личным контролем Сталина ОГПУ сфабриковало несколько громких показательных процессов — Академическое дело, «Шахтинское дело», «Дело союзного бюро ЦК РСДРП (м)», «Дело Промпартии» и «Дело Трудовой крестьянской партии». По «Делу ТКП» к 1931 году были арестованы около тысячи трёхсот человек по всему СССР, среди которых были ведущие профессора Тимирязевской сельскохозяйственной академии, МГУ и др., а также руководители из Наркомзема и Наркомфина. Суд по «Делу ТКП» проводился при закрытых дверях, причём первоначально многих арестованных планировалось расстрелять . Вавилов тогда ходатайствовал за некоторых осуждённых по этому делу специалистов, что впоследствии сыграло роль в деле, возбуждённом против него самого. В советской прессе была организована кампания политических обвинений Вавилова с использованием прямой фальсификации реальных событий в сельскохозяйственной науке. Уже 29 января 1931 года в «Экономической газете» была опубликована «являвшаяся в полном смысле политическим доносом» статья заведующего Бюро интродукции растений ВИР биолога А.К. Коля, критиковавшего Вавилова и его работу как руководителя ВИР. В статье утверждалось, что «гегемонию в нашей сельскохозяйственной науке завоевывает учреждение насквозь реакционное, не только не имеющее никакого отношения к мыслям и намерениям В.И. Ленина, но и классово им чуждое и враждебное». Как отмечает В.Д. Есаков, «Все замечания и предложения А. Коля, по сути дела, сводились к полному заимствованию иностранных селекционных сортов, что вновь воскрешало, казалось бы, давно ушедшее в прошлое неверие в собственные силы отечественной науки»; «А. Коль... являлся ярым противником сбора Н. И. Вавиловым мировых коллекций растительных ресурсов, и весьма прискорбно, что его точка зрения становилась определяющей в отношении партийно-государственного контрольного органа к этому перспективному направлению». В ответном письме, опубликованном 13 мая 1931 года в той же газете, Вавилов опроверг эти обвинения: «Если и можно обвинять ВИР, то За его широкий размах, за его углублённую широкую работу, которая охватила за короткое время земной шар и в то же время дошла вглубь до оценки мукомольно-хлебопекарных особенностей наших сортов пшениц. Развёртывая работу, мы учитывали те Задачи, которые ставит перед собой социалистическая реконструкция земледелия на основе укрупнённого специализированного производства в огромной стране с разнообразием климата и почв... Развёртывая исследовательскую работу, в настоящее время приходится учитывать запросы и сегодняшнего, и завтрашнего дня. Эти широкие задачи пугают „людей в футляре", но они соответствуют по масштабу социалистической реконструкции, проводимой в советской стране». В ответ на другое подобное письмо Вавилов отмечал: «Указание на оторванность Института от жизни, на слабую связь с производством неверно. Институт является, прежде всего, научным учреждением, работающим по определённому плану. Теоретическая работа увязана самым решительным образом с практическими запросами семеноводства... Надо быть слепым, чтобы отрицать ту огромную работу, которую в кратчайшее время в трудных условиях произвёл коллектив Института... На работах Института строится практическая организация семеноводства. Нежелание и неумение связать свою работу с общими заданиями социалистического строительства и отсутствие подготовки научной „смены" — обвинение, которое выдвигается..., — есть кривое зеркало действительности».
Органами НКВД РСФСР (ОГПУ) фабрикация дела против Вавилова была начата ещё с 1931 года. Дело пополнялось за счёт доносов платных агентов НКВД ботаника А.К. Коля, академика И.В. Якушкина и доктора биологических наук Г.Н. Шлыкова, а также доносов других научных работников, привлечённых (в том числе под угрозой репрессий) органами спецслужб к сотрудничеству (в частности, профессора В.Е. Писарева). Кроме того, в деле имелись письма (доносы) высокопоставленных научных деятелей — оппонентов Вавилова, в том числе письмо Сталину от 27 марта 1935 года, подписанное вице-президентом ВАСХНИЛ А.С. Бондаренко и парторгом и членом Президиума ВАСХНИЛ С. Климовым. В 1941 году Бондаренко был расстрелян; на суде он отказался от всех своих показаний, в том числе от показаний против Вавилова . Помимо Бондаренко, ещё восемь человек, в том числе Муралов, Писарев, Паншин, Карпеченко и Фляксбергер, «впоследствии от своих показаний отказались , как от вымышленных». Все обвинения, содержащиеся в данных документах, впоследствии (в ходе реабилитации Вавилова) были признаны не соответствующими действительности. В 1940 году Н. И. Вавилову было поручено Наркомземом возглавить научную комплексную экспедицию по западным областям Белоруссии и Украины, присоединённым к СССР в 1939 году. 6 августа, находясь в Черновцах, Вавилов был арестован . По данным источников, в постановлении на арест было сказано, что, «продвигая заведомо враждебные теории, Вавилов ведёт борьбу против теорий и работ Лысенко, Цицина и Мичурина, имеющих решающее значение для сельского хозяйства СССР», но не было упомянуто о «Трудовой крестьянской партии», обвинение в руководстве которой Вавилову было предъявлено в дальнейшем в ходе следственных действий. После ареста Вавилова на митинге выступил Е.С. Якушевский, поддержавший своего руководителя: «... надо быть бессовестными людьми, Иванами, которые не помнят ни своего родства, ни своего отечества и не знают, кем для нас, для института был Н. И. Вавилов. Я просто удивляюсь, слыша эти слова от многих уважаемых сотрудников и некоторых, так называемых, товарищей». До конца своих дней активно и открыто протестовал против ареста Н. И. Вавилова академик Д.Н. Прянишников. После ареста Вавилова Прянишников представлял его к награждению Сталинской премией, выдвигал его кандидатуру на выборы в Верховный Совет СССР. Согласно исследованиям историков, в первые дни после ареста Вавилов категорически отвергал все предъявленные ему обвинения. Следствие в отношении Вавилова продолжалось 11 месяцев. По утверждению самого Вавилова, за время следствия его вызывали на допрос около 400 раз, общее время допросов составило 1700 часов. Следствие вели сотрудники НКВД СССР А. Хват и С. Албогачиев. Как отмечает большинство биографов Вавилова, во время допросов он подвергался пыткам. В ходе допросов Вавилов дал показания о том, что занимался вредительством по заданию бывшего наркома земледелия СССР Я.А. Яковлева, арестованного и расстрелянного незадолго до этого. Вавилову также вменялось в вину то, что он являлся одним из руководителей никогда не существовавшей «Трудовой крестьянской партии». Поводом для этого обвинения послужило то, что Вавилов в своё время ходатайствовал за арестованных по «Делу Трудовой крестьянской партии», среди которых были известные агрономы и учёные. Как отмечают источники, по делу Вавилова было привлечено множество сфабрикованных документов, и всё дело было полностью сфабриковано. Согласно протоколу одного из многочисленных допросов, Вавиловым был назван ряд советских научных деятелей, якобы являвшихся членами «Трудовой крестьянской партии» (ТКП). По данным ряда источников, эти показания Вавилов дал лишь после применения к нему пыток: «Вавилова доводили до состояния невменяемости,
когда от бессонных ночей, от постоянных унижений и угроз любой человек терял не то что самоконтроль, а был согласен признаться в чём угодно, лишь бы выйти живым из кабинета следователя.» В документах отмечается: «Как видно из материалов дела, Хват во время следствия по этому делу грубо нарушал советскую законность и применял недозволенные методы следствия: систематически и длительное время допрашивал Вавилова ночью, лишал сна, физически изнурял арестованного». С сентября 1940 по март 1941 года допросы не производились, Вавилов содержался во Внутренней тюрьме НКВД СССР. За это время Вавилов подготовил рукопись книги по истории земледелия, впоследствии уничтоженную по решению органов НКВД СССР. Доктор исторических наук, научный сотрудник Центра по изучению отечественной культуры Института российской истории РАН В.Д. Есаков называет это решение «преступным», «одним из самых чудовищных актов в истории науки». Весной 1941 года после ареста ряда генетиков и растениеводов допросы Вавилова возобновились. Вавилов был переведён в перенаселённую общую камеру. 8 конце июня 1941 года следствие затребовало характеристику на Вавилова как учёного. Характеристику должна была написать экспертная комиссия специалистов , утверждённая Лысенко. По мнению биографов Вавилова, данная комиссия не могла дать объективную характеристику Вавилова, поскольку в список были включены только оппоненты арестованного учёного, являвшиеся сторонниками и/или сотрудниками Лысенко: B.C. Чуенков — заместитель наркома земледелия, В.П. Мосолов — вице-президент ВАСХНИЛ, И.В. Якушкин — академик ВАСХНИЛ и агент НКВД, А.П. Водков — заместитель начальника Главсортуправления Наркомзема, и А.К. Зубарев — учёный секретарь секции растениеводства ВАСХНИЛ. На основе этой информации многие источники делают вывод о прямой причастности Лысенко к делу Вавилова и его судьбе. В частности, Валерий Сойфер пишет следующее: «История расправы над школой Вавилова не оставляет сомнения в причастности Лысенко к этому позорному событию в жизни СССР. Его роль в гибели Вавилова, Карпеченко и других генетиков и цитологов очевидна...». 9 июля 1941 года состоялось заседание Военной коллегии Верховного суда СССР, на котором рассматривалось дело в отношении Вавилова. По данным источников, это заседание продолжалось всего несколько минут. На суде присутствовали лишь обвиняемый и трое военных судей; свидетели и защита отсутствовали. 9 июля 1941 года Военная коллегия Верховного Суда СССР приговорила Вавилова к расстрелу по статьям 58-1а, 58-7, 58-9, 58-11 УК РСФСР. По приговору Вавилов был признан виновным в том, что он в 1925 году якобы являлся одним из руководителей никогда не существовавшей «антисоветской организации», именовавшейся «Трудовая крестьянская партия», а с 1930 года якобы являлся активным участником также никогда не существовавшей «антисоветской организации правых» , действовавшей в системе наркомзема СССР; Вавилов, используя служебное положение Президента сельскохозяйственной Академии, директора института Растениеводства, директора института Генетики и, наконец, вице-президента сельскохозяйственной академии наук им. Ленина и члена Академии наук СССР, в интересах «антисоветской организации» якобы «проводил широкую вредительскую деятельность , направленную на подрыв и ликвидацию колхозного строя и на развал и упадок социалистического земледелия в СССР»; кроме того, Вавилов, «преследуя антисоветские цели», якобы «поддерживал связи с заграничными белоэмигрантами, передавал им сведения, являющиеся государственной тайной Советского Союза». Согласно протоколу судебного заседания, Вавилов на суде виновным себя признал частично. Однако уже после осуждения Вавилов подал заявление на имя Л. Берии, в котором отказывался от ранее данных им показаний и заявил, что он «никогда не занимался контрреволюционной деятельностью». 9 июля 1941 года Вавилов обратился с ходатайством в Президиум Верховного Совета СССР о помиловании. 26 июля 1941 это ходатайство было отклонено.
15 октября 1941 года в связи с эвакуацией, проводившейся в связи с подходом немецких войск к Москве, Вавилов был этапирован в тюрьму № 1 Саратова, где находился с 29 октября 1941 года по 26 января 1943 года. В саратовской тюрьме Вавилов содержался сначала в карцере-одиночке, а затем его перевели в камеру, где сидели академик И.К. Луппол и инженер-лесотехник И.Ф. Филатов. Николай Вавилов дважды находился на лечении в тюремной больнице. Тяжёлые условия содержания в тюрьме (отсутствие прогулок, запрет на пользование тюремным ларьком, получение передач, мыла и т. п.) подорвали его здоровье. 25 апреля 1942 года Вавилов направил заявление на имя Л. Берии с просьбой о смягчении участи, предоставлении работы по специальности и разрешении общения с семьёй. 13 июня 1942 года заместитель главы НКВД СССР В. Меркулов направил Заявление на имя председателя Военной коллегии Верховного суда СССР В. Ульриха, в котором ходатайствовал о замене Вавилову высшей меры наказания заключением в исправительно-трудовые лагеря НКВД сроком на 20 лет, ввиду возможности использования Вавилова на работах, имеющих «серьёзное оборонное значение». 23 июня 1942 года Президиум Верховного Совета СССР постановил заменить Вавилову высшую меру наказания 20 годами лишения свободы в исправительно- трудовых лагерях. Предполагается, что определённое влияние на Берия могла оказать позиция академика Д. Н. Прянишникова, ходатайствовавшего о смягчении приговора и добившегося личной встречи с Берия (жена Берия была аспиранткой на кафедре Прянишникова) . Однако, как отмечает доктор исторических наук В.Д. Есаков, заявление Вавилова на имя Берия «совпало (или было предопределено) с решением Лондонского Королевского Общества от 23 апреля 1942 г. об избрании Вавилова своим иностранным членом. О нём вспомнили в связи с высокой оценкой его вклада в науку со стороны высшего научного учреждения Англии — союзницы СССР по антигитлеровской коалиции... Но никто не рискнул бы, даже Берия, осуществить» перевод Вавилова в особый лагерь «и допустить к работам в области растениеводства столь известного человека без санкции официального главного растениевода страны, каковым был Лысенко, поддерживавшийся Сталиным». Однако, несмотря на отмену смертного приговора, «мало что изменилось в положении Вавилова. Ни одна из его просьб, по существу, не выполнена... Он остался в саратовской тюрьме. Состояние его здоровья резко ухудшалось...». Доведению решения о смягчении участи Вавилова до руководства саратовской тюрьмы могло препятствовать ухудшение связи с Саратовом в условиях начавшегося 23 июля 1942 г. наступления немецких войск на Сталинград Во время пребывания в саратовской тюрьме Вавилов заболел воспалением лёгких и переболел дизентерией, которой он заразился во время эпидемии в 1942 году. В последний год своей жизни Н. И. Вавилов страдал дистрофией. Итогом всех болезней стал упадок сердечной деятельности, из-за которого наступила смерть. «Мною, врачом Степановой Н.Л., фельдшерицей Скрипиной М.Е., осмотрен труп Заключенного Вавилова Николая Ивановича рожд. 1887 г., осужденного по ст. 58 на 20 лет, умершего в больнице тюрьмы № 1 г. Саратова 26 января 1943 года в 7 часов _ минут. Телосложение правильное, упитанность резко понижена, кожные покровы бледные, костно-мышечная система без изменений. По данным истории болезни, заключенный Вавилов Николай Иванович находился в больнице тюрьмы на излечении с 24 января 1943 года по поводу крупозного воспаления легких. Смерть наступила вследствие упадка сердечной деятельности.» Индивидуальная могила Вавилова отсутствует, известно лишь место общего захоронения с другими заключёнными. В 1943 году Сергея Ивановича Вавилова уведомили о смерти брата, но до 1945 года ни он, ни близкие не имели подробных сведений о последних днях Николая Ивановича. 20 августа 1955 года Военная коллегия Верховного суда СССР отменила судеб-
ный приговор от 9 июля 1941 и прекратила дело в отношении Н. Вавилова За отсутствием состава преступления. Тем самым с Вавилова были сняты абсолютно все обвинения. После реабилитации Президиум Академии наук СССР восстановил его в списках академиков (при этом ранее Общее собрание АН СССР этого звания его не лишало) . Незаконность действий следователя Хвата, в том числе применение физических истязаний при допросах, зафиксирована документально. Журналист и писатель Питер Прингл, автор книги «Убийство Николая Вавилова. История сталинских преследований одного из величайших ученых XX века», отмечает: Отчёт 1955 г. главного военного прокурора майора юстиции Колесникова гласил: «...материалы дела против Вавилова были фальсифицированы». Отчёт характеризовал следователя А. Хвата как известного «фальсификатора следственного материала». В Определении № 4 н-011514/55 Военной коллегии Верховного суда СССР от 20 августа 1955 года говорится: «В качестве доказательства вины Вавилова, к его делу приобщены показания арестованных — Муралова, Марголина, Авдулова, Кулешова, Писарева, Паншина, Бондаренко, Карпеченко, Фляксбергера, Ушарова, Городецкого, Золотарева и др. , данные ими на предварительном следствии (в суд же эти лица по делу Вавилова не вызывались). Проведенной дополнительной проверкой установлено, что первые девять человек из перечисленных лиц впоследствии от своих показаний отказались, как от вымышленных. Показания же остальных лиц неконкретны, противоречивы и крайне сомнительны. Так, например, Сизов и Ган- дельсман показали, что со слов Белицера, Циона и Тартаковского им известно о принадлежности Вавилова к контрреволюционной организации. Однако в процессе проверки эти показания Сизова и Гандельсмана не нашли своего подтверждения в материалах дела на Белицера, Циона и Тартаковского. Аналогичные показания и других лиц. В процессе проверки установлено, что предварительное следствие по делу Вавилова проведено с грубым нарушением норм УПК, необъективно и тенденциозно, что видно хотя бы из следующего: а) В деле Вавилова имеется ряд копий протоколов допросов, подлинники которых не обнаружены (протоколы допросов Чаянова, Трифонова,Сидорова, Иордановой и Зихерман). В деле Вавилова имеется копия выписки из протокола допроса Муралова от 7 августа 1940 г. , тогда как Муралов был расстрелян по приговору суда ещё в 1937 г. Этот факт свидетельствует о фальсификации следственных материалов... Другой член экспертной комиссии Зубарев показал, что комиссия проверкой деятельности Вавилова не занималась, и лишь подписала заключение, неизвестно кем написанное». В том же Определении отмечается: «Допрошенные в процессе проверки Писарев, Константинов, Васильев, Эмме и другие, а также академик Лысенко, охарактеризовали Вавилова положительно, как выдающегося ученого, и высоко отзывались о его деятельности». Источники так характеризуют данные действия Лысенко: «Теперь, без своего покровителя Сталина, Лысенко действовал так, как будто никогда не произнёс ни одного плохого слова против Вавилова.» Научная и общественная реабилитация имени Вавилова продолжилась только в 1960-х годах. 8 июля 1966 года по инициативе Поповского и Майсуряна последовало Постановление Президиума АН СССР № 476, в котором было предложено создать комиссию по изучению наследия академика Вавилова. Его имя вернулось в учебники, были переизданы его труды. Во втором издании БСЭ (1951—1958) статьи о Николае Вавилове не было. Она появилась только в дополнительном томе, вышедшем в 1958 году, в ней, как и в статье о Николае Вавилове в третьем издании БСЭ (1969—1978), информация о причинах его смерти отсутствовала. Подробное издание «Николай Вавилов» (автор Резник С.Е.), вышедшее в 1968 году тиражом в 100 000 экземпляров в популярной серии «Жизнь замечательных людей», так
описывает последние годы жизни учёного: «Это была последняя поездка академика Н. И. Вавилова. Через два с половиной года его не стало...». Биограф Вавилова Марк Поповский пишет: «В середине XX века обстоятельства изменились, хотя и не очень сильно: те, кто способствовал физической гибели Вавилова, принялись затем за его духовное умерщвление, они сделали всё, чтобы современники забыли даже, как выглядит портрет учёного.» Детали уголовного дела Вавилова стали доступны общественности только в середине 1960-х, хотя дать им широкую огласку в СМИ и печатных изданиях биографам не удалось. Материалы о последних годах жизни и обстоятельствах гибели Вавилова стали появляться только с началом перестройки в СССР. Первым серьёзным исследованием стала вышедшая в 1980 году книга историков СР. Микулинского и В.Д. Есакова, соавтором которой стал генетик Д.К. Беляев. Это издание охватывало период 1911—1928 годов и было примечательно тем, что вышло в серии Научное наследство, основанной академиком Вавиловым и возобновлённой книгой о нём. Позже, к 100-летию учёного вышел ряд книг и статей, которые раскрывали деятельность Н.И. Вавилова с разных сторон. В том числе вышла новая работа СР. Микулинского и В.Д. Есакова, соавтором которой стала биолог Е.С. Левина. В этой книге публиковались документы 1929—1940 годов. Совпадение начала перестройки и столетия Н. И. Вавилова, по мнению исследователей, привело к тому, что он стал первым примером столкновения талантливого признанного учёного с системой, стойкости в этом столкновении и последующей трагической судьбы. Интерес к личности Н.И. Вавилова не стал одномоментным, и периодически выходят книги, посвященные учёному. Одним из последних изданий стал новый труд В.Д. Есакова, вышедший в 2008 году. Николай Вавилов был женат дважды. Первая жена (с 1912 по 1926 год) — Екатерина Николаевна Сахарова-Вавилова (1886—1964) . В этом браке в 1918 году родился первый сын Николая Вавилова — Олег (1918—1946)[8], который впоследствии закончил физический факультет МГУ, защитил кандидатскую диссертацию, но вскоре после этого погиб при альпинистском восхождении на Кавказе. В 1917 году в Саратове Николай Иванович познакомился со студенткой Еленой Барулиной, которая участвовала во многих инициативах своего учителя. Так, Елена Барулина принимала участие в экспедиции Вавилова по юго-востоку России, которая была организована в августе 1920 года. Сразу же после экспедиции Николай Вавилов принялся за книгу «Полевые культуры Юго-Востока», для которой Барулина написала статью «Дыни Юго-Востока». В этом же году, задолго до развода с первой женой, произошло объяснение Елены Ивановны с Николаем Ивановичем. В итоге весной 1926 года Вавилов брак с первой женой расторг и зарегистрировал брак с Еленой Барулиной. Елена Ивановна Барулина-Вавилова была биологом, доктором сельскохозяйственных наук. В этом браке родился (1928) второй сын Николая Вавилова, Юрий — физик- ядерщик, доктор физико-математических наук, впоследствии много сделавший для поиска и публикации сведений об отце. Григорий Андреевич Левитский (1878—1942) — русский и советский ученый, цитолог, морфолог растений, генетик. Член-корреспондент АН СССР с 1932. Ввел термин «кариотип» в современном его понимании. Выдающийся русский и советский ученый, цитолог, морфолог растений, генетик Григорий Андреевич Левитский родился 7 (19 по новому стилю) ноября 1878 г. в селе Белки Сквирского уезда Киевской губернии. В 1897 г. Г.А. Левитский поступил на естественное отделение физико-математического факультета Киевского
ЦЕ?^"^ университета и после его окончания в 1902 г. начал трудовую деятельность с должности лаборанта Ботанического кабинета Киевского политехнического института. В 1907-1910 гг. работал в Европе, куда был выслан за участие во Всероссийском съезде Крестьянского союза в Москве. После возвращения в Россию в 1911 г. Григорий Андреевич продолжил начатые в Германии исследования. Вплоть до 1922 г. также преподавал в Киевском политехническом институте. В 1914 г. был мобилизован в армию, откуда вернулся через год в чине прапорщика. С 1917 г. Левитский стал читать специальный курс "Строение и организация протоплазмы" в Киевском университете. В 1921 г. он был избран профессором кафедры морфологии и систематики растений Киевского сельскохозяйственного института, где и преподавал до конца 1922 г., принимая также активное участие в создании Высших сортоведно-семенных курсов при Ученом сельскохозяйственном комитете. В 1920-1925 гг. был профессором Киевского института народного хозяйства, в 1922-1925 гг. заведовал лабораторией Киевского института селекции. В эти годы Г.А. Левитским была высказана блестящая гипотеза об изменчивости хромосом в связи с эволюционным процессом, написаны "Элементы биометрики: Общедоступное руководство для натуралистов и агрономов. Часть I. Статистический анализ явлений изменчивости" (1922) и первое русское руководство по цитогенетике "Материальные основы наследственности" (1924), которое сыграло значительную роль в становлении цитогенетики как самостоятельной науки и по которому учились в 20-30-х гг. XX в. В 1925 г. по приглашению Н.И. Вавилова Григорий Андреевич приезжает в Ленинград и берется за организацию лаборатории цитологии ВИРа в Детском Селе, которой руководит до 1941 г. За короткий срок в лаборатории были развернуты широкомасштабные цитогенетические исследования культурных растений. Н.И. Вавилов и Г.А. Левитский стали организаторами, руководителями и лидерами одной из ведущих школ цитологии своего времени, стояли у истоков цитогенетики. В 1932 г. Г.А. Левитский был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. Работая в Ленинграде, Левитский продолжил свою педагогическую деятельность. В 1930-1932 гг. он был профессором кафедры морфологии и систематики растений в Молочно-огородном институте, в 1933-1941 гг. - профессором кафедры генетики растений Ленинградского государственного университета, в 1938-1941 гг. - профессором кафедры селекции, генетики и семеноводства Пушкинского сельскохозяйственного института. Заслуги Г. А. Левитского отмечены орденом Трудового Красного Знамени. Продолжая научное направление своего учителя академика С.Г. Навашина, Г.А. Левитский внес выдающийся вклад в развитие представлений о строении и эволюции хромосом. Его труды принесли всемирную известность русской школе в исследованиях морфологии хромосом, которая получила название "классической". Левитским было установлено, что открытое С. Г. Навашиным строение хромосом Galtonia candicans из двух плеч является общей закономерностью строения хромосом, основным принципом их организации. Григорием Андреевичем исследованы особенности строения и развития хондриосом (митохондрий) в растительных клетках. Им разработан специальный фиксатор, позволивший установить детали микроскопической организации митохондрий и показать их преемственность. В круг интересов ученого входили вопросы систематики и эволюции. Г.А. Левитский - один из основателей радиационной генетики растений. Он впервые ввел понятие карио- типа как хромосомного комплекса вида со всеми его особенностями (1924), заложил основы кариосистематики. Важнейшие итоги научно-исследовательской деятельности под руководством Левитского, кроме фундаментального продвижения хромосомной теории, имели и прикладное значение, отраженное в работе "Цитоло-
гический метод в селекции" (1935). Г.А. Левитский убедительно продемонстрировал возможности использования цитологического анализа в практической селекционной работе. Судьба этого блестящего ученого, работы которого вошли в золотой фонд отечественной науки, оказалась трагичной. В период 1933-1941 гг. его трижды арестовывали. Последний раз Г.А. Левитского арестовали 26 июня 1941 г. вместе с другими сотрудниками ВИРа по делу "антисоветской вредительской организации, руководимой Вавиловым". Левитский обвинялся в том, что, являясь участником контрреволюционной организации, якобы существующей в ВИР в Ленинграде, активно проводили вредительскую деятельность в направлении замедления темпов развития социалистического земледелия. Однако фактически он был арестован за резкую критику учения Лысенко и за свои убеждения о недопустимости аргументации политическими идеями научных теорий, высказанные им на ученом совете ВИРа . В начале июля арестованные были вывезены из Ленинграда по железной дороге в тюрьму города Златоуста Челябинской области. Во время следствия Григорий Андреевич заболел, был переведен в тюремную больницу и умер 20 мая 1942 г. Дело в отношении его было прекращено в связи со смертью. Г.А. Левитский был полностью реабилитирован Прокуратурой Ленинграда 17 декабря 1955 г. (по делу 1941 года) и Президиумом Ленгорсуда 28 декабря 1956 г. (по делу 1933 года) и восстановлен в Академии наук распоряжением Президиума Академии наук 7 декабря 1956 г. в связи с реабилитацией. Карл Корренс или Карл Эрих Корренс (нем. Carl Correns или нем. Carl Erich Correns, или нем. Carl Erich Franz Joseph Correns, или нем. Carl Franz Joseph Erich Correns, 1864—1933) — немецкий биолог, ботаник], миколог, профессор, профессор ботаники, почётный профессор Берлинского университета, профессор биологии, пионер генетики в Германии, один из первооткрывателей законов Менделя. Карл Корренс родился в Мюнхене 19 сентября 1864 года. С 1885 по 1888 год он изучал ботанику в Граце, Берлине и в Лейпциге. По окончании Мюнхенского университета Карл Корренс получил в 1889 году степень доктора. С 1897 года он был профессором Тюбингенского университета. В 1899 году Карл Корренс стал профессором ботаники в университете Тюбингена. В 1902 году он стал профессором ботаники в университете Мюнстера и директором Ботанического института и Ботанического сада. В 1903—1907 годах Карл Корренс был профессором Лейпцигского университета, а в 1909—1914 годах Мюнстерского университета. Он был также почётным профессором Берлинского университета . Карл Корренс был членом немецкого общества естествоиспытателей «Леопольди- на». В 1914—1933 годах Корренс был директором института биологии в Берлине. В 1920 году он стал профессором биологии. Он был членом Королевской Прусской Академии наук в Берлине с 1915 по 1919 год и членом Прусской Академии наук в Берлине с 1919 по 1933 год. Карл Корренс умер в Берлине 14 февраля 1933 года. Карл Корренс специализировался на Мохообразных, водорослях, семенных растениях и на микологии. Основная заслуга Корренса заключается во вторичном открытии и подтверждении (одновременно с X. Де Фризом и Э. Чермаком) законов наследственности, установленных Грегором Менделем. Труды Карла Корренса посвящены дальнейшему изучению явлений наследственности у растений: ксений, оп-
ределению пола, пестролистности и плазматической наследственности. В 1908 году он впервые описал ген, входящий в состав внеядерного генома. Корренс предвосхитил понимание закономерностей сцепления и обмена наследственных факторов в хромосомах (1902) и менделевского наследования пола у растений. Эрих фон Чермак-Зейзенегг (нем. Erich Tschermak- Seysenegg, 1871-1962) был австрийский агроном, который разработал несколько новых устойчивых к болезням сельскохозяйственных культур, включая пшеницу, гибридов ржи и овса. Он был сыном минералога Густав фон Чермак, моравца по происхождению. Его дед по материнской линии был известный ботаник Эдуард Fenzl, который учил Грегора Менделя ботанике в студенческие годы в Вене. Он получил докторскую степень в университете Галле, Германия, в 1896 году. Чермак принял должность преподавателя в Вене, в университете сельскохозяйственных наук в 1901 году и стал профессором там пять лет спустя, в 1906 году. Фон Чермак является одним из трех ученых, вместе с Гуго де Фриз и Карл Корренсом, которые независимо друг от друга повторили заново работы Грегора Менделя по генетике. Фон Чермак опубликовал результаты своих исследований в июне 1900 года. В отличие от двух других коллег, разрабатывавших теоретические аспекты генетики, Э. Чермак сосредоточил свое внимание на практическом применении генетических закономерностей в селекции культурных растений. Хуго де Фриз (Гуго де Фрис, нидерл. Hugo de Vries, 1848— 1935) — голландский ботаник, генетик. Получил образование в Лейденском университете, с 1866 >^» ., %^ "З^И года изучал там ботанику и защитив в 1870 году дипломную ^^"^ Л^Н Ра°оту ° влиянии тепла на корни растений, несколько месяцев слушал лекции по химии и физике в Гейдельбергском rif -^ университете и работал в лаборатории Юлиуса Закса в Вюрц- К&Ш$^^Л^ бурге. В 1878—1918 годах был профессором Амстердамского университета, а также директором амстердамского ботанического сада. После этого работал в Люнтерне в своём имении. В 1877 году впервые измерил осмотическое давление у растений , ввёл понятия плазмолиз и деплазмолиз. Переоткрыл и подтвердил в 1900 году, одновременно с К.Э. Корренсом и Э. Чермаком-Зейзенеггом (нем. Erich Tschermak-Seysenegg, 1871—1962) законы Грегора Менделя. Пришёл к выводу, что вид может распадаться на различные виды, наблюдая изменчивость ослинника (Oenothera). Это явление де Фриз назвал мутациями, считая что биологические виды время от времени находятся в фазе мутирования. Разработал мутационную теорию. Де Фриз пришёл к убеждению, что новые виды не возникают путём постепенного накопления непрерывных флюктуационных изменений, как считали дарвинисты, а путем внезапного появления резких изменений, превращающих один вид в другой. Уже и раньше подобные мысли высказывал русский ботаник СИ. Коржинский, однако он не подкрепил своих взглядов столь обильным фактическим материалом, как
де Фриз. Появление этих внезапных изменений, преобразующих один вид в другой, де Фриз назвал мутацией. Длительные поиски вида, который обладал бы этими мутационными изменениями, оставались безрезультатными до того времени, пока де Фриз не нашёл около Хилверсюма вблизи Амстердама (1886) большое количество двулетних дикорастущих растений из вида Ослинник Ламарка (Oenothera lamarckiana). Растения этого вида своим поведением полностью соответствовали взглядам де Фриза на процесс эволюции. Впоследствии выяснилось, что для видов рода Oenothera характерен полиморфизм по транслокациям (тип хромосомных перестроек) . В результате скрещивания растений с различным набором транслокаций и последующего расщепления, получались потомки с хромосомами различной структуры, что приводило к изменению фенотипа. Представления де Фриза о скачкообразности эволюции получило дальнейшее развитие в теориях сальтационизма. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез КРАТКИЙ КУРС БИОЛОГИИ (продолжение)
ГЛАВА 6. ПОЗВОНОЧНЫЕ 6.1. БЕСЧЕЛЮСТНЫЕ 6.1.1. Общая характеристика бесчелюстных позвоночных Бесчелюстные (Agnatha) - низшая группа позвоночных животных. Они отличаются от остальных - челюстноротых - позвоночных отсутствием настоящих челюстей и парных конечностей (плавников). Бесчелюстных также нередко называют мешкожа- берными, так как их жабры имеют форму мешков. Жаберный скелет расположен снаружи мешков и имеет вид цельной решётки, в отличие расчленённого скелета у рыб. Бесчелюстные являются предками всех остальных позвоночных. Ископаемые представители этого надкласса появились в ордовике, были широко распространены в силуре и девоне. Бесчелюстные делятся на два класса: круглоротые и щитковые (Ostracodermi) . Последние внешне были похожи на рыб и обитали в донном иле. Переднюю часть их тела защищал панцирь из костных щитков. Щитковые процветали в реках и на морских мелководьях девона, а в конце этого периода вымерли, уступив место своим потомкам - более совершенным панцирным рыбам. Рисунок 6.1.1.1. Вымершие щитковые рыбы. 6.1.2. Миксины и миноги Современные бесчелюстные представлены классом круглоротых (Cyclostomata). Их предками являются, возможно, анаспиды - вымершие щитковые. Круглоротые обладают угреобразным телом, покрытым снаружи плотной кожей, которая выделяет слизистый покров. Парных плавников нет. Хорда сохраняется в течение всей жизни; внутренний скелет хрящевой. Жабры, как и у остальных бесчелюстных, имеют форму мешков. Сердце двухкамерное. Пищеварительная система без желудка.
Круглоротые имеют воронкообразный рот, форма которого поддерживается кольцевым хрящём. Во рту находятся роговые зубы, которыми круглоротые соскабливают мягкие ткани своих жертв. Сверху на голове находится непарная срединная ноздря. Органы чувств представлены органами вкуса, обоняния и слуха; органы зрения развиты слабо. Имеются органы равновесия (полукружные каналы). Все круглоротые - водные животные. Они разделяются на два подкласса - мик- сины и миноги, которые в настоящее время часто рассматривают в качестве отдельных классов. Хорда Глотка Спинной Мозг Обонятельный Ноздря Внутренние отверстия в Язык Зубы Рот Усик жаберных мешках Рисунок 6.1.2.1. Внутреннее строение миксины. Миксины (Myxini) - морские животные длиной 45-70 см. Их тело настолько гибкое, что миксины могут завязываться узлом. Ноздря находится на конце головы и сообщается с глоткой. Рот и ноздря обрамлены 6-8 усиками. Жаберные мешки сообщаются с внешней средой независимо друг от друга или открываются общим отверстием. Кровеносная система незамкнута, помимо основного сердца имеются три дополнителных. Органы зрения на голове похожи на затянутые кожей глаза; светочувствительные клетки имеются и вокруг клоаки. Мозжечок отсутствует. Рисунок 6.1.2.2. Миксины. Слева направо: европейская миксина, тихоокеанский пиявкорот. В период размножения миксины откладывают десятки крупных овальных яиц размером до 2 см. Оплодотворение внешнее. Развитие прямое, личиночной стадии нет.
Подкласс включает в себя одно семейство с более чем 40 видами, распространёнными в умеренных и субтропических широтах Мирового океана (особенно у берегов Северной Америки). Миксины - хищники, охотящиеся на ослабевших рыб. При помощи мощного языка и роговых зубов они вгрызаются в жертву, выедая внутренние органы и мышцы. Миксины наносят некоторый вред рыболовству, поедая рыбу, попавшую в сети. Другая группа круглоротых - это миноги (Petromyzones). Непарная ноздря у них на голове не соединена с глоткой. Во рту, окружённом присоской, имеются крупные роговые зубы. Семь жаберных мешков независимо друг от друга сообщаются с дыхательной трубкой и внешней средой. Миноги обладают замкнутой кровеносной системой и двухкамерным сердцем. Рисунок 6.1.2.3. Ротовой аппарат миноги. Миноги - морские и речные животные длиной от 15 до 100 см; некоторые виды - проходные, то есть в разные периоды жизни обитают то в море, то в реках. Размножаясь, они вымётывают в гнездо-ямку тысячи икринок (крупная морская минога - до 240 000). Из икринок выходят лишённые Зубов угревидные личинки - пескоройки - со слаборазвитыми плавниками и глазами. Пескоройки обычно зарываются в грунт, питаясь там мелкими беспозвоночными и детритом. Через несколько лет они претерпевают метаморфоз, превращаясь во взрослую миногу. Рисунок 6.1.2.4. Миноги. Слева направо: европейская речная минога, австралийская минога, европейская ручьевая минога, крупная морская минога (паразитирует на рыбе).
Миног около 40 видов в умеренных водах обоих полушарий, а также в Северном Ледовитом океане. Мясо миноги съедобно; эти животные являются объектом промысла . Некоторые миноги являются эктопаразитами рыб, питающимися их кровью и мышцами. 6.2. ПАНЦИРНЫЕ И ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ 6.2.1. Особенности строения хрящевых рыб В обычной речи мы называем рыбами всех водных позвоночных, имеющих жабры. Однако, в этом смысле группа «рыбы» весьма разнородна по строению и происхождению, поэтому зоологи разделяют всех рыб на несколько классов. С бесчелюстными «рыбами» мы уже познакомились в предыдущих параграфах; теперь пришло время хрящевых рыб. Хвостовой Брюшной Грудной ' Внешние Рострум ппавник ппавник плавник '•'' жаберные щели Рисунок 6.2.1.1. Строение акулы. Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) имеют хрящевой скелет, сохраняющий прочность благодаря тому, что он пропитан солями кальция. Хорда сохраняется в течение всей жизни, но частично редуцирована. Череп срастается с челюстями (у цельно- головых) или образует с ними 1-2 сочленения (у пластиножаберных). Имеются хвостовой и парные брюшные и грудные плавники. Рот расположен на брюшной сто-
роне и вооружён челюстями с зубами, покрытыми эмалью. Перед ртом находятся две ноздри. Снаружи тело этих животных покрыто шершавой плакоидной чешуёй, образованной дентином. Каждая чешуйка состоит из базальной пластинки, шейки и коронки. По строению она похожа на зубы высших позвоночных; скорее всего, зубы являются производными плакоидной чешуи. Дыхательная система начинается с 5-7 пар жаберных щелей. В кишечнике по всей его длине тянется спиральный клапан, увеличивающий всасывающую поверхность . Плавательный пузырь отсутствует; хрящевые рыбы вынуждены постоянно двигаться, чтобы не утонуть. В крови наблюдается большая концентрация азотсодержащих веществ (в частности, мочевины). Артериальный конус двухкамерного сердца способен к самостоятельному сокращению и даёт дополнительный импульс крови. Органы чувств представлены органами обоняния, зрения, осязания (боковая линия); у некоторых видов имеются электрические органы. Оплодотворение почти у всех хрящевых рыб внутреннее. У многих из них есть клоака, у самцов несколько брюшных плавников образуют мужской совокупительный орган. Хрящевые рыбы живородящи или откладывают яйца. 6.2.2. Акулы, скаты и химеры Класс хрящевых рыб делится на два подкласса: цельноголовые и пластиножабер- ные. Известно около 850 современных видов. Рисунок 6.2.2.1. Акулы. Верхний ряд, слева направо: воббергонгообразные (китовая акула, акула-нянька), ламнообразные (гигантская акула). Нижний ряд - ламнообразные, слева направо: белая акула-людоед (кархародон), атлантическая серо-голубая акула (мако), обыкновенная морская лисица.
Пластиножаберные или поперечноротые - один из подклассов хрящевых рыб. Пластинчатые жабры через жаберные щели омываются водой, поскольку жаберных крышек у этих рыб нет. Кишечник открывается в клоаку. Пластиножаберные появились в девоне; к настоящему времени сохранились два надотряда: акулы (около 500 видов) и произошедшие от них скаты (около 300 видов). Пластиножаберные встречаются во многих морях и океанах (у берегов России - в Баренцевом, Белом, Чёрном и дальневосточных морях). Рисунок 6.2.2.2. Акулы. Верхний ряд - кархаринообразные, слева направо: гигантская акула-молот, тигровая акула, рифовая акула. Нижний ряд - кархаринообразные, слева направо: американская кунья акула, леопардовая акула, звёздчатая кошачья акула. Акулы имеют веретенообразную форму тела, а у большинства скатов оно приобрело форму диска, уплощённого в горизонтальной плоскости и окаймлённого боковыми плавниками. Длина гигантской акулы превышает 20 м, а масса - 5 тонн. Некоторые ископаемые акулы (кархарадон) были ещё крупнее: в их пасти могли бы поместиться несколько человек. Многие крупные акулы - хищники, смертельно опасные для человека; другие акулы - объект промысла. Размеры скатов скромнее - до 6м; некоторые из них опасны для человека из-за электрических органов и ядовитых хвостовых шипов. Обыкновенного электрического ската древние греки использовали для лечения подагры. У цельноголовых или слитночерепных, как уже отмечалось, челюсти полностью слиты с черепом; этим они сильно напоминают костных рыб. Жаберные щели прикрыты кожной складкой. Клоаки нет, анальное и мочеполовое отверстия обособлены друг от друга. Голое тело длиной до 1,5 м, постепенно утончаясь, переходит в длинный хвост.
Рисунок 6.2.2.3. Акулы. Верхний ряд, слева направо: кархаринообразные (чёрная пилозубая акула), катранообразные (обыкновенный катран, полярная акула). Нижний ряд, слева направо: разнозубообразные (австралийская бычья акула), пилоносооб- разные (южная акула-пилонос), скаватинообразные (европейский морской ангел). Рисунок 6.2.2.4. Скаты. Верхний ряд, слева направо: пилорылообразные (обыкновенная пила-рыба), ромботелые (ромбовый скат, пятнистый орляк). Нижний ряд, слева направо: хвостоколообразные (гигантский морской дьявол (манта), американский скат-хвостокол), электрические скаты (обыкновенный электрический скат).
Считается, что химеры произошли от древних акул и являются боковой ветвью эволюции. Цельноголовые известны с верхнего девона, в настоящее время существует только отряд химер. Из более чем десятка его семейств ныне живущих лишь 3; около 30 видов, живущих от шельфа до больших глубин Мирового океана. Химеры питаются морскими беспозвоночными и рыбами. Промыслового значения практически не имеют. Рисунок 6.2.2.5. Американский гидролаг из отряда химер. Хрящевые рыбы родственны древним панцирным рыбам или пластинокожим (Placodermi). У примитивных антиархов в панцирь из кожных пластинок было заковано всё тело; у хищных артродир панцирь покрывал только переднюю часть тела. Панцирные - первые челюстные рыбы; их челюсти возникли из жаберных дуг, сместившихся ближе ко рту, и состояли из заострённых костных пластинок. Панцирные рыбы вымерли в конце девона. Рисунок 6.2.2.6. Слева одна из панцирных рыб - ботриолепис. Справа челюсти ископаемой акулы-кархарадона.
6.3. КОСТНЫЕ РЫБЫ 6.3.1. Внешнее строение Костные рыбы (Osteichthyes) - класс водных позвоночных. Все особенности строения рыб обусловлены средой, в которой они обитают. Длительная адаптация к жизни в воде не оставила ни одной лишней детали, создающей помехи при движении. Размеры тела колеблются от 1 см (филиппинский бычок) до 17 м (сельдяной король) ; голубой марлин весит до 900 кг. Форма тела, как правило, вытянутая и обтекаемая, хотя некоторые костные рыбы сплющены в спино-брюшном направлении или с боков, или наоборот имеют форму шара. Поступательное движение в воде осуществляется за счет волнообразных движений тела. Некоторые рыбы при этом «помогают» себе хвостовым плавником. Парные боковые, а также спинные и анальный плавники служат рулями-стабилизаторами. У некоторых рыб отдельные плавники трансформировались в присоски или совокупительные органы. Снаружи тело костных рыб покрыто чешуёй: плакоидной (зубы, уложенные «в паркет»), ганоидной (ромбические пластинки с шипом), циклоидной (тонкие пластинки с гладким краем) или ктеноидной (пластинки с шипиками), периодически сменяющейся по мере роста животного. Годичные кольца на ней позволяют судить о возрасте рыбы. Плакоиднаячешуя Ганоиднаячешуя Ктеноиднаячешуя Циклоидная чешуя Рисунок 6.3.1.1. Различные типы чешуи. У многих рыб на коже хорошо развиты слизистые железы, их выделения уменьшают силу сопротивления встречному потоку воды. У некоторых глубоководных рыб на коже развиваются органы свечения, служащие для опознавания своего вида, консолидации стаи, приманивания добычи, отпугивания хищников. Наиболее сложные из этих органов похожи на прожектор: они имеют светящиеся элементы (например, фосфоресцирующие бактерии), зеркальный отражатель, диафрагму или линзу и изолирующее чёрное или красное покрытие. Окраска рыб очень разнообразна. Обычно рыбы имеют синеватую или зеленоватую спинку (под цвет воды) и серебристые бока и брюшко (плохо заметные на фоне светлого «неба»). Многие рыбы для маскировки покрыты полосами и пятнами. Обитатели коралловых рифов наоборот поражают буйством красок.
Рисунок 6.3.1.2. Индийская гильза (отряд сельдеобразные), как и многие другие рыбы, имеет тёмную спинку и светлое брюшко. 6.3.2. Внутреннее строение В соответствии с названием скелет животных этого класса костный, только у наиболее примитивных форм скелет костно-хрящевой. Хорда присутствует только в эмбриональной стадии. Количество позвонков изменяется от 16 до 400. Череп состоит из большого числа костей; как правило, верхняя челюсть свободно сочленена с черепной коробкой. Второй спинной плавник Боковая линия Хвостовой плавник Мочевой пузырь Брюшной плавни Первый спинной плавник Плавательный пузырь Мышечная ткань Анальное Кишечник Селезёнка отверстие пиннои мозг Головной мозг Орган обоняния Жаберная артерия Сердце Печень Грудной плавник Рисунок 6.3.2.1. Внутреннее строение костных рыб. Основной орган дыхания - жабры. Жаберные щели закрыты костными пластинками. У рыб, живущих в неблагоприятных условиях (например, в периодически пересыхающих водоёмах или в воде с недостаточным содержанием кислорода), формируются дополнительные органы, например, лёгкие или мешковидные органы. В некоторых случаях дыхательную функцию выполняет и плавательный пузырь, хотя у большинства рыб это гидростатический орган. Его способность изменять объём необходима рыбам для передвижения на разных глубинах.
Спинная аорта К сердцу Газовая железа Сеть кровеносных сосудов Выделение газа в кровь Рисунок 6.3.2.2. Строение плавательного пузыря. Сердце у рыб двухкамерное. Длина кишечника очень различна; из пищеварительных желёз имеются печень и поджелудочная железа. Анальное и мочеполовое отверстия разделены. Почки находятся под позвоночником. Рисунок 6.3.2.3. У электрического угря (отряд карпообразные) некоторых других рыб имеются электрические органы. и В головном мозге передний мозг маленький, а средний мозг и мозжечок развиты хорошо. У рыб имеются обоняние, осязание, слух, вкус и цветное зрение. У глубоководных рыб глаза могут редуцироваться. Органом слуха является внутреннее ухо; оно размещено в задней части черепа и снаружи не видно. Боковой линией рыбы способны воспринимать колебания воды. Рыбы иногда издают звуки при помощи плавательного пузыря или плавников.
6.3.3. Особенности жизненного цикла и поведения Большинство рыб откладывает икру (до 300 миллионов икринок у луны-рыбы), вымётывая её в воду или приклеивая к растениям и камням; некоторые рыбы живородящи. Среди рыб имеются и морские, и пресноводные формы. Проходные рыбы в период нереста мигрируют из океанов в реки; их «путешествие» может затянуться на годы. Рисунок 6.3.3.1. Миграция лососей. Практически все рыбы раздельнополы, хотя среди них можно встретить и гермафродитов . Самки обычно крупнее самцов. Оплодотворение обычно происходит в воде; у некоторых рыб есть совокупительный орган, оплодотворение у этих рыб внутреннее. Большинство рыб может откладывать икру (нереститься) несколько раз в жизни, однако некоторые (например, лососи) делают это только один раз, после чего погибают. У определённых рыб хорошо выражена забота о потомстве: они могут строить гнёзда, охранять икру и даже прятать мальков у себя во рту. Инкубационный период продолжается от нескольких часов до нескольких месяцев. Личинки выходят из икры, имея желточный мешок; запасами которого они питаются первые дни своей жизни. Филиппинские бычки живут всего 1-2 года, а вот белуга может дожить до ста лет. У рыб умеренных широт в зимнее время снижается активность, они прекращают питаться. Некоторые тропические рыбы, наоборот, впадают в спячку в период летней засухи. Среди рыб есть как «вегетарианцы», питающиеся фито- и зоопланктоном, так и настоящие хищники, поедающие более мелких рыб. Американский сомик - паразит других рыб, рыба-прилипала - комменсал крупных рыб. Внутреннее строение рыб (челюсти, объём желудка, длина кишечника) сильно зависит от их способа питания. Защитные механизмы рыб также весьма многообразны. Одни рыбы (например, ёрш) имеют шипы на плавниках и жаберных крышках, другие - ядовитые железы, кожу
или внутренние органы. Покровительственная окраска помогает остаться незамеченным для хищников; некоторые рыбы (например, морские коньки) настолько хорошо умеют маскироваться, что хищники проплывают мимо, едва не касаясь их. Некоторые рыбы используют возможности маскировки, чтобы остаться незаметными для своих жертв. Рисунок 6.3.3.2. Способность быть незаметным среди окружающих водорослей у австралийского морского конька-тряпичника (отряд колюшкообразные) достигла своего совершенства. Рисунок 6.3.3.3. Глубоководный удильщик криптопсарас «ловит» добычу на своеобразную приманку - светящийся фонарик. Значение костных рыб очень велико. Мясо и икра многих рыб в варёном, жареном, копчёном, солёном или консервированном виде употребляются в пищу (сырую рыбу есть нельзя: велика опасность заразиться паразитическими червями). Вытапливаемый из печени жир (рыбий жир) богат витаминами и используется в медицине . Из рыб вырабатывают кормовую муку. Ценные виды рыб часто разводят искусственно. Многие тропические виды рыб ярко раскрашены, их содержат в аквариумах. Используя современные методы лова, можно было бы в короткие сроки полностью выловить всю рыбу. Поэтому рыболовство в нашей стране и за рубежом регулируется законами; нельзя ловить рыбу мелкой сетью, глушить её взрывами. В местах обитания рыбы очень важны мероприятия по очистке сточных вод. Велико значение рыб и в природе. Они являются важными участниками водных
пищевых цепей. Рыбы используются для очистки водоёмов от зарастания. Наука о рыбах называется ихтиологией. 6.3.4. Акантоды и лопастепёрые рыбы По-видимому, первыми костными рыбами были акантоды (Acanthodei), произошедшие в конце силура от панцирных рыб. В настоящее время акантод часто выделяют в отдельный класс. Как правило, это были мелкие веретеновидные рыбы с ганоидной чешуёй. На голове акантод находились мелкие пластинки, перед плавниками - шипы. Акантоды обитали в основном в пресных водах; одни питались планктоном, другие были хищниками. Акантоды вымерли в начале перми. Но до этого, ещё в девоне, от них произошли двоякодышащие рыбы - первые настоящие костные рыбы. Класс костных рыб делится на два подкласса (иногда выделяемых в отдельные классы): лопастепёрые (Sarcopterygii) и лучепёрые (Actinopterygii). К последним относятся палеонис- ки, хрящевые и костные ганоиды, а также костистые рыбы - всех их мы рассмотрим в следующих параграфах. Лопастепёрые рыбы подразделяются на кистепёрых и двоякодышащих. Рассмотрим эти надотряды отдельно. Двоякодышащие рыбы известны, прежде всего, тем, что помимо жаберного дыхания у них развито и лёгочное, вместо плавательного пузыря имеется своеобразное «лёгкое», соединённое с пищеводом. Некоторые двоякодышащие, поднимаясь на поверхность, могут заглатывать атмосферный воздух. Удлинённое тело может достигать в длину 2 м. Эти рыбы могут пережидать длительную Засуху, зарывшись в ил. Рисунок 6.3.4.1. Двоякодышащие. Слева направо: рогозуб (барра- мунда), лепидосирен, большой протоптер (мамба). Непарные плавники имеют характерное для подкласса перистое строение. Верхняя челюсть сращена с черепом, хорда сохраняется всю жизнь. В сердце имеется артериальный конус, между левым и правым предсердиями имеется частичная перегородка . К лёгкому подходит лёгочная дуга кровообращения. Кишечник со спиральным клапаном открывается в клоаку. Двоякодышащие - пресноводные рыбы, обитающие в стоячих или пересыхающих водоёмах. К настоящему времени сохранилось только 3 семейства этих животных от-
ряда рогозубообразных (6 видов): рогозуб в Австралии, лепидосирен в бассейне Амазонки и протоптеры в Центральной Африке. Все двоякодышащие имеют некоторое промысловое значение. Другой надотряд лопастепёрых - кистепёрые рыбы, произошедшие в девоне от древних двоякодышащих. Они ползают по дну, опираясь на мускулистые парные плавники, укреплённые кистеобразно разветвляющимися скелетными фрагментами подобно конечностям наземных позвоночных. Спинных плавников два. Череп разделён на две части, подвижные друг относительно друга. Хорда сохраняется всю жизнь. Рисунок 6.3.4.2. Латимерия - единственный современный представитель кистепёрых рыб. Все кистепёрые рыбы - хищники. Вымершие в начале перми рипидистиобразные имели внутренние ноздри, что позволило им выбраться на сушу и стать родоначальниками земноводных. Древние целакантообразные до недавнего времени также считались вымершими, поэтому открытие в 1938 году у Коморских островов живого целаканта - латимерии - стало настоящей сенсацией, которую можно сравнить разве что с поимкой живого динозавра. Латимерии - крупные рыбы длиной более 1,5 м и массой до 100 кг. Эти животные никогда не выходили на сушу и потому снова утратили внутренние ноздри и лёгкие. 6.3.5. Хрящевые и костные ганоиды Древние двоякодышащие дали начало палеонискам - первым лучепёрым рыбам. Эти рыбы достигли расцвета в перми и триасе. Палеониски были покрыты ганоидной чешуёй и отличались от своих предков большим количеством костных лучей. Эти примитивные лучепёрые рыбы полностью исчезли в меловом периоде. От палеонисков произошли надотряды хрящевых и костных ганоидов. И те, и другие, в соответствии с названием, покрыты ганоидной чешуёй. Скелет хрящевых ганоидов (хрящекостные рыбы) в значительной степени состоит из хряща; замещающие его окостенения развиты слабо. У хрящевых ганоидов сохраняется нерас- членённая хорда, тела позвонков отсутствуют. Современные хрящекостные рыбы достигают в длину 9 метров. Из трёх отрядов хрящевых ганоидов два - многопёрообразные и осётрообразные
(к последним относятся осетровые и веслоносы) - существуют и поныне (около 40 видов). Осетровые (белуга, калуга, русский осётр, севрюга, стерлядь) - ценные промысловые рыбы; в пищу идут мясо, икра (чёрная икра) , хорда (из неё изготовляют вязигу). Основное место обитания осетровых - бассейн Каспия, реки Сибири, Средней Азии и Северной Америки. Рисунок 6.3.5.1. Нильский многопёр. Рисунок 6.3.5.2. Осётрообразные. Верхний ряд, слева направо: белуга, сибирский осётр, стерлядь. Нижний ряд, слева направо: севрюга, обыкновенный лопатонос, веслонос.
Систематическое положение многопёров пока неясно: нередко их выделяют в отдельный подкласс. Как и у двоякодышащих рыб, плавательный пузырь многопёров служит для дыхания. Многопёр, лишённый возможности дышать атмосферным воздухом, погибает за 2-3 часа; без воды же эта рыба может прожить в два раза дольше. Мясо многопёров употребляется в пищу. Костные ганоиды произошли в поздней перми от высших хрящевых ганоидов или непосредственно от палеонисков. Представители этого надотряда похожи на костистых рыб, но отличаются от них строением нижней челюсти, напоминающей челюсть хрящекостных рыб. К настоящему времени почти все костные ганоиды вымерли; современная фауна представлена отрядами ильных рыб и панцирных щук (несколько видов). Плавательный пузырь ильных рыб опутан сетью кровеносных сосудов и может выполнять функции лёгкого; ильные рыбы могут сутки находиться вне воды. Панцирные щуки могут достигать в длину до 6 м. Рисунок 6.3.5.3. Костные ганоиды. Слева ильная рыба, справа - длиннорылый панцирник. 6.3.6. Костистые рыбы Костистые рыбы произошли от костных ганоидов; ископаемые формы известны с триаса. Длина тела от 1 см до 5 м. Тело покрыто циклоидной или ктеноидной чешуёй либо костными пластинками. У большинства костистых рыб имеется луковица аорты. Некоторые костистые (например, каменные окуни) - гермафродиты. Среди костистых рыб известны как хищники, так и растительноядные формы. Есть и паразиты других рыб. Костистые рыбы живут во всех водоёмах, где только могут жить рыбы; на их долю приходится 98 % общемирового улова (десятки миллионов тонн в год). К костистым рыбам относятся такие ценные промысловые породы, как тунец, палтус, лосось, сельдь, щука и другие. Обычные для наших речек караси и лещи - тоже костистые рыбы. В настоящее время костистые рыбы достигли своего расцвета. Количество видов превышает 25 000 (это больше, чем количество видов всех остальных позвоночных, вместе взятых). Надотряд включает в себя 30-40 отрядов: тарпонообразные, конорылообразные, сельдеобразные, лососеобразные, миктофообразные, араванооб- разные, клюворылообразные, угреобразные, мешкоротообразные, спиношипообраз- ные, карпообразные, сомообразные, карпозубообразные, сарганообразные, атери- нообразные, перкопсообразные, трескообразные, бериксообразные, китовидкооб- разные, солнечникообразные, опахообразные, колюшкообразные, кефалеобразные, слитножаберникообразные, окунеобразные, скорпенообразные, камбалообразные, иглобрюхообразные, пегасообразные, батрахообразные, присоскообразные, удиль- щикообразные.
Рисунок 6.3.6.1. Верхний ряд — сельдеобразные, слева направо: атлантическая сельдь, японский анчоус, европейский шпрот (килька), сардинелла. Нижний ряд, слева направо: тарпонообразные (атлантический тарпон), миктофообразные (светящийся анчоус), лососеобразные (рыба-топорик, обыкновенный хаулиод). Рисунок 6.3.6.2. Лососеобразные. Верхний ряд, слева направо: сёмга, кета, обыкновенный проходной сиг, озёрная форель. Нижний ряд, слева направо: обыкновенный хариус, европейская корюшка, лапша-рыба, обыкновенная щука (щукообразные).
Рисунок 6.3.6.3. Верхний ряд, слева направо: араванообразные (арапаима), клюворыло- образные (убанги), угреообразные (обыкновенный угорь, средиземноморская мурена). Нижний ряд, слева направо: мешкоротообразные (пеликановидный большерот, мешкорот), сомообразные (обыкновенный сом, электрический сом). Рисунок 6.3.6.4. Карпообразные. Верхний ряд, слева направо: пиранья Наттерера, золотой карась, сазан, лещ. Нижний ряд, слева направо: уклейка, обыкновенная плотва, голавль , обыкновенный пескарь.
Рисунок 6.3.6.5. Верхний ряд — карпообразные, слева направо: обыкновенный жерех, белый амур, обыкновенный вьюн, гольян-красавка. Нижний ряд, слева направо: карпозубо- образные (меченосец, четырёхглазка), сарганообразные (двукрылая летучая рыба), ате- ринообразные (радужная рыбка). Рисунок 6.3.6.6. Верхний ряд, слева направо: трескообразные (обыкновенный налим), бериксообразные (саблезуб), солнечникообразные (обыкновенный солнечник), кефалеобразные (большая барракуда). Нижний ряд, слева направо: колюшкообразные (трёхиглая колюшка, обыкновенная кривохвостка), слитножаберникообразные (рисовый угорь), удиль- щикообразные (саргассовый морской клоун).
Рисунок 6.3.6.7. Окунеобразные. Верхний ряд, слева направо: обыкновенный окунь, обыкновенная скумбрия, рыба-брызгун, жемчужный нитеносец. Нижний ряд, слева направо: обыкновенный ёрш, щетинозуб-пинцетник, императорская рыба-ангел, желтопёрый тунец. Рисунок 6.3.6.8. Верхний ряд — окунеобразные, слева направо: обыкновенный судак, парусник, чёрный марлин, рыба-прыгун. Нижний ряд — скорпенообразные, слева направо: средиземноморский долгопёр, европейский керчак, рыба-зебра, морской ёрш.
Рисунок 6.3.6.9. Слева направо: камбалообразные (бе- локорый палтус, атлантическая морская камбала), иг- лобрюхообразные (обыкновенная рыба-ёж, луна-рыба). 6.4. ЗЕМНОВОДНЫЕ 6.4.1. Строение земноводных Земноводные, или амфибии (Amphibia) - первые позвоночные, перешедшие от водного к наземному образу жизни. Земноводные могут подолгу находиться вне водной среды, однако вода им требуется для размножения. Пройдя метаморфоз, личинки земноводных утрачивают сходство с рыбами и становятся взрослыми амфибиями. /НОЗДЭЯ Голова Глаз Рот \ Барабанная перепонка Пальцы Передняя нога Рисунок 6.4.1.1. Внешнее строение лягушки.
Стопа Рисунок 6.4.1.2. Скелет лягушки. Большинство земноводных имеют вытянутое или лягушковидное туловище с двумя парами пятипалых конечностей. Голова плавно переходит в туловище, но всё же (в отличие от рыб), может поворачиваться относительно него. Скелет костный (хотя с костями соединяется множество хрящей), позвоночник разделён на отдельные позвонки (от 9 до 200) . У большинства бесхвостых земноводных рёбра редуцированы, грудная клетка отсутствует. Конечности состоят из трёх отделов, сочленённых между собой суставами (передняя конечность: плечо, предплечье и кисть; задняя конечность: бедро, голень и стопа). Скелет и мышечная система развиты сравнительно неплохо и способны поддерживать животное вне воды. Для всех земноводных характерна гладкая (реже шершавая) богатая железами кожа, лишённая волос, перьев и чешуи; лишь у некоторых безногих в коже имеются костные чешуйки. Земноводные могут дышать при помощи лёгких, кожи и жабр. Лёгочное дыхание осуществляется через ноздри, защищенные от проникновения воды особыми клапанами. Пониженное давление, необходимое для вдоха, создаётся, в отличие от высших позвоночных, движением горла. Важную роль играет кожное дыхание, необходимая для дыхания влажность кожи поддерживается слизистыми железами. Жабры имеются у всех земноводных в личиночной стадии, во взрослом состоянии сохраняются у водных хвостатых амфибий. Кровообращение личинок земноводных сходно с кровообращением рыб. Взрослые земноводные имеют трёхкамерное сердце, разделённое на два предсердия и желудочек. Земноводные - первые животные, у которых появились два круга кровообращения. Артериальная кровь от лёгких и кожи поступает в левое предсердие; с венозной кровью из правого предсердия она смешивается лишь частично благодаря строению и работе артериального конуса сердца.
Позвоночник Лёгкие Рисунок 6.4.1.3. Внутреннее строение лягушки. Через глотку и пищевод пища попадает в желудок, а затем в короткий кишечник. Пищеварительные вещества секретируются стенками желудка, поджелудочной железой и печенью. Прямая кишка заканчивается клоакой. У личинок имеется головная почка, у взрослых - парные туловищные почки. Мочевой пузырь имеет большое значение в водном обмене. Яйцевод самки открывается в клоаку. Мозговая коробка маленькая. Головной мозг земноводных включает, в частности, сравнительно хорошо развитый передний мозг и недоразвитый мозжечок. Органы чувств представлены органами зрения (у пещерных земноводных глаза недоразвиты) , слуха, осязания, обоняния, вкуса; у головастиков имеется боковая линия. Глаза защищены от смачивания веками; аккомодация глаза осуществляется перемещением хрусталика. Ухо у высших земноводных имеет барабанную перепонку. 6.4.2. Образ жизни и местообитания Земноводные достигают половозрелости к 3-4 годам. В период размножения для них характерны различные формы ухаживания (брачные игры хвостатых, «пение» самцов бесхвостых). Лишь немногие амфибии живородящи, остальные откладывают от 3 до 28 000 икринок в водоёмы. Яйца-икринки лишены скорлупы. Большинство земноводных не остаются рядом со своей кладкой, однако, самцы некоторых видов переносят икру или молодь на себе. Рисунок 6.4.2.1. Резонатор камышовой жабы.
Рисунок 6.4.2.2. Жаба-повитуха с кладкой на спине. Развитие амфибий сопровождается метаморфозом. Личинка (у бесхвостых - головастик) сильно отличается от взрослой особи. Через 3-4 месяца у неё редуцируются жабры, возникает второй круг кровообращения, на коже появляется роговой слой, отпадает роговой клювик и хвост, сильно удлиняются задние конечности, перестраиваются органы чувств. Земноводные живут несколько лет (например, озёрная лягушка - 6-8 лет). В целом, земноводных можно разделить на водные и наземные виды. Одни уходят далеко от водоёмов, возвращаясь к ним в период размножения. Другие всю жизнь проводят в воде. Некоторые амфибии ведут роющий образ жизни. Обмен веществ у амфибий протекает медленно. Все земноводные - холоднокровные животные; зимой они впадают в спячку. Тем не менее, максимальная активность у видов, обитающих в умеренных широтах, наблюдается ночью - в это время нет палящих лучей солнца. Постоянное испарение влаги с поверхности кожи делает их зависимыми от влажности среды. Тропические виды, пережидая засуху, зарываются в почву. Во взрослом состоянии земноводные питаются исключительно животной пищей (насекомыми, моллюсками, червями, иногда мальками рыб). Подвижная добыча захватывается челюстями или подвижным языком, покрытым клейкой слизью. Пища смачивается секретом слюнных желёз, но не пережёвывается. 6.4.3. Эволюция амфибий Современные земноводные - остатки некогда процветавшего класса. Амфибии произошли от кистепёрых рыб - рипидистий. Древнейшие земноводные - ихтиостеги - известны с верхнего девона. Эти животные метровой длины имели боковую линию, хвост с плавником, но их конечности и пояса конечностей были построены по типу наземных животных. Скорее всего, ихтиостеги жили в воде, не покидая её надолго. Ихтиостеги дали начало двум основным ветвям земноводных, различающихся по строению черепа и конечностей. В позднем девоне появились лабиринтодонты, названные так из-за наличия складок в зубной ткани. Внешне они были похожи на крокодилов или саламандр. К настоящему времени известны сотни родов лабирин- тодонтов, обитавших в заболоченных лесах, реках и озёрах конца палеозоя - начала мезозоя. От лабиринтодонтов в карбоне произошли батрахозавры или лягуш- коящеры - вероятные предки пресмыкающихся.
Рисунок 6.4.3.1. Слева направо: ихтиостега, лантанозух, мастодонзавр. Вторая ветвь - лиссамфибии - дала начало трём современным отрядам земноводных: безногим, хвостатым и бесхвостым, а также нескольким ископаемым группам. Современных амфибий около 4200 видов. Верхний палеозой - время расцвета амфибий. В это время появляются такие гиганты-хищники, как мастодонзавр, длина тела которого достигала 5м. В триасе разнообразие земноводных резко сократилось и лишь в кайнозое наступило время их второго относительного расцвета. Рисунок 6.4.3.2. Остатки батрахозавра. 6.4.4. Безногие Безногие земноводные (червяги) хорошо приспособлены к роющему образу жизни. Их червеобразное, лишённое конечностей тело разделено на многочисленные кольца, что делает их похожими на больших дождевых червей. Внутренние органы сильно вытянуты. Число позвонков может достигать 300. У червяг хорошо развито обоняние, а вот недоразвитые глаза скрыты под кожей, отсутствует и барабанная перепонка. В глубокой ямке за ноздрёй находится осязательное щупальце. У самцов клоака может выпячиваться, образуя совокупительный орган. Оплодотворение внутреннее. Безногие откладывают в земляных норах богатые желтком яйца; лишь некоторые живородящи. Метаморфоз завершается в воде или уже в яйце. Безногие обитают в Юго-Восточной Азии, Африке и Южной Америке, некоторые из них достигают в длину 1м. 160 видов разделены примерно на 6 семейств.
Рисунок 6.4.4.1. Безногие. Слева направо: цейлонский рыбозмей, западный дермофис, тифлонектес. 6.4.5. Хвостатые Хвостатые - другой отряд земноводных. Все они имеют вытянутое тело, переходящее в длинный хвост. Длина тела от 15 см до 1,5 м (японская исполинская саламандра) . Конечности короткие и слабые; у сиренов задние ноги отсутствуют. Хвостатые плавают, прижав ноги к телу и совершая боковые движения хвостом. Дыхание через кожу, слизистую рта и лёгкие; у некоторых лёгкие отсутствуют. Рисунок 6.4.5.1. Аксолотль - личинка тигровой амбистомы, способная к размножению. В период размножения на многих хвостатых амфибиях появляется брачный наряд. У большинства хвостатых оплодотворение внутреннее. Самка откладывает до нескольких сотен яиц в воду, углубления почвы, гниющие листья или пни. У некоторых хвостатых во взрослом состоянии сохраняются жабры и органы боковой линии . Хвостатые способны к регенерации утраченных частей тела. Хвостатые питаются различными беспозвоночными, икрой рыб и других амфибий, мелкими позвоночными животными. 9 семейств (около 360 видов) обитают преимущественно в Северном полушарии, за экватором можно встретить только очень немногие формы. Некоторые хвостатые (например, огненная саламандра) выделяют токсин кожными железами.
-■..;;•■« Рисунок 6.4.5.2. Хвостатые. Верхний ряд, слева направо: скрытожаберниковые (аллеганский скрытожаберник, китайская исполинская саламандра), сиреновые (обыкновенный сирен) . Нижний ряд — настоящие саламандры, слева направо: огненная саламандра, кавказская саламандра, обыкновенный тритон. Рисунок 6.4.5.3. Хвостатые. Верхний ряд, слева направо: протеи (европейский протей), амбистомовые (тигровая амбистома, мраморная амбистома). Нижний ряд, слева направо: амфиумовые (амфиума), безлёгочные саламандры (пещерная саламандра), углозубые (сибирский углозуб).
6.4.6. Бесхвостые Последний и наиболее высокоразвитый отряд современных земноводных - бесхвостые. Эти животные имеют короткое широкое тело и две пары сильных конечностей, хорошо приспособленных к прыганию. Плавают бесхвостые при помощи задних ног; передние ноги прижаты к телу. Хвост исчезает после метаморфоза. Максимальных размеров среди бесхвостых достигает лягушка-голиаф - до 30 см. Рисунок 6.4.6.1. Головастик лягушки. В период размножения самцы привлекают внимание самок «весенними» концертами. Звуки усиливаются благодаря специальным воздушным мешкам, расположенным по бокам головы, - резонаторам. Некоторые бесхвостые (например, пипа, сумчатые лягушки) носят молодь на спине. Известно более 20 современных семейств и около 3500 видов бесхвостых земноводных. Они обитают преимущественно во влажных местах на земле, деревьях и в воде, во всех частях света, кроме Антарктиды. Земноводные приносят пользу, уничтожая большое количество вредителей и их личинок (например, слизней, оводов, комаров). Некоторые лягушки употребляются человеком в пищу. Многие бесхвостые (например, жабы, жерлянки) имеют едкие железы на коже; при попадании секрета на слизистую оболочку или в глаз следует немедленно промыть поражённый орган чистой холодной водой. Ядовитые выделения пятнистого древолаза издревле использовались индейцами для смазывания стрел. Лягушки - классические объекты лабораторного эксперимента. Рисунок 6.4.6.2. Бесхвостые: настоящие лягушки. Слева направо: озёрная лягушка, травяная лягушка, остромордая лягушка, карликовая шпорцевая лягушка.
*Ч>т-?7^","У Рисунок 6.4.6.3. Бесхвостые. Верхний ряд, слева направо: лиопельма, круглоязычные (краснобрюхая жерлянка), пипы (суринамская пипа, гладкая шпорцевая лягушка). Нижний ряд — жабы, слева направо: обыкновенная жаба, зелёная жаба, украшенная рогатая жаба, глазчатый свистун. Г**ей Рисунок 6.4.6.4. Бесхвостые: короткоголовые лягушки. Верхний ряд, слева направо: огненный ателопус, пятнистый ателопус, лягушка-арлекин, золотой ателопус. Нижний ряд, слева направо: синий древолаз, пятнистый древолаз, двуцветный листолаз, ринодерма Дарвина.
Рисунок 6.4.6.5. Бесхвостые. Верхний ряд, слева направо: квакши (обыкновенная квакша, двуцветная филломедуза), чесночницевые (обыкновенная чесночница, пятнистая крестовка). Нижний ряд, слева направо: узкоротые лягушки (собакоголовый узкорот), веслоногие лягушки (лишаистый веслоног, чернолапая летающая лягушка), настоящие лягушки (лягушка-голиаф). 6.5. ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ 6.5.1. Опорно-двигательная система рептилий Пресмыкающиеся, или рептилии (Reptilia) - следующий по уровню развития после земноводных класс наземных позвоночных, несомненно, более совершенный, чем амфибии, но всё же менее развитый, чем птицы и млекопитающие. В связи с непостоянной температурой тела активность пресмыкающихся зависит от температуры окружающей среды. При очень высокой или очень низкой температуре рептилии впадают в оцепенение. Кожа пресмыкающихся лишена желёз, покрыта роговыми чешуями или щитками (у вымерших летающих ящеров - волосами), обеспечивающими телу защиту и предохраняющими от высыхания. Интенсивность кожного дыхания сведена до минимума, основную функцию газообмена играют лёгкие. Тело рептилии состоит из головы, шеи, туловища и конечностей. Змеи и безногие ящерицы конечностей лишены.
По строению скелета пресмыкающиеся близки к земноводным, однако, отличаются от них большей степенью окостенения скелета. Подвижность пресмыкающихся определила более прогрессивное строение их костного скелета и мускулатуры. Череп имеет достаточно большое количество костей. Позвоночник подразделяется на шейный, грудной, крестцовый и хвостовой отделы. Длинные рёбра, отходящие от позвонков, соединяясь с грудиной, образуют грудную клетку. Рептилии отличаются сравнительно большой расчленённостью мускулов. В частности, межрёберные мышцы могут сжимать и расширять грудную клетку, обеспечивая тем самым процесс дыхания. 6.5.2. Внутренние органы Дыхательная система пресмыкающихся значительно трансформировалась по сравнению с земноводными. Кожное дыхание практически исчезло, уступив место дыханию лёгочному. У пресмыкающихся развиты трахеи и бронхи, а ячеистое строение лёгких значительно увеличивает площадь их поверхности, что обеспечивает более интенсивный газообмен. Акт дыхания осуществляется в результате движения рёбер. Как и у земноводных, в связи с появлением лёгких у пресмыкающихся образовался малый круг кровообращения. Сердце трёхкамерное: лишь у крокодилов желудочек разделён сплошной перегородкой, у остальных разделение частичное. Благодаря перегородке артериальная и венозная кровь смешиваются незначительно. От желудочка отходят лёгочная артерия и две дуги аорты: по одной из них артериальная кровь устремляется к голове и передним конечностям, по другой смешанная кровь поступает к остальным частям тела (кроме лёгких). Частичное перемешивание крови (и как следствие, недостаточное снабжение органов кислородом) всё ещё не позволяет рептилиям стать теплокровными животными. Пищеварительная система чётко разделена на отделы: ротовую полость, глотку, желудок, толстую и тонкую кишки, клоаку. В передний отдел тонкой кишки - двенадцатиперстную кишку - впадают протоки печени и поджелудочной железы. Большинство рептилий питается животной пищей: от насекомых и червей до крупных млекопитающих. Наземные черепахи растительноядны. Пресмыкающиеся имеют тазовые почки и мочевой пузырь. Входящие в состав почек мальпигиевы тельца позволяют повторно использовать до 95% воды, несущей в почки продукты обмена. Мочеточники открываются в клоаку. В головном мозге лучше, чем у земноводных, развит мозжечок и полушария головного мозга. Появляется серое мозговое вещество - своеобразный зачаток коры. Имеются органы слуха (внутреннее и среднее ухо), осязания (волоски на краях чешуек или на языке), обоняния и зрения. Аккомодация глаза осуществляется не только путём перемещения хрусталика, но и за счёт изменения его кривизны. Глаза защищены веками и мигательной перепонкой. Половые железы лежат в полости тела вдоль позвоночника. У всех рептилий оплодотворение внутреннее. Копулятивный орган есть у самцов всех рептилий, кроме гаттерии; у змей и ящериц он парный. Большим шагом вперёд по сравнению с амфибиями стал новый способ размножения пресмыкающихся - путём откладывания яиц. Крупные, богатые желтком яйца защищены от высыхания плотной оболочкой. Для эмбрионов характерно наличие защит-
ных зародышевых оболочек, в том числе амниона. Поэтому вместе с птицами и млекопитающими они входят в группу высших позвоночных - амниот. Благодаря большим запасам желтка эмбрион способен развиваться самостоятельно, независимо от матери. Инкубационный период продолжается несколько месяцев . Детёныш разрезает оболочку яйца яйцевым зубчиком — особой острой чешуйкой, расположенной на кончике морды. Некоторым пресмыкающимся свойственно яй- цеживорождение или живорождение. Развитие прямое, без метаморфоза. Большинству рептилий не свойственна забота о потомстве. Кишечник Аорта Лёгкое Продолговатый Средний Рисунок 6.5.2.1. Внутреннее строение крокодила. 6.5.3. Классификация и эволюция рептилий Первыми пресмыкающимися были котилозавры, остатки которых известны с середины каменноугольного периода. Большинство из них сохранило примитивные черты, унаследованные от земноводных: череп без височных впадин, короткая шея и конечности. Размеры этих животных варьировали по размерам от полуметра у насекомоядных проколофонов до трёх метров у растительноядных парейазавров. В триасовом периоде котилозавры вымерли. Котилозавры являются предками трёх остальных групп пресмыкающихся, обычно считающихся подклассами: анапсид, синапсид и диапсид. Разделение на эти группы производится в соответствии со строением черепа. Анапсиды сохранили некоторые примитивные черты котилозавров. В настоящее время они представлены отрядом черепах. Синапсиды, или зверообразные пресмыкающиеся появились в конце карбона; в пермском периоде они были самой распространённой и высокоорганизованной груп-
пой рептилий. Первыми синапсидами были пеликозавры, некоторые представители которых (например, эдафозавры) имели удлинённые отростки позвонков, образовывавшие спинной парус. Другой отряд зверообразных - терапсиды - появились в конце пермского периода. Среди терапсид можно выделить пятиметровых диноцефа- лов (хищных и растительноядных) и зверозубых пресмыкающихся. Зверозубые по строению зубов, черепа, позвоночника и конечностей близки к млекопитающим. Наиболее прогрессивные из них - маленькие иктидозавры - уже в триасе были, скорее всего, теплокровными животными; они являются предками млекопитающих. В середине юрского периода синапсиды вымерли. Рисунок 6.5.3.1. Слева направо: пеликозавры (диметро- дон), терапсиды (иностранцевия, териодонт). Наибольшего разнообразия достиг подкласс диапсид, разделяющийся на лепидо- завров, зауроптеригий и архозавров. К лепидозаврам относятся современные ящерицы и змеи, а также вымершие ихтиозавры и некоторые другие рептилии. Архозавры включают в себя динозавров, птерозавров и современный отряд крокодилов. Рисунок 6.5.3.2. Плезиозавры. Слева нотозавр, справа - плиозавр. Зауроптеригий к настоящему времени вымерли уже полностью. Жившие в триасе нотозавры имели строение, свойственное сухопутным животным; они были хищниками (длиной до 3 м) , питавшимися рыбой. Появившиеся позднее плезиозавры почти полностью утратили связь с сушей, став морскими хищниками. Большинство из них
характеризовались маленькой головой и очень длинной шеей; некоторые плезиозавры были настоящими гигантами длиной до 15 м. В меловом периоде плезиозавры вымерли. От диапсид в юрском периоде произошли птицы. 6.5.4. Черепахи Характерной особенностью черепах является панцирь, состоящий из выпуклого спинного (карапакс) и плоского брюшного (пластрон) щитов. Оба щита соединяются боковыми перемычками либо кожей. Основу панциря составляют кожные окостенения, а также рёбра и позвонки. Бугристые утолщения придают карапаксу повышенную прочность. Прочный панцирь значительно уменьшает подвижность сухопутных черепах; их медлительность вошла даже в поговорки. А вот у морских черепах брюшной щит может быть даже расчленён на части, что увеличивает свободу движения ног, головы и хвоста. Дополнительной адаптацией к жизни в воде можно считать плавательные перепонки на лапах пресноводных черепах и ластообразные конечности у морских черепах. Карапакс Позвоночник Ребра Шея (пластрон) Рисунок 6.5.4.1. Строение панциря черепахи. Череп у черепах сплошной, височные дуги отсутствуют. Зубов нет, челюсти покрыты роговыми пластинками, похожими на клюв. Шейные позвонки позволяют изгибать голову, чтобы спрятать шею под панцирь. Появление панциря привело к значительным изменениям в строении внутренних органов. Мускулатура туловища в большой степени атрофировалась, ног и шеи - наоборот, развилась. Рёберное дыхание для черепах невозможно; воздух заглатывается при помощи подгьязычного аппарата. У мягкотелых черепах развито кожное дыхание. Головной мозг черепах и органы чувств развиты плохо. Малоподвижному образу жизни соответствует и низкая скорость обмена веществ. Черепахи появились в конце триаса; их предками были примитивные котилозавры. Наибольшего распространения они достигли в меловом и палеогеновом периодах . Современные черепахи разделяются на более чем десять семейств; их около
300 видов. Размеры самой крупной - кожистой черепахи - превышают 6 м; зелёная черепаха может весить до 350 кг. Рисунок 6.5.4.2. Черепахи. Слева направо: морские черепахи (зелёная черепаха, бисса), кожистая черепаха. Чт&* Рисунок 6.5.4.3. Черепахи. Верхний ряд, слева направо: пресноводные черепахи (болотная черепаха, пятнистая черепаха), каимановы черепахи (ал- лигаторовая черепаха). Нижний ряд - наземные черепахи, слева направо: гигантская слоновая черепаха, эластичная черепаха, греческая черепаха. Черепахи живут до 100 лет. Часть из них обитает на суше, где роет норы. Другие черепахи живут в море, выходя на берег только в период размножения. Но
большинство черепах ведёт полуводный образ жизни в реках, озёрах и болотах. В неблагоприятные периоды (зима, засуха) эти черепахи могут впадать в спячку. Могут несколько месяцев обходиться без пиши. На втором-третьем годах жизни наступает половозрелость; яйца откладываются в песок. Рисунок 6.5.4.4. Черепахи. Верхний ряд, слева направо: циностер- ны (крестогрудная черепаха), пеломедузы (тартаруга, восточноаф- риканская бокошейная черепаха). Нижний ряд, слева направо: змеи- ношейные черепахи (матамата, аргентинская гидромедуза), трёхко- готные черепахи (китайский трионикс). Некоторые черепахи употребляются человеком в пищу. Численность многих видов сократилась; в настоящее время они находятся под охраной. 6.5.5. Архозавры Обширная группа архозавров включает в себя как ныне живущие, так и вымершие виды. Современные архозавры представлены отрядом крокодилов. Крокодилы - водные животные длиной 2-7 м. У них плоская голова с длинным рылом, приплюснутое туловище, массивные короткие ноги и мощный хвост. Глаза расположены достаточно высоко, ноздри и уши закрываются клапанами. Толстая кожа покрыта крупными роговыми щитками; у некоторых видов костные пластинки, лежащие под щитками, образуют панцирь. Зубы находятся в специальных ячейках. Крокодилы - единственные пресмыкающиеся, имеющие четырёхкамерное сердце. Лёгкие большие, желудок имеет толстые мускульные стенки. Мочевого пузыря нет.
У крокодилов хорошо развит головной мозг и органы чувств. В период размножения они способны издавать звуки, что-то среднее между лаем и рёвом. Крокодилы обитают в реках и озёрах Старого и Нового Света, в тропиках. Это ночные хищники, питающиеся преимущественно рыбой, а также птицами и зверями, пришедшими на водопой. Крупные крокодилы нападают даже на рогатый скот; некоторые опасны для человека. Мясо крокодилов употребляется в пищу. Хищническое истребление крокодилов ради кожи значительно сократило численность их популяций; в ряде стран крокодилы разводятся на специальных фермах. Современных крокодилов три семейства (гавиалы, настоящие крокодилы и аллигаторы) и 25 видов. Ранее существовало около 15 семейств этих животных, произошедших в конце триаса от ископаемых текодонтов. Рисунок 6.5.5.1. Крокодилы. Верхний ряд, слева направо: Гавиалы (гангский гавиал), настоящие крокодилы (нильский крокодил, гребнистый крокодил). Нижний ряд - аллигаторы, слева направо: щучий аллигатор, крокодилий кайман, гладколобый кайман Шнайдера. От текодонтов произошли не только крокодилы, но и динозавры и птерозавры. Динозавры достигли своего расцвета в юрском и меловом периодах - известны сотни видов динозавров, относящихся к отрядам ящеротазовых и птицетазовых. Первоначально все динозавры были сухопутными хищниками, в конце триаса от них отделились зауроподы, перешедшие к полуводному образу жизни в больших озёрах и внутриматериковых морях. Зауроподы (диплодок, бронтозавр, брахиохавр и другие) - крупнейшие сухопутные животные, достигавшие в длину 30 м. Несмотря на свои огромные размеры, зауроподы были растительноядными животными.
Другая группа ящеротазовых динозавров - тероподы - так и остались хищниками. Пятнадцатиметровые тираннозавры, достигавшие 6 метров в высоту, - самые крупные наземные хищники на Земле. Они отличались мощным черепом, большими кинжаловидными зубами и короткими передними конечностями. Как и большинство других теропод, они передвигались на мощных задних ногах, опираясь на хвост. В юрском периоде появились птицетазовые динозавры. Большинство из них питались растительностью; разнообразные кожные щитки, шипы и рога служили защитой от хищников. Передняя часть челюстей была лишена зубов и напоминала клюв. Длина тела этих динозавров могла достигать 10 м; большинство из них вернулось к хождению на четырёх ногах для уменьшения площади поверхности тела, открытой хищникам. Рисунок 6.5.5.2. Динозавры. Верхний ряд - ящеротазовые динозавры, слева направо: тераподы (тираннозавр), зауроподы (диплодок, брахиозавр). Нижний ряд - птицетазовые динозавры, слева направо: стегозавр, анкилозавр, трицератопс. В юрском периоде рептилии завоевали воздух. Между длинным наружным пальцем передних конечностей и боками тела выросла натянутая кожная перепонка - крыло . Тело птерозавров имело волосяной покров; возможно, они были теплокровными. Рамфоринхи имели длинный хвост, хвост птеродактилей был значительно короче . Острые хорошо развитые зубы у рамфоринхов сменились беззубым роговым клювом у птеродактилей. Среди летающих ящеров были и карлики размером с воробья, и гигантские птеранодоны с размахом крыльев более 7 м. Сходство птерозавров с летучими мышами - интересный пример конвергенции.
Рисунок 6.5.5.3. Птеранодон. В конце мелового периода динозавры и птерозавры вымерли. Причина этого до конца не ясна. Скорее всего, вымирание рептилий связано с глобально изменившимся в это время климатом, хотя возможны и причины катастрофического характера. 6.5.6. Лепидозавры Первые лепидозавры появились в триасе. В юрском периоде моря населяли дель- финоподобные ихтиозавры - крупные, длиной до 12 м, хищники. Тело ихтиозавров приобрело рыбообразную форму, голова удлинилась, шея исчезла, а конечности превратились в ласты, чешуистыи покров на коже исчез, на конце хвоста и спине развились плавники. Ихтиозавры не могли выходить на сушу, чтобы откладывать яйца, они стали живородящими. В меловом периоде они вымерли. Рисунок 6.5.6.1. Ихтиозавр.
Современные лепидозавры представлены двумя отрядами - клювоголовые и чешуйчатые. Единственный вид клювоголовых - новозеландская гаттерия (туатара) - достигает в длину 75 см. Она питается насекомыми, изредка поедая птичьи яйца. Характерная черта клювоголовых - третий, теменной, «глаз», способный различать свет и тьму. Гаттерия была почти полностью истреблена европейцами и сохранилась лишь на нескольких островах, где теперь охраняется государством. В неволе гаттерии живут до 50 лет. Рисунок 6.5.6.2. Гаттерия. В отличие от клювоголовых квадратная кость верхней челюсти чешуйчатых подвижно соединена с черепом. Туловище этих животных покрыто сверху роговыми че- шуями и щитками; кожа хамелеонов способна к изменению окраски и рисунка тела. Чешуйчатых три подотряда: ящерицы, амфисбеновые и змеи. Ящериц около трёх с половиной тысяч видов, объединяемых в 20 семейств. Эти животные распространены по всему земному шару, исключая полярные области. Длина тела колеблется от 3,5 см до 3 м (комодский варан) . Конечности пятипалые , у некоторых ящериц отсутствуют. У многих ящериц имеется теменной глаз. Некоторые ящерицы обладают способностью к автотомии хвоста и его последующей регенерации. Рисунок 6.5.6.3. Длинный язык с присоской на конце, удивительно быстро разворачивающийся изо рта, позволяет хамелеону охотиться на добычу, находящуюся от него на расстоянии, в несколько раз большем размеров его тела.
- <■ 4rw Рисунок 6.5.6.4. Ящерицы. Верхний ряд, слева направо: гекконовые (гребнепалый геккон) , игуановые (ошеиниковая пустынная игуана, шлемоносныи василиск). Нижний ряд - игуановые, слева направо: конолоф, рогатая фринозома, морская ящерица. У ъ*& *4k Рисунок 6.5.6.5. Ящерицы. Верхний ряд — агамовые, слева направо: каменная африканская агама, плащеносная ящерица, бородатая ящерица. Нижний ряд — агамовые, слева направо: ушастая круглоголовка, летучий дракон, молох.
Рисунок 6.5.6.6. Ящерицы. Верхний ряд, слева направо: хамелеоновые (обыкновенный хамелеон), настоящие ящерицы (прыткая ящерица, жемчужная ящерица). Нижний ряд, слева направо: сцинковые (обыкновенный сцинк), ядозубы (жилатье, эскорпион). Большинство ящериц ведут наземный образ жизни. Некоторые гекконы и агамы могут передвигаться по вертикальным стенам, другие способны к планирующему полёту. Ящерицы питаются насекомыми, пауками, моллюсками и прочими беспозвоночными, уничтожая вредителей сельского хозяйства (наиболее крупные ящерицы - вараны - могут съесть и крупного зверя). Среди них имеются яйцекладущие, яй- цеживородящие и живородящие виды. У ряда видов известен партеногенез. ■Л"^' Рисунок 6.5.6.7. Амфисбеновые. справа - белая амфисбена. Слева пятнистая двуходка,
Другой подотряд чешуйчатых - амфисбеновые. У большинства видов ноги отсутствуют , что связано с переходом к роющему образу жизни. Амфисбены достигают в длину около 70 см и питаются насекомыми и многоножками. Около 130 видов в тропической Африке и Америке. Змеи - самая молодая группа рептилий; первые ископаемые змеи появились в меловом периоде. Их отличает удлинённое лишённое конечностей тело длиной от 8 см до 10 м (удавы). В период линьки кожа сходит одним куском, выворачиваясь как чулок. Век нет, глаза защищает прозрачная сросшаяся мигательная перепонка. Барабанная перепонка отсутствует. Правая и левая части нижней челюсти соединены растяжимой связкой, благодаря чему змеи могут заглатывать пищу, по ширине в несколько раз большую ширины их тела. Змеи перемещаются за счёт боковых изгибов, действия брюшных щитков или «скачками». Все змеи хорошо плавают. Внутренние органы змей сильно вытянуты и асимметричны. Мочевой пузырь отсутствует . Остатки тазовых костей сохранились лишь у удавов. Раздвоенный на конце язык является органом осязания. У ямкоголовых на голове имеются терморецепторы, улавливающие исходящее от добычи (как правило, мелких грызунов) тепло. Ноздря Термолокатор Ядовитый канал Ядовитая железа Ядовитый Голосовая щель Рисунок 6.5.6.8. Зубы ядовитой змеи. Внутри двух зубов ядовитых змей (кобр, гадюк, гремучих змей и других) проходит канал для стока яда, вырабатываемого слюнными железами. Змеиный яд - негустая бесцветная, соломенно-жёлтая или зеленоватая жидкость, состоящая из воды, белков, солей. Его действие зависит от вида змеи: одни яды вызывают кровоизлияния во внутренние органы, другие нейротоксичны. В тропических странах ядовитые змеи (аспиды, гадюки, эфы, гремучие змеи и другие) приносят серьёзный вред. Профилактика против змеиных укусов - ношение высокой обуви, соблюдение осторожности в местах возможного присутствия змей. Змеиный яд чрезвычайно быстро распространяется по организму, поэтому прижигания и пере- жимания конечностей выше места укуса, как правило, бесполезны. Пострадавшему от укуса нужно находиться в покое, конечность необходимо обездвижить, желательно обильное питьё. Наиболее эффективна в этих случаях противозмеиная сыворотка , которую готовят из змеиного яда. Змеиный яд используется в медицине и в других целях.
•*>;* «3 \л Рисунок 6.5.6.9. Змеи. Верхний ряд — ложноногие, слева направо: анаконда, сетчатый питон, восточноафриканскии удавчик. Нижний ряд, слева направо: слепозмеики (червеобразная слепозмеика), вальковатые змеи (коралловая змея), ужовые (обыкновенный уж). Рисунок 6.5.6.10. Змеи. Верхний ряд — ужовые, слева направо: медянка, оливковый полоз, африканская змея-яйцеед. Нижний ряд — ужовые, слева направо: кошачья змея, мангровая змея, зелёная бойга.
Рисунок 6.5.6.11. Змеи. Верхний ряд, слева направо: морские змеи (кольчатый плоскохвост) , аспиды (очковая кобра, королевская кобра). Нижний ряд — аспиды, слева направо : гая, зелёная мамба, чёрная ехидна. Рисунок 6.5.6.12. Змеи. Верхний ряд — гадюки, слева направо: обыкновенная гадюка, кавказская гадюка, гюрза. Нижний ряд, слева направо: гадюки (рогатая гадюка, песчаная эфа), гремучие змеи (зелёная гремучая змея).
Змеи поедают мелких позвоночных, яйца птиц, насекомых. Добыча убивается удушением либо отравлением или поедается живьём. Змей более 10 семейств и около 2500 видов. Они распространены повсюду за исключением полярных областей, Новой Зеландии и Ирландии. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
ДВЕНАДЦАТЬ ДЕЛ ШЕРЛОКА ХОЛМСА Борис Казаков (окончание) 8. НОЧНЫЕ ВЕДЬМЫ Как-то чудесным ранним утром я возвращался с прогулки. Подходя к нашему дому, я встретился с незнакомым мне, приятного вида молодым человеком. С некоторым смущением он спросил меня, не я ли доктор Ватсон, и, получив утвердительный ответ, попросил моего внимания на несколько минут. Я любезно согласился и предложил зайти в дом, чтобы изложить свое дело в спокойной обстановке . Молодой человек признательно поклонился, и мы вошли в нашу квартиру, где
я и предложил ему кресло. Он сообщил мне, что зовут его Роберт Метлок, он завершает свое образование в Лондоне, после чего ему предстоит коммерческая деятельность. Ко мне же у него большая просьба следующего содержания. У него недалеко от Тонбриджа, в прекрасной местности, проживают две тетушки, которые заботятся о нем с раннего детства, и он своим долгом и обязанностью считает отвечать им тем же. Они - старушки с недомоганиями, присущими их возрасту. В Лондон они не выезжают. А сейчас, как ему кажется, они нуждаются в медицинской помощи. Не соглашусь ли я, доктор Ватсон, поехать к ним и осмотреть их, мой труд будет хорошо оплачен. Если мне там понравится, и у меня нет неотложных дел, то он, Метлок, и его тетушки будут рады предоставить мне кров для отдыха на роскошной природе. Согласие моего друга Шерлока Холмса составить мне в этом компанию представит для всех великую честь. Я внимательно посмотрел на молодого человека и прямолинейно ответил: - Я очень признателен вам за приглашение, но согласитесь, что в нем есть необычность и много неясностей. Прежде всего, я не столь честолюбив, чтобы предполагать, что вы не нашли в Лондоне лучшего врача. Моя практика не столь обширна, да и прерывается она довольно часто. Иначе говоря, я не снискал для себя большой популярности. Потом, вы ничего не сказали о самом заболевании ваших тетушек. Что именно их беспокоит? - О, ничего такого серьезного! Обычный, я полагаю, ревматизм. Вам не придется очень уж хлопотать возле них. Они вполне подвижны, много гуляют... - Тогда я совсем не пойму вашего беспокойства. - Видите ли, доктор, им требуется душевное спокойствие. Они очень расстроены, и ваш приезд может на них очень хорошо подействовать. - Я - не психиатр, почему именно я должен привести их в душевное равновесие? Излагайте, пожалуйста, более подробно, или я буду вынужден считать, что наш разговор окончен. - Хорошо, доктор. Я скажу вам все без утайки. Тетушки там проживают уже много лет, можно сказать, сроднились с окружающей их обстановкой. Но вот сейчас они не находят себе места и подумывают о том, чтобы распродать там все свое имущество и переменить место своего жительства. С некоторых пор вокруг появились какие-то таинственности. Я понимаю, что все это - чепуха, но тетушки набожны и суеверны. Как они ни любят свое гнездо, но все же намерены оставить его. Я к ним приезжаю каждое лето и душевно отдыхаю у них. Очень будет жаль, если это гнездо перестанет существовать. У меня большая надежда на то, что вы сумеете развеять все их страхи, и все останется по-прежнему. Ваш друг Шерлок Холмс, я полагаю, с его проницательностью, очень бы тому способствовал , если он также удостоит нас чести принять наше приглашение. - Очень любопытно, - сказал я, - вы что же, опасаетесь какого-то злодеяния? Или там уже свершилось преступление? - Нет, нет! Там все очень тихо и спокойно, никто не убит и не обворован. Недалеко от дома тетушек, через речку, расположен старинный дом, о котором ходят легенды. Нынешний владелец приобрел его три года тому назад. У него большие дела в Лондоне, он туда часто ездит. А в округе в последнее время стало твориться что-то непонятное. Окрестные жители наблюдали в небе какие-то перемещающиеся огни, которые внезапно появлялись и так же куда-то исчезали. Однажды после их появления загорелся стог сена. Кто-то видел, фигуру человека, голова которого окружена сиянием. Вокруг этого плетут много небылиц, а тетушек это приводит в смятение. Они в полной уверенности, что здесь не обошлось без нечистой силы, которая будто бы гнездится в замке, имеющем дурную славу. Наша беседа прервалась появлением Холмса. Он пришел с улицы, разделся, приветливо поздоровался, Я представил ему нашего посетителя, Холмс присел к столу и испытующе посмотрел на меня. Я кратко изложил содержание нашей беседы.
Молодой человек в некоторых местах поправлял меня. Холмс закурил трубку и поинтересовался : - Вы живете с родителями в Лондоне? - Да, сэр, я у них - единственный сын. Отец - состоятельный человек, он ждет окончания моего образования, после чего намерен приобщить меня к своему делу. - Ваши тетушки, как вы говорите, живут в этой местности уже много лет, вы часто их навещаете? - В последнее время довольно часто, ведь езды до Тонбриджа совсем немного, а поезда ходят часто. Правда, сейчас мне приходится усиленно заниматься, ведь я уже на выпуске. - А что, эти таинственные явления и прежде наблюдались в окрестностях Тон- бриджа? - Пожалуй, нет. Я, во всяком случае, ничего раньше об этом не слышал. В прошлом году, по крайней мере, когда я стал часто навещать тетушек, все в округе было тихо и спокойно. - Скажите, пожалуйста, что-нибудь о владельце замка. - Это крепкий пятидесятилетний (примерно) мужчина. Живет очень уединенно. Замок он приобрел сравнительно недавно у наследников его бывшего владельца родовитовой фамилии. Живет он там, можно сказать, безвыездно, но регулярно отлучается в Лондон, где у него коммерческие дела. Приобретая замок, он его благоустроил, имеет выезд, увлекается оранжереей. С окружающими почти не общается . - Очень хорошо! Теперь скажите, как ее зовут? - Кого, сэр? - Не хитрите, сэр Роберт. Если молодой человек столь привлекательной внешности, как у вас, имеющий все возможности развлекать себя светскими удовольствиями, так часто стал навещать своих тетушек, и сильно обеспокоен тем, что они переменят место своего жительства, то совершенно очевидно, что в этой местности, ранее ему мало знакомой, у него имеется сердечная привязанность. И на пути к этой девушке или молодой женщине что-то стоит. Причин увидеть ее при отъезде ваших тетушек оттуда уже не будет. Если вы не будете с нами вполне откровенным, то мне не думается, что мы сможем быть вам полезны. У нас сейчас нет неотложных дел, и немного отдохнуть на лоне природы в соответствии с вашим приглашением мы, пожалуй, могли бы согласиться, тем более что рассказ ваш не совсем обычен, и вы нас им несколько заинтриговали. Нет пока никаких оснований, чтобы заподозрить в том, о чем вы нам поведали, какой-то злой умысел , но все же есть некоторая необычность, тем более что она так всполошила и ваших тетушек. Совершенно смущенный, Метлок, несколько запинаясь, ответил на эту тираду моего друга: - Простите меня великодушно, мистер Холмс! Я буду с вами откровенен во всех деталях. Я из скромности не назвал это имя. Ее Зовут Джейн. Это воспитанница сэра Блекетта, нынешнего владельца замка. Она - сирота. Ее отец много плавал по морям и не мог заниматься своей дочерью постоянно. Она воспитывалась в пансионе. По кончине отца, оставившего ей приличное состояние, ее принял в опекунство сэр Блекетт, раннее хорошо знавший их семью. Он ей не родственник, но Джейн зовет его дядей, ибо родственников у нее вообще нет. Он взял ее из пансиона к себе, когда приобрел этот замок, очень заботится о ней, но и всячески оберегает от посторонних знакомств. Я встретился с ней совершенно случайно на прогулке, и ее образ так запал мне в душу, что я только о ней и думаю. Но в замке мне не приходилось бывать ни единого раза, и никакой надежды попасть туда нет. Сэр Блекетт не расположен к приему такого гостя. Его прислуга - это соглядатаи. За всеми передвижениями мисс Джейн они следят, наблю-
дают, стараясь быть невидимыми. Их обмануть очень нелегко. - Но все же вы видитесь с мисс Джейн? - Да, но очень редко. Она с большими предосторожностями выходит в сад или в лесок, и там появляюсь я. Встречи наши кратковременны, и беседы непродолжительны. Она ко мне расположена, но представить меня сэру Блекетту - об этого нечего и думать. А меня очень беспокоит ее состояние. Она все время находится в страхе, хотя видимых причин для этого, казалось бы, и нет. Эти россказни об огнях и о человеке с сиянием, конечно, оказывают неприятное впечатление не только на нее, а в последнее время, когда слухи эти утихли, ее нервное напряжение, наоборот, усилилось, Она со страхом возвращается в замок, называет его своим гробом, тогда как внешних причин для этого нет. Все там идет размеренно, к ней относятся с полнейшим вниманием, ничем вроде бы не ограничивают. Иногда я встречаю ее просто грустной, но случается, что она просто в панике. Когда же я спрашиваю ее, что произошло, то она отвечает, что ничего из ряда вон выходящего. У нее просто какое-то предчувствие, что она должна скоро погибнуть, и она становится совершенно безучастной. А между тем, по ее словам, к ней все - и слуги и сам Блекетт - относятся бережно и предупредительно. - Она вполне здорова, мистер Метлок? - Когда мы повстречались впервые, она была цветущей, полна обаяния. Потом постепенно напала на нее эта грусть, которая усиливается с каждым днем, а я ничем ей помочь не в состоянии, ибо истоки этой грусти неясны ей самой. - Сэр Блекетт осведомлен о ваших свиданиях? - Джейн ничего об этом ему не говорила, и он ей вопросов по этому поводу не задавал, но боюсь, что наши свидания для него тайной не являются, соглядатаи его могли нас выследить. - Это любопытно, - сказал Холмс, - чем же объяснить, что он никогда об этом не спрашивал? Ведь, надо полагать, он небезразличен к личной жизни, к интересам своей воспитанницы? - Этого я не знаю. Джейн сама опасалась неприятного разговора по этому поводу, но он такой вопрос ни единожды не затронул. Беседа наша продолжалась около получаса. Молодой человек рассказал, что он сын добропорядочных родителей, которые не очень стесняют его и не имеют оснований огорчаться его поведением. Вопрос его дальнейшего устройства уже решен, надо только завершить учение, сейчас у него самая горячая экзаменационная пора . Никаких планов по поводу бракосочетания своего сына родители не строят. Он не скрывает от них своего увлечения, и они относятся к этому спокойно, имея в виду, что его избранница, прежде всего, должна быть ему по душе, об этом он должен сам подумать. Но и помочь ему в этом деле они ничем не могут. Попытки познакомиться с сэром Блекеттом привели бы, скорее всего, к крайне отрицательным результатам. После некоторого раздумья Холмс сказал, что ему и мне, пожалуй, не помешал бы небольшой отдых на природе. Он не прочь поехать туда на некоторое время, но необходимо, чтобы самого сэра Роберта там в этот период не было. Его присутствие будет только мешать, пусть он остается в Лондоне и сосредоточится на завершении своего образования, препроводив нас предварительно к своим тетушкам. Когда потребуется, Холмс поставит его в известность о необходимости приезда, а пока желательно, чтобы он представил нас как преподавателей колледжа, чтобы тетушки сдали нам какое-нибудь помещение. Метлок воспринял все это с большой радостью, хотя я заметил, что обусловленное Холмсом его отлучение не очень-то его вдохновляло. Мы отправились к тетушкам Метлока вечером следующего дня. Сам он сопровождал нас. Поездка не заняла много времени, и мы вышли из поезда на небольшой, захудалой, можно сказать, станции. Метлок, пока мы сидели у нашего багажа, куда-то нырнул и, появившись из мрака, пригласил нас садиться в нанятый им
экипаж. Мы положили в повозку чемодан, саквояж, где были у нас предметы первой необходимости, а также футляр со скрипкой, которую Холмс почему-то решил взять с собой. По проселочной дороге нам пришлось проехать немногим более двух миль. Остановились у аккуратного домика с палисадником. Из него вышли две старушки, старомодные, внимательные, аккуратно прибранные. Это и были тетушки Метлока - мисс Джуди и мисс Полли. Они заранее были оповещены Метлоком о нашем приезде. Нам предоставили отдельный флигелек, в котором мы расположились очень уютно. Приглашение отужинать мы отклонили, сказав, что уже плотно закусили перед отъездом, а сейчас нам настоятельно требуется отдых после поездки. Метлок помог нам устроиться, после чего с тем же возницей уехал на станцию, чтобы сесть на проходящий в Лондон поезд. Этого от него потребовал Холмс еще перед отъездом. Думаю, что по той же причине он изъявил желание, чтобы мы ехали вечерним поездом. Вряд ли когда приходилось нам столь сладко спать, как в эту ночь. Мы не были утомлены, таинственная обстановка, казалось, должна была бы держать нас в определенном нервном напряжении, но все было по-иному. Необычайной чистоты воздух, заглядывавшие в окна ветки деревьев и редкостная тишина вокруг, давно нами не ощущаемая и должным образом не ценимая, погрузили нас в безмятежный сон очень быстро. Как врач, я, наверное, при случае прописывал бы такой сон в сельской местности пациентам, страдающим неуравновешенностью и повышенной возбудимостью. Утром мы встали освеженные и в отличном настроении. Приведя себя в порядок, мы вышли из помещения. Нас сразу заметили наши хозяйки, пожелали доброго утра и пригласили зайти. Уклоняться было крайне невежливо, поэтому мы вскоре оказались за столом и с аппетитом поглощали предложенные нам угощения. - Я предупреждена нашим мальчиком, - сказала тетя Джуди, - чтобы мы не были надоедливыми, не досаждали вам нашими старческими разговорами и жалобами. Вы можете чувствовать себя совершенно свободно, располагать своим временем по своему усмотрению, гулять где вам заблагорассудится и приходить в любое время дня и ночи. Такое деликатное вступление не могло не найти отклика у Холмса. Он сердечно поблагодарил старушек, осведомился о состоянии их здоровья, рекомендовав меня как доктора, готового им услужить. Тетушки не стали сетовать на здоровье, сказав, что их недуги вполне соответствуют их возрасту, что в случае нужды они с большой благодарностью примут мою помощь и к моим советам прислушаются с должным вниманием. Холмс умело направлял разговор, расспрашивал о местности и постепенно подошел к вопросу о возникших у тетушек тревогах. - Местность здесь чудная, мистер Холмс, - сказала тетушка Полли. - Мы живем здесь уже много лет, и отъезд для нас будет неимоверной тяжестью, но на все - воля божия. - Простите меня, я совсем не в курсе дел, - отозвался Холмс, - мне совершенно непонятно, что побуждает вас думать о перемене места. - Соседство, джентльмены! Мы в постоянном страхе от близости нечистой силы. До сравнительно недавнего времени, пока не появился в замке новый хозяин, наши места казались нам райским местечком, в котором можно прожить остаток своих дней. А теперь мысль о необходимости покинуть наш дом гнетет нас, как тяжелый камень. - Я что-то слышал от вашего племянника об огнях в воздухе и о человеке, у которого было сияние вокруг головы, - вы это имеете в виду? - Да, совершенно верно. О человеке нам рассказывали местные жители. Мы не будем удивлены, что это сам дьявол в образе нового хозяина замка. А огни мы сами наблюдали. Они появились из-за замка и летели по ночному небу. Они прикрепились к дереву, потом ушли от него, после чего снова появились и опустились на стог сена. Летят они совершенно бесшумно. Мы сами дважды наблюдали
такое, а слышали от других, что им виделось это неоднократно. Раньше такого никогда не наблюдалось. Поселился в замке новый владелец, и началась вся эта чертовщина. Из замка иногда слышны какие-то зловещие звуки. Подходить к нему люди остерегаются. Кто захочет приблизиться к нечистому? Ведь вот опустились огни на один из стогов, а через некоторое время он вспыхнул и сгорел, как свеча. Кто знает, не опустятся ли эти огни на крышу нашего дома? Это ужасно! Холмс слушал внимательно, ничем не выдавая своего отношения к рассказу, а потом сказал: - Простите, мисс Джуди, все это действительно необычно, но виновника всего этого, как вам кажется сэра Блекетта, который знается с нечистой силой, вы видите? - Лучше бы глаза наши не глядели на него! Он постоянно наведывается в Лондон, и нам приходится видеть, как он проезжает с кучером на станцию или, наоборот , возвращается оттуда. Это плотный мужчина, средних лет. Вид у него очень деловой, довольно сумрачный. Я не стремлюсь разглядывать его. В Лондоне, думается, у него немало знакомства, но здесь он его ни с кем не поддерживает . Иногда приезжают к нему из Лондона, но кто такие - не знаю. Может быть, хорошие знакомые, может быть, исполнители его распоряжений и переустройств. Ведь замок старыми хозяевами был, можно сказать, заброшен. Блекетт же, приобретя его, многое в нем, надо полагать, переустроил. Ведь это его жилище. Девушка , что живет у него, ангельского вида, мы не раз видели ее на прогулке. Ума не приложу, как она может выносить всю эту дьявольскую обстановку... Холмс слушал все это с самым серьезным видом, кивая, я тоже ему поддакивал. Потом он расспросил об окрестностях, и мы отправились на прогулку. Местность оказалась тихой и великолепной. Зеленел лесок, за которым виднелись луга. Поблизости протекала небольшая речушка, тихая и неторопливая. Вдали виднелся замок - предмет тревоги тетушек Метлока. Он возвышался темной громадой, окруженный парковыми деревьями. Ни одного Звука оттуда не доносилось. Опьяняемые чистейшим воздухом, мы вдоль берега речушки вышли к лугу. Повстречавшийся нам кряжистый мужчина поздоровался с нами, заметив, что ранее нас никогда здесь не видел. - Это не удивительно, - сказал Холмс, - мы из Лондона. Намеревались здесь отдохнуть, но наслушались здесь такого, что не располагает к спокойной жизни. - Чего же вы наслушались? - недоверчиво спросил незнакомец. Холмс вкратце пересказал рассказ тетушек Метлока. - По вас я вижу, что вы не очень-то доверяете тому, что слышали, считаете это сельскими баснями. Так вот скажу вам, что я своими глазами видел то, что вам рассказали. Я - здешний фермер, все окружающее мимо моего внимания не проходит. Можете мне не верить, но если хотите, я расскажу вам, как было дело. Когда в замке поселился новый хозяин, то всем было любопытно, что в нем делается. Но ходили вокруг да около, близко подойти никто не решался. О замке и раньше ходили невеселые легенды, а теперь, когда новый его владелец от всех отгородился, и вовсе пошли домыслы, тем более что челядь сэра Блекетта ни с кем не общается. Даже здесь на лугу, когда появляются по какому-нибудь делу. Девушку из замка мы видели на прогулке, но только издалека. Иногда из замка слышались какие-то мрачные Звуки, похожие на музыку. Любопытствуя, я как-то ночью пробрался в парк Блекетта, хотел понаблюдать, что там происходит: больно уж много разного болтают о новом хозяине. Лучше бы я и не делал этого. Затаился я в одной аллее и смотрю вокруг и прислушиваюсь. И вдруг вижу, что по аллее идет человек. Кругом темно, фигуру различить трудно, но вокруг головы у него сияние! У меня ноги отнялись со страха. Когда он прошел, я еле пришел в себя и убрался с проклятого места чуть живой. Лица я различить не мог, но сияние видел четко. Такое рисуют обычно вокруг великомучеников, но здесь, наверное, это встреча с дьяволом. В ту же ночь я видел, как из-за замка в небо
взмыли огни. Потом они вернулись обратно. Их я видел еще несколько раз, видели и другие жители. Один раз они опустились на стог сена, а через некоторое время стог загорелся, и никто не пошевелился, чтобы потушить пожар. - Неужели же все так спокойно отнеслись к огню? - К огню-то отнеслись не спокойно, возможности перекинуться ему куда-нибудь не дали, но на погибель этого стога смотрели совсем равнодушно. - Почему так? - Если дьявол поджег свое имущество, то не нам это исправлять. Этот стог принадлежал владельцу замка, сэру Блекетту. Заготовка сена для лошадей его выезда. - Пожалуй, вы поступили мудро. Не дело христиан вмешиваться в дела дьявола. Что, все сено сэра Блекетта сгорело? - Нет, только один стог. У него еще хватит сена. На это нам наплевать, но ведь его огни могут сесть и на наши стога или, не приведи господи, на наши крыши. Мы расстались с фермером и довольно долго бродили по лугу и вокруг мрачного замка. Вечером Холмс взял свою скрипку и, задумавшись о чем-то, вдохновенно играл. Так прошел и еще один день. Затем, выйдя на прогулку в очередной раз, мы увидели, что от замка в нашу сторону мчится пароконный экипаж. Поравнявшись с нами, кучер осадил лошадей, а седок приветствовал нас. - Добрый день, джентльмены. Я - Блекетт, хозяин этой усадьбы, - сказал он. - Вы как будто бы сняли помещение у этих старушек? Кто вы такие? Мы объяснили, что преподаем в колледже, а сейчас, имея некоторое свободное время, намереваемся немного отдохнуть в сельской местности, не отдаляясь сильно от Лондона. Мы оба на медицинском факультете. Я - врач, а Холмс - химик. Узнав о нашем желании, студенты нашли своего товарища с юридического, который и посодействовал нам снять флигелек у его тетушек. Сэр Блекетт держался с нами очень приветливо, но глаза его смотрели на нас испытующе. Это был плотный, нестарый еще мужчина, с внешностью, не располагающей к большой доверительности - Я здесь проживаю не столь давно. У меня много дел в Лондоне, и я постоянно туда наведываюсь. Вот и сейчас я еду на станцию к поезду. Проезжая мимо, я слышал игру на скрипке, это вы играли, доктор Ватсон? - Нет, сэр, вы слышали игру моего друга. - Превосходно! Я тоже любитель музыки. Мне удалось восстановить пришедший в упадок орган, и я иногда позволяю себе поиграть на нем. Когда-то в этой части у меня были честолюбивые мечтания, но их пришлось оставить и заняться коммерческой деятельностью. Моя воспитанница, леди Джейн, также музицирует - на фортепьяно. Пожалуй, в значительно большей степени, чем я, ибо деловые заботы ее не касаются. Было бы очень приятно, если бы вы приняли мое приглашение посетить нас. Я пришлю за вами экипаж. Захватите, пожалуйста, вашу скрипку. Я надеюсь, вы не откажетесь составить компанию леди Джейн в ее музицировании. Познакомитесь с моими владениями, у которых, к моему великому сожалению, столь нелицеприятная репутация. У нас прекрасный парк, стоящая внимания оранжерея. У меня много дел, и я сожалею, что всем этим прелестям не могу отдаться всецело. Посетите нас. Здесь мало культурных людей, и, как ни прекрасна окружающая природа, скука может одолеть вас. Само собой разумеется, что мы изъявили сэру Блекетту свою признательность и обещали быть у него. Он торопился к поезду и должен был вернуться через два дня. Наша ссылка на то, что в присылке нам экипажа нет необходимости, что тут близко, на Блекетта не подействовала. Он сказал, что в дальнейшем - как нам будет угодно, а первоначально он считает своим долгом доставить нас к себе. В последующие два дня мы продолжали свои прогулки и наслаждались окружающей
нас природой. Поздно вечером мы вдруг услышали со стороны замка низкие звуки. Порывы ветерка относили их в сторону, но затем стихло, и мы стали различать их более явственно. - Вслушайтесь, Ватсон, - сказал мне Холмс, - ведь это органная музыка. Мне даже кажется, что я улавливаю хоралы Баха. Видимо, сэр Блекетт вернулся из Лондона, и мы завтра можем ожидать его экипаж. Мы стояли молча и напряженно вслушивались. Вдруг из-за замка в небе появились огоньки. Они пронеслись к лугу и исчезли. Потом они вновь появились и устремились в обратном направлении. Музыка стихла, а огни пролетели совершенно беззвучно. Сознаюсь откровенно: меня охватило какое-то оцепенение, и я следил за огнями затаив дыхание. Холмс вывел меня из этого оцепенения, заметив, что фермер, оказывается, не выдумывал басни. - Дьявол вернулся в свое гнездо, - сказал он, - и его духи, как мы имеем возможность наблюдать, опять заметались по ночному небу. Хорошо, что незаметно у них стремления к нашему жилищу, а то наши благочестивые хозяйки перепугались бы насмерть. В середине следующего дня, как и предполагалось нами, от сэра Блекетта прибыл экипаж. Кучер поклонился нам и сказал, что нас ожидают в замке. Ехать пришлось недолго. Сэр Блекетт приветствовал нас, стоя на ступеньках крыльца. Мы проследовали за ним в его покои. Рассматривали их с любопытством. Высокие потолки, старинная лепка, просторность производили впечатление, но трудно было отделаться от чувства какой-то мистичности. Мы оказались в большом зале. У передней стены высился орган. - Это моя гордость, - сказал Блекетт, - он был совсем заброшен, и мне пришлось немало потрудиться и приложить усилий, чтобы этот инструмент зазвучал, как в прежние времена. Он сел на орган и взял несколько аккордов. Мы внимательно слушали. Видимо, хозяин был когда-то незаурядным музыкантом. Зазвучала торжественная музыка, исполняемая хозяином. Это были хоралы Баха. - Это мое наслаждение, - сказал сэр Блекетт, - отключающее меня от многочисленных забот, заставляющее на некоторое время забыть о несовершенстве всего земного. - Вы великолепно играете, - сказал Холмс, - диву даешься тому, что вы не утратили своего умения, не имея постоянной практики. - Конечно, мистер Холмс, прискорбно, что я не имею возможности отдаться музыке всецело. Когда-то мне прочили большую будущность в музыкальном мире. Однако этому было не суждено сбыться. Наследство, оставленное родителями, призывало меня заняться земными делами, и юношеские надежды пришлось оставить. - Слушая вас, - сказал Холмс, - я вспомнил легенду о Бахе. Он как-то забрел в одну сельскую церковь, когда в ней не шла служба, но органист упражнялся в своей игре. Великий композитор попросил тогда разрешения что-нибудь и ему воспроизвести на органе. Музыкант разрешил - и слушал как зачарованный. А когда музыка окончилась, он воскликнул: «Это или дьявол, или сам Бах!» Сэр Блекетт засмеялся. - Благодарю вас, - сказал он, - за столь лестное сопоставление, но я его слишком недостоин. Мне не дотянуться даже до ступеней Баха, а на дьявола я, пожалуй, могу претендовать - такую я, кажется, приобрел репутацию, став владельцем этого поместья. Мрачную славу замка, все его таинственные легенды молва механически переносит и на его нового владельца. Мы все дружно рассмеялись. Потом Холмс спросил Блекетта: - Скажите, сэр, а как подается воздух в органные трубы? Неужели так же, как в старину? Ведь специальный человек во время игры органиста должен непрерывно качать мехи для того, чтобы трубы звучали. - Так и было у прежних владельцев, но от такой архаичности я, естественно,
отказался. При восстановлении органа я предусмотрел подачу воздуха из отдельного помещения, вне здания. Установлен моторчик, который при моей игре подает воздух в орган по трубе, проложенной вдоль стены, замаскированной, чтобы не портить общего вида старинных стен. Насторожитесь. Слышите отдаленный стук этого мотора? Сейчас я дам сигнал остановить его. Ну, теперь не угодно ли будет вам погулять со мной по парку? Мы приняли это предложение с большим удовлетворением. Сэр Блекетт сопровождал нас, все поясняя, и нам казалось, что сумрак тенистых аллей, ведущих к замку, не устраняет его таинственность, но усиливает великолепие. В аллеях деревья и кустарники были ухожены, кое-где подстрижены, а несколько в стороне от них - производили впечатление дремучести и запущенности. Многие из деревьев имели весьма почтенный возраст. Шелестела листва, и кое-где слышались птичьи голоса, но все же было ощущение погруженности в тишину, ту самую, что так подействовала на нас в первую нашу ночь. От этих впечатлений мы с Холмсом почувствовали усталость и сочли благоразумным не злоупотреблять гостеприимством хозяина. Прощаясь с нами, он выразил надежду на то, что завтра мы вновь посетим его. - Я должен принести вам свое извинение, джентльмены, за то, что не представил вас своей воспитаннице леди Джейн. Завтра я сделаю это, она сегодня несколько нездорова. Я надеюсь, мистер Холмс, что вы захватите с собой свою скрипку и помузицируете с леди Джейн. Она, конечно, будет очень рада такому партнеру. Во второй половине дня, если вас не затруднит, мы будем вас ожидать . Я извещу вас об этом просто. Как услышите органную музыку, то считайте, что вас с нетерпением ожидают. Когда мы вернулись к себе, Холмс сказал мне: - Я думаю Ватсон, что вы постараетесь найти момент, чтобы порасспросить леди Джейн о ее недомогании. Возможно, что ей потребуется ваш совет или даже врачебная помощь. У гостеприимного сэра Блекетта на это не должно быть никаких возражений, хотя не исключено, что он пользуется услугами прославленных врачей, если в них имеется нужда. Но так уж водится, когда гость в доме имеет медицинскую профессию, то считается невежливым не спросить у него совета. Мне это было хорошо известно, и я согласился с Холмсом полностью. Мы продолжали наслаждаться природой, прогулками своими все более осваивая местность. Приблизительно около двух часов пополудни мы услышали доносящуюся из замка органную музыку. Мы привели себя в порядок, и пошли на этот музыкальный зов. Холмс бережно нес футляр со своей скрипкой. Заметив нас, сэр Блекетт пошел навстречу и пригласил пройти в гостиную. При нашем появлении со стула поднялась девушка, совсем молоденькая, редкой красоты. Сэр Блекетт представил нас леди Джейн. Она улыбнулась нам, но в ее взгляде я уловил какую-то настороженность. Мое врачебное око не заметило у нее следов какого-нибудь недуга, но она была бледна к, как мне показалось, чем-то напугана. Холмс проявил галантность, начав разговор о музыке. Сказав, что он осведомлен о том, что леди Джейн также имеет к ней склонность, и будет польщен, если леди Джейн окажет ему честь исполнить что-нибудь совместно. Блекетт поддержал его в этом, и она проводила всех в свою комнату, где стоял прекрасный рояль. Холмс достал свою скрипку из футляра, потрогал ее струны, потом наклонился к девушке и спросил, что бы хотелось ей исполнить. Девушка ответила и взяла аккорд на рояле. Холмс кивнул головой, и она начала. Через некоторое время вступила и скрипка. Играли они с вдохновением, и лицо девушки заметно оживилось. Мы с Блекеттом расселись на стульях и с удовольствием слушали исполняемые одна за другой мелодии. Преобладали больше минорные, но чувства в них было вложено много. Холмс наконец сказал: - Леди Джейн, не будет ли у вас возражения против какой-нибудь музыки повеселей , а то я боюсь, что наши слушатели впадут в грустное настроение?
Леди Джейн согласилась, и они сыграли несколько бравурных пьес. Блекетт оживился и, заметив, что исполнители устали, предложил на этом остановиться и прогуляться с ним в оранжерею, которая, как он надеется, достойна нашего внимания . Мы поднялись и последовали за ним. Леди Джейн составила нам компанию. По затемненной аллее мы прошли немного и оказались у входа в оранжерею. Там нас встретил крупный, мрачного вида мужчина с большой шевелюрой волос - садовник. Сэр Блекетт имел основание утверждать, что его оранжерея заслуживает внимания. Она была вместительна и содержала в себе самые разнообразные экзотические растения, которыми хозяин, совершенно очевидно, гордился. Света и влаги в оранжерее было изобилие, уход за растениями не мог вызвать нареканий. Все было в идеальнейшем порядке. Чувствовалось, что садовник в своем деле весьма опытен. Ухоженность аллей свидетельствовала о его неустанной заботе. Наиболее эффектными в оранжерее были великолепные орхидеи и цветок Виктории Регин. Мы осмотрели все очень внимательно и с большим интересом. Сэр Блекетт улыбался, видя, какое чарующее впечатление производит на нас его детище. Он пояснял нам особенности какого-нибудь цветка, историю его приобретения и выращивания. Иногда за добавочными сведениями обращался к своему садовнику . Леди Джейн вдруг сказала, что от дурманящего запаха у нее закружилась голова, и она подождет нас всех на скамеечке, установленной в аллее. Я тут же вызвался проводить ее, сказав, что в кармане имею флакончик с нашатырным спиртом. Девушка поблагодарила, а сэр Блекетт, увлеченный своими пояснениями, только кивнул головой и продолжал просвещение Холмса. Мы с леди Джейн вышли из оранжереи и сели на указанную ею скамеечку. - Вы очень любезны, доктор, - сказала она мне, отдавая предложенный ей флакон , - давайте посидим здесь на воздухе, голова моя сейчас перестанет болеть. Мало-помалу у нас с ней завязался разговор. Я осведомился, конечно, что ее беспокоит. Она сказала, что не испытывает никаких болезненных ощущений, но иногда впадает в совершенно беспричинный страх. - Я заметил, что у вас довольно грустный вид, - сказал я, - но простите, если вторгаюсь в недозволенную область, причина может быть в сердечной привязанности или в какой-нибудь неустроенности? Леди Джейн посмотрела на меня пристально. - Вы делаете намек на Роберта Метлока? - Боже упаси, леди Джейн, я не могу и не вправе делать какие-то намеки. Просто, как врач, я изыскиваю истоки вашего состояния. - Хорошо, доктор. Я скажу вам откровенно, что ваше появление в нашем доме я восприняла настороженно, расценив вас как знакомых своего дяди, близких ему по духу, общаться с которыми мне не доставляет удовольствия. Я воспитывалась в пансионе в довольно строгих рамках, но и с широким кругом общения - со сверстницами. Попав сюда, я уподобилась цветку, пересаженному с места своего обитания в великолепную оранжерею своего дядюшки. Всего здесь в достатке, благоустроенность и роскошь вы сами видите, но я не знаю, куда себя деть, с кем пообщаться, чем заняться. Дядюшка иногда вывозит меня в Лондон, мы даже театр посещаем, но это довольно редко, да и то под неусыпным его надзором, без какого-нибудь самостоятельного общения с окружающими, Поверьте, я не говорила бы вам всего этого, если бы в процессе совместной с вашим другом игры не пришла к заключению, что вы совсем новые люди, не относящиеся к кругу больших знакомых моего дяди. Эта музыка и прочувствованность скрипки мистера Холмса предрасположили меня к вам. - Вы тоскуете о мистере Метлоке? - Если говорить прямо, то да. Мы очень расположены друг к другу, но виделись с ним только украдкой и довольно редко. Но если бы только это меня угне-
тало... - А что же именно? Метлок сейчас сосредоточен на сдаче экзаменов, потому здесь и не появляется. К слову сказать, за его успех в сдаче экзаменов я тревожусь, так как голова его забита не теми предметами. Он тоже все время думает о вас. - Видите ли, доктор, я понимаю эти обстоятельства, но дело-то не только в них. С некоторых пор меня вдруг охватывает страх, причем я не нахожу для него каких-то оснований. Это может случиться, когда я читаю веселую книгу, или играю на рояле, или просто сижу, о чем-нибудь размышляя. Я говорила об этом Метлоку при встрече, но не могла объяснить, что именно меня беспокоит, что вызывает страх. В последнее время такие приступы страха нападают на меня все чаще и чаще, и я боюсь, что у меня будет нервное расстройство. Вот поэтому-то у меня и столь неприглядный вид. Метлок это тоже заметил, боюсь, что он переменится ко мне в своих чувствах. - Может быть, на вас действует мрачная обстановка вашего замка, сумрак парковых аллей, в которых может что-либо почудиться? - Да нет, мистер Ватсон, по аллеям я иногда прогуливаюсь вечером, и ничего такого сверхъестественного мне не чудится. В замке, правда, я увидела призрак, о котором здесь идут слухи. Это было несколько дней тему назад. По темному коридору двигалась фигура человека. Шел он молча, несколько грузно, хотя и бесшумно. Но главным, что приковало мое внимание, было сияние вокруг его головы. Естественно, я очень испугалась и шмыгнула к себе в комнату. Призрак не обернулся. Утром я ожидала, что сэр Блекетт или кто-нибудь из прислуги упомянет об этом видении. Но никто о нем ничего не говорил, и я сама не решилась что-нибудь сказать, боясь, что меня примут за сумасшедшую. Может быть, это действительно мне привиделось, ибо страхи без причин нападали на меня еще ранее и нервы у меня явно не в порядке. Странно, что это, казалось бы, потрясающее событие не ввергло меня в такой же ужас, какой я испытывала до этого без всяких причин. Я подивился рассказанному и спросил леди Джейн, замечает ли ее состояние сэр Блекетт, что говорит по этому поводу. - Конечно, замечает, да я и сама не скрываю от него своего недомогания. О призраке только умолчала. Я думаю, что и столь любезное приглашение вас и вашего друга продиктовано ему именно беспокойством о моем состоянии. Он, вообще говоря, суховат и выдержан, но по отношению ко мне предусмотрителен, я постоянно под его надзором. Видя мою такую неуравновешенность, он обмолвился, что нам нужно почаще бывать в Лондоне, и в следующий свой туда приезд он позаботится, чтобы к нам прибыл коммивояжер с образцами хороших материй. Мне надлежит выбрать себе материал по вкусу для пошива выходного туалета. Но меня это мало радует. - Простите меня, мисс Джейн, если я позволю себе вопрос не совсем деликатного свойства. Сэр Блекетт, не являясь вам родственником, не имеет ли виды на вас как на будущую супругу? - Что вы, доктор! Я думаю - ни в малейшей степени. Не то чтобы я столь не нравилась ему, но к тому есть чисто практические соображения. Сэр Блекетт был уже дважды женат. Овдовев после первого брака, он нашел себе новую жену - молодую красавицу. С ней он и потерпел крушение. Она увлеклась одним офицером из знатной и состоятельной семьи и просто сбежала с ним от сэра Блекетта. Все благоустройство замка, оранжерея, парк предназначены не для меня. Если и решится сэр Блекетт обзавестись хозяйкой дома, то, полагаю, это будет женщина более зрелого возраста, более внимательная, от которой не будет оснований ожидать увлечений вне дома. Однако, прекратим разговор на эту тему, я вижу, что ваш друг и сэр Блекетт покидают оранжерею. Они действительно вышли и прежде всего осведомились о недомогании леди
Джейн. Мы оба уверили их, что все в порядке: голова у нее более не болит, парковый воздух, где не чувствуется столь одуряющего запаха, подействовал вполне живительно. Мы с Холмсом стали прощаться. Дома я рассказал ему содержание беседы с леди Джейн, и он нашел его любопытным. В последующие два дня мы опять были гостями сэра Блекетта. После прогулки, где Холмс со знанием дела рассказывал о том, как химики имитируют запахи самых различных цветов - герани, ландыша, фиалки, мы опять оказались в комнате леди Джейн, чтобы послушать их с Холмсом игру. Он открыл футляр своей скрипки, поискал в ней что-то, потом, смутившись, сказал, что по рассеянности дома оставил канифоль, и сейчас ему нечем натереть смычок. Он попросил леди Джейн исполнить что-нибудь без него, и она, согласившись, заиграла ноктюрн Шопена. Холмс, сидевший у стены, вытащил часы, взглянул на них, потом встал и прошелся по комнате, посмотрел в окно, опять взглянул на часы и сказал, что, кажется, мы более не можем злоупотреблять гостеприимством хозяина, тем более что погода стала хмуриться. Сэр Блекетт посожалел об уходе, сказал, что надеется видеть нас у себя завтра. Он хотел бы продолжить беседу об имитации духов, в чем, как сказал ему Холмс, особенными искусниками проявили себя парфюмеры Ниццы. Послезавтра сэр Блекетт намеревается уехать в Лондон и проведет там два-три дня. Мы побывали там и назавтра. Холмс спросил у Блекетта, когда тот уезжает. Тот сказал, что, скорее всего, с десятичасовым поездом. Он займется своими делами, а кстати, договорится о присылке агента с образцами материй для туалетов леди Джейн - пусть она выберет по своему вкусу. Позавтракав утром следующего дня, Холмс сказал мне: - Я вас на время покину, мой друг, но не скучайте, это ненадолго. Погуляйте, посмотрите кругом, но не старайтесь приближаться к замку в мое отсутствие. Он ушел на станцию. Я коротал время в его отсутствие. Прогулявшись, довольно продолжительно беседовал с тетушками Метлока. Старушки были взбудоражены: ночью они опять видели летающие огни, которые, по их понятиям, были не чем иным, как ночными ведьмами. Я, как мог, успокаивал их, говоря, что это, скорее всего, какое-то атмосферное явление. - Нечистая сила, - сказал я, - пока что не выказывает интереса ни к вам, ни к нам с Холмсом. По лицам мисс Джуди и мисс Полли я видел, что мои доводы для них малоубедительны, и они напомнили мне про сгоревший стог сена, выразив опасение, что ведьмы могут спуститься и на нашу крышу. Холмс, против моих ожиданий, вернулся с вечерним поездом. Он сказал мне, что намерен прогуляться и поразмыслить один. Я остался в доме, а он ушел. Во второй половине следующего дня мы услышали звуки органа и поняли, что сэр Блекетт вернулся, и приглашает нас к себе. После обычных приветствий Холмс попросил хозяина дома дать ему возможность еще раз посетить оранжерею. Блекетт был польщен таким вниманием, и мы скова оказались в этом райском уголке. Холмс расспрашивал опять об экзотических растениях, внимательно ко всему присматривался. Пояснения давал не только Блекетт, но и его садовник. Сэра Блекетта вызвали из оранжереи, сообщив что прибыл какой-то человек с двумя чемоданами. Оказалось, что это приглашенный из Лондона агент с образцами материи для леди Джейн. Холмс спросил разрешения у Блекетта продолжать осмотр оранжереи. Потом предложил мне остаться, сказав, что он скоро вернется, только проводит сэра Блекетта. Я видел, как они вошли в замок вместе с агентом, а потом сэр Блекетт пошел к себе, направив агента в комнаты леди Джейн, а Холмс, чуть помедлив, потихоньку направился к оранжерее. Он несколько за-
держался, а потом присоединился ко мне и с большим любопытством выслушивал пояснения садовника. Поблагодарив его, Холмс попросил передать сэру Блекетту, если он вернется, что мы отправились домой, полагая, что сейчас у него есть житейские заботы. Из окна своего дома мы через пару часов увидели, как экипаж сэра Блекетта отвез агента с его чемоданами к поезду. Очевидно, что леди Джейн сделала свой выбор, и магазин от сэра Блекетта получил солидный заказ. Утром следующего дня Холмс предложил мне прогуляться на станцию. Там он подошел к окошечку телеграфиста и спросил, нет ли телеграммы на его имя. Телеграфист протянул ему бланк. «Письменные работы, - гласил текст, - представлены . Экзамены будут своевременно. Адаме». Мы потихоньку отправились в свой флигилек. Там мы хорошо перекусили, закурили , и Холмс сказал: - Не кажется ли вам, Ватсон, что наша сельская идиллия несколько затянулась и что мы достаточно отдохнули? Я думаю, что нам пора уже собираться в Лондон. Завтра мы еще побудем здесь, а послезавтра нам следует нанести прощальный визит сэру Блекетту. До вечера Холмс что-то тихо играл на своей скрипке, погруженный в раздумья. Совсем стемнело, и мы вдруг услышали, что нас тревожно зовет тетушка Джуди: - Идите сюда, джентльмены! Опять в небо поднялись ночные ведьмы! Мы действительно увидели группу огней, бесшумно перемещающуюся в вечерней мгле. Напряженно следя за ними, мы наблюдали, как у этих «ведьм» начался какой-то шабаш: некоторые огни сближались друг с другом, потом отделялись и снова сближались. И вдруг один из огней направился в нашу сторону, повергнув в ужас обеих тетушек. Но он не дошел до нас, а опустился на близко расположенное дерево. Я не выдержал и, выхватив пистолет, выстрелил в «нечистую силу» . Огонь соскользнул с дерева на траву. Тетушки присели от страха, ожидая, наверно, что там сейчас заполыхает костер. Мы же с Холмсом подбежали к дереву и увидели то, что приводило в смятение жителей округа. Это была самая настоящая сова, но перья у нее светились. С большим трудом мы уговорили тетушек приблизиться и посмотреть на убитую птицу. Холмс стал успокаивать их, говоря, что ничего сверхъестественного перед ними нет: - Это пыльца светящегося растения Armillaria mellea1. Оно среди других произрастает в оранжерее сэра Блекетта. Через два-три часа, я полагаю, свечение прекратится, и все ваши страхи окончательно развеются. Ведь свет гнилушек в лесу, такой таинственный и манящий, в ужас вас не повергает? Старушки слушали его недоверчиво и заспешили к себе домой. Когда мы остались одни, Холмс сказал, что мой выстрел помог ему ускорить разгадку. Я сказал ему, что не заметил в оранжерее растения, о котором он говорил тетушкам. - Само собой разумеется, - ответил Холмс, - ведь мы были там в дневное время. А я, пользуясь отсутствием сэра Блекетта, пробрался в его парк ночью и увидел свет в оранжерее, который и прояснил мне происхождение ночных ведьм. Я усомнился: - Но не могли же совы проникнуть в оранжерею, да еще в таком количестве? 1 Armillaria mellea - это дереворазрушающий гриб «опенок осенний», у него не пыльца, а споры. Чаще всего является паразитом, поражает около 200 видов деревьев. Иногда опята являются сапрофитами: они растут на пнях и на мёртвых деревьях. В этом случае отмечается белое свечение пней по ночам, но возможно свечение вызывается сопутствующим микроорганизмом. Вообще ночное свечение довольно часто встречается среди микроорганизмов и насекомых. Светящихся сов, о которых идет речь, видели в окрестностях Норфолка (Англия), в 1866, 1897, 1907, 1908, 1909 и 1922 годах. Одна из них, подстреленная в 1897 году, продолжала светиться в течение нескольких часов и после смерти. - Прим. ред.
- Они там и не были. Их дупла заражены пыльцой. И сделано это намеренно. Вы помните, что страх наводили не только эти «ведьмы», но и призрак со светящейся головой? Об этом вам и леди Джейн упоминала. Вы видели роскошную шевелюру садовника? Так это она и светилась, он именно и заразил дупла пыльцой по указанию сэра Блекетта, его и заметила леди Джейн в замке. - Для чего же вся эта мистификация, Холмс? - Это проще простого. Сэр Блекетт заметил увлечение своей воспитанницы Робертом Метлоком и, не подавая вида о своей осведомленности, решил избавиться от молодого человека без всяких нареканий. Он упрочил, таким образом, недобрую славу своего замка. Перепугались насмерть тетушки Метлока, пришли к выводу о необходимости покинуть свое насиженное гнездо. Таким образом, ему незачем будет приезжать сюда, и его знакомство с леди Джейн оборвется. У меня создалось впечатление, что Холмс мне что-то не договаривает, но он этим ограничился, и я подумал, что у меня уже выработалось ожидание слишком уж замысловатого там, где его и нет. Утром мы упаковали свои пожитки, а во второй половине дня отправились к сэру Блекетту отдать последний визит, поблагодарить за гостеприимство. К моему удивлению, я заметил в доме какую-то суматоху. Сэр Блекетт стоял на крыльце и отдавал своим слугам отрывочные приказания, получив которые они спешили в разных направлениях. Завидев нас, он взволнованно сказал нам: - Случилось несчастье! Пропала леди Джейн. Утром она вышла погулять в парк, и ее след исчез. Я разослал всех на реку, в поле, в лес: может быть, заблудилась. Мы вошли с ним в комнаты леди Джейн. Заметен был некоторый беспорядок. Холмс усадил расстроенного Блекетта и стал расспрашивать об обстоятельствах. Однако никаких подробностей из рассказа почерпнуть не удалось. Все было как обычно. Вечером леди Джейн ушла в свои комнаты. А утром долго не появлялась. Когда к ней постучали, то ответа не было. Решили, что она прогуливается в парке. Послали туда, но там никого не оказалось. Она исчезла, и поиски ее до сего времени безрезультатны. Разговаривая таким образом, Холмс присматривался к обстановке в комнате. Вдруг он взглянул в окно и, видимо что-то там заметив, вскочил и кинулся к двери, крикнул мне: - Ватсон! Быстро За мной! Мы оказались по другую сторону двери. Он сунул мне в руки ключ, сказав на ходу: - Заприте сейчас же и не отходите от двери! Пока сэр Блекетт выбирался из-за стола, все было уже сделано. Он находился в запертой комнате, я стоял в коридоре у двери, а Холмс стремительно исчез. Блекетт стал стучать в дверь и требовал, чтобы его выпустили. Я не отвечал. Он стал ругаться и бить в дверь стулом. Через некоторое время ругань его сменилась воплями и криками, которые издает страшно перепуганный человек. Подумав, не случилось ли что в комнате с хозяином, я чуть было не открыл дверь. Но тут я услышал звон стекла и грохот. Я выскочил на улицу. Сэр Блекетт выломал оконную раму и выпрыгнул из окна. Комната была на первом этаже, но окно располагалось на высоте, превышавшей рост человека. Блекетт ушибся при падении. Когда я подбежал к нему, он смотрел на меня дикими глазами, в которых Застыл ужас, но никаких физических повреждений я на нем не заметил. Оглянувшись кругом, я увидел, что к нам из аллеи спешит Холмс. Вдвоем мы приподняли довольно грузного сэра Блекетта и отвели его в комнату. Помочь нам было некому: всех слуг он разослал в разные концы на поиски леди Джейн. Усадив пострадавшего в кресло, я стал приводить его в чувство. Вначале он никак не реагировал, только дико смотрел на нас обоих. Постепенно все же он пришел в себя и стал сидеть в кресле прямо, глядя на нас уже осмыс-
ленно. Холмс достал из буфета бутылку с вином и, налив уже бокал, предложил выпить. Тот подчинился и уставился на Холмса. - Сэр Блекетт, - сказал Холмс, - я вижу, вы совсем уже оправились, и потому давайте поговорим, пока в доме никого нет. Это удобнее не только для нас, но и для вас, так как избавляет от широкой огласки. Лишние свидетели совсем не в ваших интересах. Прежде всего, успокойтесь за сохранность леди Джейн. Ей абсолютно ничего не угрожает. Чтобы вы не надеялись, что вам что-то удалось скрыть от нас, я вкратце изложу вам суть. Вы - преступник, сэр Блекетт, и очень изощренный злодей. Вам удалось добиться опеки над леди Джейн, и, взяв ее к себе, вы стали распоряжаться ее довольно приличным состоянием. Не возражайте , пожалуйста, все это совершенно точно установлено. Вся беда для вас была в том, что девушка выросла, и близился день ее самостоятельности. Ничего плохого в вашем к ней отношении усмотреть нельзя. Вы были к ней очень внимательны и ничем не обижали. Присоединить ее капитал к своему проще всего, казалось бы, было заключением брака с ней. Однако у нее к тому определенно не замечалось склонности, да и вы сами опасались такого брака после того, как от вас сбежала молодая жена. О чем, кстати, леди Джейн осведомлена достаточно хорошо. Как на грех, к своим тетушкам стал наведываться молодой Роберт Мет- лок, и леди Джейн с ним повстречалась. Взаимовлечение молодых людей ничего хорошего вам не сулило. Вы сделали вид, что ничего не замечаете, но решили сыграть на дурной славе вашего замка. Отсюда и полеты «ночных ведьм», переполошивших всю округу, а прежде всего тетушек Метлока, вознамерившихся уехать отсюда, подальше от нечистой силы. Однако гарантии, что Роберт Метлок смирится с таким положением, ваш способ не давал. Вы придумали другое, такое, что ни увидеть, ни услышать, ни пощупать нельзя. Мы представились вам как преподаватели колледжа, и вы, естественно, испытывая к нам недоверие, проверяли нас. Но доктор Ватсон самый настоящий врач, и для вас это было очевидным. А что касается меня, то наши беседы по парфюмерии рассеяли ваши сомнения: мои химические познания можно было проверить по самым солидным справочникам. А вот в той области, где вы хороший знаток, мы были совсем мало осведомлены. Это - акустика. Восстанавливая орган, вы и провели необходимые для вашего замысла работы. Воздух в орган у вас подается не мехами, по старинке, а моторчиком из специальной пристроечки вне здания. Я поинтересовался этим лично. Увидел, что от пристроечки идет не одна труба - к органу, а и другая, подходящая к комнатам леди Джейн. У включающего эту трубу устройства имеется пять клемм. Труба в ее комнатах представляет собой излучатель инфразвуков. Их не улавливает ухо, но организм их воспринимает. У попавшего под это излучение возникает чувство необъяснимой тревоги. Он пугается всего без причины. В таком состоянии вы и держали леди Джейн, рассчитывая, что она потеряет вкус к жизни. Если бы потребовалось, то и вообще нетрудно было привести ее в невменяемое состояние, со всеми вытекающими из этого последствиями. - Что вы городите, Холмс! - Ничего противного истине. Вас интересует, как я до этого додумался? Леди Джейн жаловалась на тревогу, внезапно возникающую у нее без видимых причин. Будучи с вами у нее в комнатах, вы помните, я хватился канифоли для своего смычка и прошелся вдоль окна, поглядывая на часы. Так это не часы были у меня в руках, а обычный компас с магнитной стрелкой. Он совершенно четко указал мне, что в стене имеется большая железная масса, скорее всего труба. Нам сейчас стоит только расковырять стену, как труба обнаружится. - Мало ли что может находиться в стенах. Какое это имеет ко мне отношение? Что за дикая у вас фантазия?! - Не надо быть столь категоричным, сэр Блекетт. Я понимаю вашу возбудимость . Ведь вы только что испытали на себе воздействие этой трубы при включении третьей клеммы. Для леди Джейн ограничивалось все первой или второй клем-
мой. А что было бы, если бы это была четвертая или пятая клемма? Это я включил сейчас трубу, чтобы проверить все на вас самом. - Все равно вы ничего не можете доказать! - Сэр Блекетт, вы заблуждаетесь. Даже если сейчас нагрянут ваши слуги, и вы поручите им разрушить всю установку, запись о вашем преступлении останется, и я тогда отдам вас под суд. Вы ездили в Лондон и заявили там приезд к вам агента с образцами материи для пошива туалетов леди Джейн. Я тогда же был в Лондоне, установил, кто должен был приехать к вам. Этому агенту заплатили приличную сумму за то, чтобы он предоставил свой вояж другому человеку, и не очень-то распространялся на эту тему. У вас был не агент, а профессор Адаме из института акустики. Об этом не знает и леди Джейн, выбиравшая образцы. А в одном из чемоданов под ворохом образцов у профессора помещалось устройство по записи инфразвука. Его сила, интенсивность, зафиксированы на ленте, находящейся сейчас в Физическом институте. Кратковременное включение устройства провел я, когда Ватсон с садовником остались в оранжерее, а вы, направив «агента» к леди Джейн, удалились в свои комнаты. О том, что профессор Адаме с такой миссией выезжал к нам, осведомлен и Скотленд-Ярд, так что для него это новостью не явится. Я следил за Блекеттом. Он тупо и с ненавистью смотрел на Холмса, а тот продолжал : - Леди Джейн находилась в исключительной опасности. Ваши акустические упражнения, сэр Блекетт, свободно и незаметно могли довести ее до сумасшествия, что входило в ваши расчеты. Однако случилось так, что она ничего не потеряла... кроме имени. Могу прямолинейно сообщить вам, что она от вас бежала с помощью Роберта Метлока, с которым уже и обвенчалась. Я полагаю, сэр Блекетт, что не в ваших интересах обнародование всей этой истории. Думаю, что сейчас вы откроете свой сейф и все бумаги, имеющие отношение к леди Джейн, передадите мне. Я обещаю вам, что дело ваше не будет предано огласке, хотя, поверьте мне, я настроен так не из сострадания к вам, а лишь из желания не смущать покой молодой семьи. Не сомневаюсь в том, что ее новые родственники, узнав обо всем, устроили бы шумный процесс, покрывший ваше имя несмываемым позором. Блекетт вздохнул, потом поднялся, открыл сейф и вытащил из него папку с бумагами. - Здесь все, - сказал он. - Вот еще что, - сказал Холмс, - чтобы совсем завершить это малоприятное дело, я надеюсь, что вы, сэр Блекетт, распорядитесь, чтобы личные вещи леди Джейн были упакованы и отвезены тетушкам Метлока. Об этом мы будем извещены немедленно, и леди Джейн, равно как и ее новые родственники, останется в уверенности, что вы желаете ей счастья. Этого вполне достаточно, и вы можете не приносить личных поздравлений. Мы покинули его. По дороге я спросил Холмса, откуда он узнал о побеге леди Джейн, ведь мы с ним не расставались. - А телеграмма, мой дорогой друг, - сказал он. - Сообщая мне о письменных работах, профессор Адаме извещал меня о хорошей записи инфразвука, а то, что экзамены начнутся своевременно, означало, что Метлок готов немедленно выехать и осуществить акцию похищения леди Джейн и немедленного с ней венчания, как было оговорено с ним при моем пребывании в Лондоне. ...Прошло после этого два года, и мы как-то надумали съездить на станцию у Тонбриджа. Пешком мы прошли к тетушкам Метлока. Они так никуда и не выехали. Старушки были нам очень рады. Они рассказывали нам, что замок теперь во владении нового хозяина, старый куда-то уехал. А ночные ведьмы больше не появлялись в небе. Племянник навещает их очень редко, он почти не расстается с молодой женой - леди Джейн - и со своим маленьким сынишкой.
9. «МЕРКУРИЙ» И «ДАКОТА» Не кажется ли вам, Ватсон, - сказал мне как-то Холмс, - что мы с вами стареем и все меньший интерес у нас вызывают дела, которые приходится расследовать? Нет, я не могу сказать, что преступления сейчас совершаются с меньшей хитроумностью, нежели прежде, скорее - наоборот. Но большинство их связано с какой-нибудь крупномасштабной операцией, в которой участвуют множество правонарушителей, которые, я бы сказал, «подведомственны» не мне, кустарю- одиночке, а широко разветвленной агентурной цепи, которой располагает «Интел- лидженс сервис2». Каждый год приносит столько технических новшеств, что к ним еще не успеваешь привыкнуть, как их уже заменяют новыми. Хитроумность преступного замысла от этого лишь увеличивается, но интерес для меня он представляет меньший, так как в большинстве случаев он «распылен», требует непосредственной слежки, и на мою долю - сыщика-одиночки, основывающегося на сопоставлении деталей и на логическом умозаключении, - почти ничего и не остается. Мне приходится сожалеть о классическом старом воре, убийце, шантажисте, выявление которого не потребует привлечения огромного числа сотрудников и вполне доступно моим скромным силам и средствам. Я возразил своему другу, сказав, что на него, видимо, нашел очередной приступ хандры из-за отсутствия интересного дела, к которому он мог бы приложить свои способности. - Доля правды в ваших словах есть. Пожалуй, даже - большая доля. Но вот упоминание о развивающейся технике нам сбрасывать со счета нельзя. Кстати, Ватсон, вы не читали романа Герберта Уэллса «Война в воздухе»? - Читал, конечно. Это очень интересный автор, хотя большинство его романов - фантастические и имеют довольно мрачную окраску. Об Уэллсе говорят, что это наш, британский, Жюль Верн, предвосхищающий своими описаниями развитие техники будущего. - Вот-вот! Примерно то же самое сказал мне мой брат Майкрофт, пригласивший меня навестить его. Он дал мне эту книгу и сказал, что освещаемые в ней вопросы, несмотря на всю фантастическую фабулу, заслуживают самого пристального внимания. Международная обстановка сейчас очень накалена. Военные ведомства накапливают и совершенствуют подчас совсем необычное вооружение. Ни у кого нет сомнения, что воздушные корабли будут принимать участие в боевых действиях. Строятся управляемые аэростаты - дирижабли, у нас и на континенте. Особенно преуспевает в этом Германия. Там, по нашим сведениям, превосходно показали себя дирижабли с металлической оболочкой, сконструированные Фердинандом Цеппелином. Это - воздушные чудовища, о которых можно сказать, что они сошли со страниц уэллсовского романа. Вообще говоря, идея управляемого аэростата не нова. Было немало проектов, которые пытались осуществить на деле. Этим занимались и у нас, и во Франции, и в России. Нельзя сказать, что в прошлом не было успеха, однако вполне, надежной конструкции еще не создали. Сконцентрировано внимание сейчас на дирижаблях жесткого типа. Для их оболочки Цеппелин использовал сплавы алюминия. В не столь давнем прошлом этот металл приравнивался, можно сказать, к драгоценным, так как для получения его требовались неимоверные затраты. Но теперь его таким не считают, этому способствовала разработка электролитического способа его получения. Правда, не везде удается поставить такое производство, ибо связано оно с большими затратами электроэнергии. У нас это производство еще недостаточно больших размеров, и мы широко пользуемся поставками алюминия из Соединенных Штатов Америки. В связи с 2 Интеллидженс сервис (англ. Intelligence service), собирательное наименование сети разведывательных и контрразведывательных служб Великобритании. Эти службы, как правило, правонарушителями не занимаются. Вряд ли Холмс не знал об этом. - Прим. ред.
этим несколько загадочным является одно обстоятельство. Мы сейчас в хороших отношениях с Россией, и она закупает у нас довольно много оборудования и материалов . Русский военный агент, контролирующий такие поставки, граф Воронов, усиленно добивается от нашего премьер-министра поставок алюминия. По агентурным сведениям, в России, во всяком случае, в ближайшее время, не склонны к созданию дирижабля жесткой конструкции. При таком положении настойчивость графа Воронова в вопросе поставок России этого металла просто удивительна. Добиваясь этого, он приводит совершенно нелепые доводы: в России, дескать, очень большие пространства сильного бездорожья, почему следует облегчить снаряжение солдата-пехотинца, заменив у него общепринятый медный котелок алюминиевым. В беседе с одним дипломатом премьер-министр заметил, что от нашего русского коллеги он наслушался всяческих аргументов, но его мотивировка об исключительной важности для России алюминия как средства борьбы с бездорожьем и весенней распутицей доказывает его изобретательность и наше невежество! Настоятельно требует этих поставок артиллерийское ведомство. Весьма возможно, что это просто камуфляж, ибо нет оснований предполагать, что Россия намеревается изготовлять орудийные стволы из алюминиевых сплавов. На производство же термитных бомб или каких-нибудь измерительных приборов в таких количествах алюминий вряд ли потребуется. А, тем не менее, только что прошло в России весьма нашумевшее дело. Довольно крупные немецкие финансисты, обосновавшиеся в Петербурге, предложили артиллерийскому ведомству доставить ему нужное количество из-за границы. Они получили такое согласие и отправили своего агента в Швецию. Однако генерал Смирнов установил за этим агентом наблюдение, и на обратном пути русские офицеры задержали его. Под второй подошвой ботинка у агента нашли документы, врученные ему его хозяевами еще в Петербурге; по ним выходило, что некая немецкая фирма отправляет в Россию принадлежащий, ей алюминий. На самом же деле огромные количества алюминия находились там же, в Петербурге , на тайных складах предприимчивых финансистов. Вся эта инсценировка потребовалась им для того, чтобы продать свой металл по баснословной цене. Само собой разумеется, что при разоблачении своего агента финансисты подняли невообразимый шум, но генерал Смирнов не отличался мягкостью характера и отправил незадачливых братьев в Сибирь. Эта неприглядная история лишний раз свидетельствует о том, что интерес России к алюминию нешуточный. И граф Воронов знает, в чем тут дело, но не раскрывает своих карт. - Простите, Холмс, - вставил я в рассказ Холмса свою реплику, - а что представляет собой граф Воронов, и не создалось ли у вас впечатления, что вашему брату Майкрофту пришло в голову предложить вам поездку в Россию? - Нет, нет, мой дорогой друг, он ничего подобного не имел в виду, весь этот рассказ всего лишь познавательная беседа. Поставки алюминия в Россию отнюдь не беспокоят нас. В политике, правда, дружбы не бывает, но в настоящее время отношения с Россией у нас не оставляют желать лучшего, мы можем даже считать эту державу своим союзником. Как я понял из высказываний Майкрофта, дружбе в политике более всего способствует взаимная осведомленность. Но это совсем не наше дело, дорогой Ватсон, в эти дебри погружаться у меня нет никакого желания . Что касается вашего вопроса о графе Воронове, то могу сказать, что он профессиональный военный в чине полковника. Воспитанность и эрудиция его исключительно высокие. Он свободно говорит по-английски, по-французски, по- немецки , владеет и шведским языком. Деловитости и энергии ему не занимать. Несколько диссонирует с общим о нем представлением его недавний проигрыш в размере пяти тысяч фунтов. - В какую игру он их проиграл? - Он проиграл их на пари, причем по идиотской причине. Его противник на каком-то рауте заметил, что будет там же в четверг, двадцать четвертого числа. Граф же заметил, что этого не может случиться, так как четверг не двадцать
четвертого, а двадцать пятого. Хотя и сдержанно, но оба горячились, доказывая свое. Выиграл противник, и граф при свидетелях уплатил ему свой проигрыш, заметив с небрежностью, что он упустил из виду наличие какого-то меридиана вблизи Америки, где не то появляется, не то пропадает день в календаре. Совсем как у Жюля Верна в его романе «Вокруг света за 80 дней». - Так вы хотите сказать, что противником графа был американец? - Совершенно верно, Ватсон. С удовольствием отмечаю, что в вас все больше развивается наблюдательность. Это мистер Харгривс, инженер алюминиевой корпорации в США, как говорят, очень талантливый. Он постоянно курсирует между Нью-Йорком и Лондоном, налаживает здесь непростое алюминиевое производство. - Вас не наводит это на какую-нибудь мысль? - Наводит, естественно, но ведь совсем не об этом просил меня Майкрофт. Здесь нет никакого криминала. - Так он вас все-таки просил о чем-то? - Да, Ватсон, хотя просьба его не настойчивая, а, так сказать, между делом. Если он и рассказал мне про эти алюминиевые обстоятельства, то это вовсе не Значит, что именно этим он обеспокоен. Тут дело в другом. Я вернусь опять к роману Уэллса «Война в воздухе». Хотя наибольшее впечатление в нем получается от воздушных исполинов, но там же обрисованы и аппараты тяжелее воздуха. Уэллс не столько предвосхищает, сколько тонко улавливает развитие воздушной техники, в зародыше уже имеющейся. «Робур - Завоеватель» Жюля Верна живописует словесные баталии, вплоть до потасовок, сторонников проектирования аппаратов легче и тяжелее воздуха. По современным аэропланам мы видим, что в реалистичности описанной конструкции Уэллс оказался ближе, чем Жюль Верн. У аэропланов , следует считать, большое будущее, хотя их насмешливо еще продолжают называть «летающими этажерками». Путь освоения этих аппаратов уже усеян многочисленными жертвами. Однако они все более и более совершенствуются, и для полетов на них скоро не потребуется быть каким-то выдающимся спортсменом. Главное в каждом аэроплане - это его мотор, который должен быть легким, мощным и безотказным. Особенно важной деталью в моторе является магнето, регулирующее подачу электрической искры для зажигания горючей смеси. Неисправность магнето - это гибель летчика и аэроплана. Особенно удачны немецкие конструкции магнето, которые используют хотя и в незначительных количествах, но крайне нужный, дефицитный и дорогостоящий металл - платину. Если раньше она была достоянием ювелиров, то сейчас ее взяли на строгий учет. Она важна для многих химических процессов, но для производства магнето в первую очередь. Все державы собирают сведения по постройке аэропланов у своих соседей. Наше правительство внимательно наблюдает за такой продукцией в Германии. Выпуск аэропланов там, как установлено, в сильной мере зависит от поступления на завод платины. Доставлять же ее приходится из-за океана. Служба промышленной разведки у Британии хорошо налажена и многочисленна. Каналы, по которым платина перебрасывается в Европу, выявлены ею с достаточной четкостью. Платина колумбийская , а доставляют ее на пароходах, курсирующих от Нью-Йорка до Лондона. Трансатлантические пассажирские пароходы представляют собой удобное транспортное средство для контрабандистов платины. - Два таких парохода совершают регулярные рейсы из Нью-Йорка в Лондон и обратно - «Дакота» и «Жемчужина Атлантики». На них-то, как выявлено, и курсируют контрабандисты. Специальные агенты выслеживают их, многое обнаруживает таможенный досмотр, но все же совершенно оборвать эту нить не удается. Последняя широкомасштабная операция дала богатый урожай. У одного контрабандиста (респектабельного пассажира) обнаружили платину в банках из-под бисквитов, спрятанных за обшивкой стены в головах каютной койки. Другой, хитроумный, запрятал платину во внутренность фотоаппарата, которым производил снимки. У некоторых проще - в нательном поясе. Ухищрения контрабандистов трудно себе и
представить, но служба по их выявлению тоже достаточно квалифицированна, о многих знают еще до выхода парохода из Нью-Йоркского порта. Последняя операция создала впечатление, что вся платина, предназначенная к переброске на континент, перехвачена. Однако агентурные сведения сообщали, что выпуск аэропланов с интересующего нас завода хотя и несколько снизился количественно, но не задержался. - Рассказывая все это, Майкрофт дал мне понять, что его интригует то обстоятельство, что платина перебрасывается через Лондон, и установлено это со всей четкостью. Внезапный и самый тщательный досмотр на корабле должен был привести к краху контрабандистов. Добавочные агентурные сведения тому много способствовали. Но все-таки какой-то ручеек, очевидно, остался. - Но ведь пароходов-то в этом рейсе два, - сказал я Холмсу, осененный, как мне показалось, догадкой. - Нет, дорогой Ватсон, в этом случае приводится говорить только о «Дакоте», ибо «Жемчужина Атлантики» в рейс выйти не смогла по техническим причинам. Только с «Дакоты» мог пробиться этот ручеек. - Дорогой Холмс, - сказал я, - кажется, вам не приходилось еще читать мне столь пространную просветительную лекцию, хотя содержание ее очень любопытно. Однако я не пойму замысел вашего брата Маикрофта. Посвящая вас во все эти технические подробности, неужели же он имеет в виду включить вас в число десятков или сотен единиц массового списка агентурной разведки или промышленного контршпионажа? Ведь неспроста он вам все это рассказывал. А его время насыщено делами, да и вы, можно сказать, время свое отдаете не отвлеченным вопросам . - А почему вам, мой дорогой друг и собрат, не посмотреть на это как на некоторую разрядку, на родственное побуждение одного брата поболтать с другим, с которым столь редко приходится ему видеться? Майкрофт никаких предложений мне не делал. Он только сказал, что если у меня появится желание, то я мог бы побывать на «Дакоте», ибо завтра она должна прийти в порт, но ее предварительно задержат на рейде для таможенного досмотра. Я не имею от Маикрофта никакого задания, но он возбудил у меня некоторое любопытство, да и заманчиво посмотреть красавец корабль. Если ваши желания совпадут с моими, то, пожалуй, нам недурно будет прокатиться завтра с таможенными офицерами на рейд и, пока они будут заняты своим делом, мы просто поглазеем, окунемся в обстановку на корабле. - Между прочим, наше общение с братом не ограничилось кабинетной обстановкой. Он с каким-то генералом должен был выехать на летное поле и предложил мне прокатиться с ним - взглянуть, как взлетают аэропланы. Я с охотой согласился, и мы выехали на генеральском автомобиле. В дороге у нас случилась задержка: отказал мотор. Генерал не выбирал выражений, негодуя на то, что опаздывает. Его шофер сказал тогда, что если бы генерал приказал выдать ему магнето «Бош», то такая неприятность не имела бы места. Генерал оборвал его примерно такими словами: «Не ваше дело, Вилли, учить меня, потому и не мелите чуши. Если я и опоздаю на несколько минут, то большой беды не будет. А рисковать из-за отсутствия хорошего магнето жизнью хотя бы одного нашего пилота я не вправе». Майкрофт при этом глубокомысленно посмотрел на меня, как бы говоря : «Вот, ты видишь на живом примере, как много значит платина для воздушного искусства, почему таможенники столь внимательны к лицам, промышляющим контрабандой» . На следующий день мы с Холмсом, облачившись в наши формы морских офицеров, оказались в порту, Холмс был осведомлен о времени отправления катера с таможенниками на рейд для встречи приходящей «Дакоты». Он подошел к группе офицеров, поговорил с их начальником, и через некоторое время мы взошли на катер, который доставил всех нас на рейд, куда уже подходила «Дакота». Сигнал, по-
данный с катера, был принят пароходом. Он остановился, и вскоре мы ступили на его палубу. После коротких переговоров с капитаном офицеры-таможенники разошлись по кораблю. Мы же с Холмсом стали прогуливаться по ослепительной палубе мимо окон кают. Пароход был великолепен. Комфорт чувствовался во всем, путешествие на нем - это было очевидным - доставляло пассажирам полное наслаждение. Мы осматривали все с большим интересом. Из одного окна мы вдруг услышали слова: «Ну, вползайте, гадюки, давно вас ожидаем!» Мы оторопело посмотрели друг на друга. Из окна вдруг выглянула голова какого-то джентльмена и обратилась к нам: «Тысяча извинений! Простите, ради бога, сквернословие моего питомца, оно ни в коей мере не адресовано вам. Это совершенно безобидный попугай, очень красивый, но совершенно невоспитанный . Милости прошу - зайдите ко мне в каюту». Мы последовали приглашению. Хозяин каюты представился нам: «Харгривс, инженер алюминиевой компании «Меркурий». В клетке на жердочке разместилась птица с великолепным оперением, очень яркой окраски. Она косила на нас желтым глазом и примирительно произнесла: «Все очень хорошо, все прекрасно. Угостите Поля сахаром!» Холмс улыбнулся и, увидев сахар на столике, взял кусочек и просунул сквозь прутья решетки. Попугай схватил сахар клювом, и примирение, видимо, состоялось, ибо он ласково и благодушно сказал: «Приветствую вас, мерзавцы!» - Простите, джентльмены, неразумную птицу. До того как попасть ко мне, он своим хозяином имел портового забулдыгу. От него он нахватался таких выражений, что некоторые даже неудобно произносить при дамах. Я стараюсь обогатить его лексикон чем-то более благопристойным, но старое у него иногда прорывается, и, как правило, в самый неподходящий момент. Но я к нему очень привязался , почему и терплю его сквернословие. Не могу уверять, будто попугай понимал, что разговаривают о нем, но он прислушивался, кокетливо склонив голову набок. - Так что же, джентльмены, начинайте осмотр, - сказал нам владелец каюты. Холмс вопросительно взглянул на него: - Простите, но мы вас плохо понимаем, мистер Харгривс. - Почему же, ведь вы - офицеры таможенного досмотра? - Ах, вот вы о чем! Это не совсем так, мистер Харгривс, мы прибыли с ними, но задача у нас другая. Мы офицеры санитарного надзора. Сейчас, пока работает таможенный досмотр, мы в бездействии. Потом пройдемся по судну, осмотрим санитарное состояние его помещений. - Ах, вот как! Присаживайтесь, джентльмены, будете моими гостями. У нас завязалась неторопливая беседа, в ходе которой Харгривс рассказал нам, что его специальность по выплавке алюминия, а это заставляет его быть все время в пути. Он приезжает на «Дакоте» в Лондон, уточняет технические детали на местном заводе, вносит необходимые изменения в процесс, отвозит в Нью-Йорк требуемую документацию. Он стал своим человеком на здешнем предприятии, а «Дакота» надолго, как видно, будет играть роль его дома, и эта каюта постоянно закреплена за ним. Хотя в бытовом смысле во всем этом и есть некоторые стеснения, но работа на лондонском заводе оказалась очень интересной и целиком захватила Харгривса. Во время этого разговора на палубе через окно Харгривс увидел красивую девушку и подозвал ее, попросив: - Люси! Принесите, пожалуйста, три бутылочки оранжада, похолодней. Очень жарко. Девушка поклонилась и через короткое время оказалась в каюте с бутылками. Харгривс поблагодарил ее и предложил нам напиток. - Удивительно симпатичная девушка, - сказал он, - благодаря ей я не знаю забот, и особенно должен быть благодарен ей этот сквернослов Поль. Она вычис-
тит его клетку, даст зерна, водички, хотя он, случается, и позволяет себе недопустимые выражения. Когда я схожу на берег на несколько дней, я спокоен за Поля: Люси Фокс проследит за его самочувствием. Я кое-что подбрасываю ей за эти услуги. У нее здесь жених, который всегда встречает ее. Красивый молодой человек, Керли. Работает он на том же лондонском алюминиевом заводе. Она говорит, что они скоро поженятся, может быть к концу летней навигации, когда соберут деньжат. Я приветствую ее выбор. Какая она красавица - вы видели, а он ей под стать. Кстати, иногда и я бываю ей полезен в этих ее сердечных делах. Я схожу на берег, а ей еще некоторое время приходится заниматься уборкой. Она просит меня захватить с собой открытку жениху, извещающую о ее прибытии. Поскольку Керли работает на том же заводе, куда я приезжаю, то я отдаю открытку секретарю, и он тут же оказывается извещенным о прибытии своей невесты. Холмс пристально глядел на попугая, который примолк, но искоса поглядывал на нас. - Я вижу, - сказал Холмс, - что обиталище вашего любимца довольно удобное, как будто бы сделано на заказ. - Вы недалеки от истины. Это подарок мне от лондонского завода. Раньше у Поля была обычная клетка из стальных прутьев. Теперь же ему подарили другую - легкую, из алюминиевого сплава. - Я вижу, что и о столовом наборе для него позаботились? - Да, конечно. Две мисочки из алюминиевого сплава - для корма и для воды. Они имеют винтовую нарезку, чтобы не опрокинуться при качке. Видите, изображение бога Меркурия вытиснено на мисочках - это торговый знак нашей фирмы. - Он очень изящно выполнен. - Конечно. Вот, посмотрите вблизи, - Харгривс вытащил портсигар с таким же изображением. - Вам нравится? Примите от меня в подарок, мне немедленно отштампуют такой же на заводе. Холмс поблагодарил, принимая подарок. Он внимательно всмотрелся в рисунок и сопоставил его с тем, что был на мисочках. Они были явно с одного штампа. Холмс дал Полю еще кусочек сахару, и тот, взяв его, сообщил моему другу, что он «мерзавец». - Я думаю, что нам еще придется свидеться, мистер Харгривс, я, во всяком случае, на это надеюсь, мне хотелось бы получить у вас кое-какую техническую консультацию. Пока же мы вас оставим с благодарностью за гостеприимство и интересную беседу. Кстати, вы говорили об извещении жениха Люси Фокс. Возможно, и я буду ей полезен? Я буду на берегу раньше вас, так как я уеду с катером. Можете передать со мной ее открытку, я немедленно вручу ее секретарю вашего завода, послужу для вас, так сказать, личным Меркурием3. - Пожалуйста, пожалуйста. Это очень хорошо, благодарю вас, - сказал Харгривс, передавая открытку Люси к своему жениху. Холмс положил открытку в карман, и мы, поклонившись, вышли из каюты. Мимо нас по палубе прошли два офицера, направляясь в каюту капитана. Холмс спросил их, завершена ли уже их работа, но получил отрицательный ответ. Потом мы повстречали священника, которому поклонились. Он посмотрел на нас пристально, соображая, по всей вероятности, почему не видел этих офицеров с таможенника- 3 Меркурий — в древнеримской мифологии бог-покровитель торговли. Но прообразом Меркурия был древнегреческий бог Гермес. Последний же - бог торговли, прибыли, разумности, ловкости, плутовства, обмана, воровства и красноречия, дающий богатство и доход в торговле, бог атлетов. Покровитель глашатаев, послов, пастухов и путников; покровитель магии и астрологии. Посланник богов и проводник душ умерших в подземное царство Аида. - Прим. ред.
ми. - Почему вы столь неприветливы, святой отец, - обратился к нему Холмс, - это, кажется, несообразно с вашим саном. Или мы чем-то неприятны для вас? - Вы верно подметили, сын мой, - ответил пастор, - ваше появление нарушило мои планы, из-за вас я должен буду задержаться на корабле. - Почему из-за нас, святой отец? - Ваш таможенный досмотр заставляет меня отложить церемонию бракосочетания. - Ах, вот в чем дело! Ну, прежде всего я должен сказать, что мы не таможенники, а лишь попутно с ними. Наша задача куда скромнее, мы осматриваем санитарное состояние на корабле. Это можно было бы сделать уже в порту, не тревожа пассажиров, но раз уж отправился сюда катер с офицерами-таможенниками, то и мы решили прокатиться. Они уже посетили вас, святой отец? Священник смягчился и пригласил нас к себе в каюту. Никакого беспорядка таможенники в ней не произвели, и причин для расстройства, как нам казалось, не было. - Простите, святой отец, чем вам столь досадили таможенные офицеры? Обстановки вашей они ничем не нарушили, а браки, если я не ошибаюсь, могут заключаться и «возле пещи огненной»? - Вы очень упрощенно на это смотрите, - ответил священник, - дело ведь не во мне, а в тех, кто вступает в брак. Молодые люди обратились ко мне с просьбой о том, чтобы я совершил обряд бракосочетания до прихода в порт. Они намерены остановиться в гостинице и занять один номер, что едва ли разрешат им, если они не состоят в браке. - Ну, ведь это можно сделать, когда таможенные офицеры покинут корабль? - Сэр! Этот акт должен быть боговдохновенным, как для вступающих в брак, так и для свидетелей, и даже для священника, свершающего обряд, Неподходящее у всех для этого настроение, и создано оно этим осмотром. Придется сделать все по приходе в порт, но до того, как новобрачные ступят на берег. От этого церемония пройдет более скромно, с меньшим числом приглашенных, так как задерживаться на корабле многим нежелательно. Да и ваш покорный слуга не сможет провести церемонию с должным благолепием. Мы посочувствовали священнику, находя, что создавшаяся обстановка действительно несколько испортила намечавшийся план брачной церемонии. Пастор поведал нам, что он состоит на «Дакоте» корабельным священником и следует с ней во всех ее рейсах. Работа у него нетрудная, но уж очень однообразная. На отдельной тумбочке в каюте священника лежало массивное великолепное Евангелие большого формата. Холмс заинтересовался им и спросил, неужели такую тяжесть приходится носить при каждом богослужении. - Нет, - сказал священник, - это очень дорогое, настольное Евангелие, редкостная вещь, которая путешествует со мной по водам и охраняет меня в пути. Он отстегнул тяжелые накладные застежки, по всей видимости, золотые, и раскрыл перед нами листы священного писания с прекрасно выполненными иллюстрациями . Испытывая определенную гордость, он предоставил нам возможность полистать фолиант, полюбоваться живописными шедеврами. - Это Евангелие принадлежит вам? - спросил Холмс. - Нет, что вы, сэр! Это имущество святой церкви, того прихода, которому я служу. - Но ведь это огромная ценность! Вы не боитесь за его сохранность? - Нет, джентльмены, не только я считаю, что эта вещь охраняет нас в пути. Если бы и нашелся какой святотатец, возжелавший, не убоявшись бога, похитить Евангелие, то покинуть корабль незамеченным с такой тяжелой вещью крупного формата ему не удалось бы. Не говоря уже, о том, что сбыть с рук такую вещь представляло бы неимоверные сложности, которые неизбежно привели бы к покара- нию злодея.
- Пожалуй, вы совершенно правы в своих рассуждениях. Мы побеседовали еще некоторое время с большой теплотой. Заметно было, что пастору на своем посту не часто приходится вести разговор на светские темы и он доволен некоторой разрядкой. Распрощавшись с ним, мы пошли по коридору, заглядывая последовательно в каждую каюту. Весьма вежливо мы сообщали обитателям кают, что проводим санитарный осмотр помещений, извинялись за причиненное беспокойство и, не задерживаясь , следовали дальше. Здесь уже мне принадлежала первая скрипка: как профессиональный врач, я задавал наиболее правдоподобные вопросы, давал советы чисто медицинского характера. Побывали мы и на пароходной кухне. Ее санитарное состояние не вызывало нареканий, а приготовленная пища, судя по запаху, могла удовлетворить любого гастронома. Навестили мы и каютки горничных, обслуживающих пассажиров. Одна из таких принадлежала красавице Люси Фокс, которая приносила нам и Харгривсу холодный оранжад. Она встретила нас как уже знакомых и была к нам очень внимательна. У нее уже побывали таможенники, и некоторый беспорядок в каюте был заметен, но в целом ее каютка производила впечатление уютного гнездышка. Я осведомился у нее, нет ли у нее каких недомоганий, как лечащий врач, я мог бы оказаться ей полезным. - Что вы, сэр, я очень признательна вам за заботу, но, кажется, мне не на что пожаловаться. - Может быть, на неустройство жизни? - осведомился Холмс, улыбаясь. - Пожалуй, нет, сэр. Мне приходится очень много работать, но я считаю, что место у меня хорошее, и на оплату своего труда я также не обижаюсь. - Но ведь вы прикованы к «Дакоте», а в вашем возрасте запросы девушек шире. - Вы справедливо это заметили сэр, но я вовсе не намереваюсь быть в таком положении до седых волос. Как у всякой девушки, у меня мечта о тихой семейной жизни, и я надеюсь, что до этого уже недалеко. У меня есть жених. Нам надо еще немного подкопить деньжат, а потом он вступит в какое-нибудь небольшое торговое дело, и я сойду с парохода. - По какую же сторону океана находится сейчас ваш жених? - Он здесь, в Лондоне. Работает клерком на заводе компании «Меркурий» - пока. Он каждый раз встречает меня, приходит сюда и ждет, пока я не освобожусь. - Вы американка? - Нет, сэр, я англичанка, но проживаю в Америке. Семья наша выехала туда, когда я была совсем маленькой. Родителей уже нет в живых, есть лишь две сестры, обе замужем и живут своей жизнью. - Так что по ту сторону океана вас встречать некому. Или ваш жених еще не окончательный и есть в Нью-Йорке кто-то другой, кому желательно завоевать ваше сердце? - Что вы, сэр! Я знаю, что о девушках недурной наружности принято высказывать такие подозрения. Но поверьте, что я предана своему жениху и никакого другого для меня не существует. По ту сторону океана, как вы выразились, меня встречает иногда моя пожилая тетка, но никак не молодой человек. - А морская обстановка никак на вас не действует, Люси? Вы совершенно безразлично относитесь к качке? - Ко всему приходится привыкать, сэр. Работа, как я уже сказала, у меня нелегкая, требующая поворотливости. Я, случается, очень устаю, а когда начинает качать, то это - противное состояние. У меня иногда болит голова, и приходится глотать пирамидон. Сейчас, после таможенного досмотра, у меня будет усиленная уборка. Конечно, после того, как пассажиры сойдут на берег. - А что это за чехольчик у вас? - спросил Холмс, поднимая его со столика. - Это набор отверток. При осмотре кают я не дожидаюсь слесаря, чтобы закрепить шурупы у плинтусов, которые потревожены досмотром. Приходится, чтобы не задерживаться, брать на себя и эту мужскую работу. Но за это меня особенно
ценит командование судна, и я этим довольна. Мы распрощались с красавицей и пожелали ей быстрейшего устройства ее личных дел. На палубе Холмс, спросил меня, как я нахожу состояние ее здоровья. Я сказал, что не нахожу никаких изъянов, что с медицинской точки зрения Люси Фокс - завидный экземпляр молодой и красивой женщины. - А ее частые головные боли? - Кто вам сказал о них? Она только упомянула, что после утомительной работы, если еще случается качка, она их испытывает. Да думаю, что и это больше естественное кокетство молодой красавицы. Она здорова, как лесной орех, ее улыбку может взять на вооружение реклама какой-нибудь фирмы освежающей зубной пасты. Холмс удовлетворенно кивнул головой и сказал, что нам следует поторопиться, так как таможенные офицеры уже собираются в каюте капитана и их катер готов к отплытию. Мы зашли туда и увидели, что на столе лежит пачка писем и банки консервов с компотом из персиков - очевидно, добыча таможенников. Холмс поинтересовался ею. Офицер показал ему письма - все они были адресованы в Гамбург , хотя получатели значились разные. Владелец этих писем находился здесь же, его офицеры доставляли в таможню. - Вот посмотрите, сэр, - сказал офицер Холмсу, - на всех конвертах большая красочная марка. Отлепляем одну из них и - что мы видим? Моток очень тонкой, волосовидной проволоки оказался у него в руках. - Мы проверим все эти конверты, проверим и получателей. Он уверяет нас, что просто для ускорения доставки взял по просьбе своих знакомых письма родственникам в немецкой колонии Нью-Йорка. Весьма возможно, что получатели фальшивые , но все это основательно проверят. - А что это За консервы? - Тут дело проще. Мы располагаем сведениями о том, кто везет контрабанду, и ее нахождение не столь трудно обнаружить: видите запайку шва, она не фабричная, и это выдает владельца с головой. Мы вскроем эти консервы в присутствии их владельца, и едва ли они окажутся для него такими сладкими, как рассчитывалось . Вскоре мы все спустились в катер, и он помчал нас к берегу. Распрощавшись с офицерами, Холмс подозвал кеб, который и доставил нас на Бейкер-стрит. Пройдя в свою лабораторию, Холмс зажег спиртовку, накрыл треножник асбестовой сеткой и, когда она прогрелась, положил на нее открытку Люси Фокс. С ней ничего не произошло. По-прежнему на ней был голубок на лицевой стороне, а текст письма гласил: «Мой дорогой! Я приехала в полном здоровье. Очень хочу тебя видеть, соскучилась. Люси». Холмс покачал головой, потом смочил ватку растворами из разных склянок, осторожно касался открытки, но никакого изменения не было. Он подумал немного, после чего поставил на сетку открытую склянку с йодом. Между строчками вдруг выступила надпись синего цвета: «Отец задержится богослужением, не приходи раньше 18.30». Я с недоумением посмотрел на улыбающегося Холмса, а он невозмутимо достал пузырек с кристалликами, отсыпал немного в стаканчик и растворил их. Окунув в раствор ватку, он провел ею по надписи, которая тут же исчезла, и подсушил открытку. - Ну, дорогой Ватсон, не ждите сейчас никаких разъяснений, мне необходимо поторопиться, чтобы доставить открытку по назначению. Он быстро переоделся в обычный свой костюм и исчез. Я также переоделся и стал ожидать его возвращения. Я размышлял, что благоразумно поступил, удержавшись на корабле от вопроса, который вертелся у меня на языке: мне показалось странным, что в милой беседе с очаровательной девушкой Холмс не упомянул об ее открытке к жениху, которую он намерен ему доставить. По-видимому, что-
то вызвало его подозрения, о которых он мне ничего не сказал, и умолчал по той причине, чтобы не возбудить настороженности Люси Фокс. Вернулся Холмс довольно поздно. Он сказал, что побывал на Заводе «Меркурий» . Открытку он передал секретарю, и тот его заверил, что она немедленно будет у адресата. Его он видел издалека. К указанному времени Холмс был в порту, где уже давно стояла «Дакота». Красивый молодой человек подошел к сходням с букетом цветов. Холмс хорошо рассмотрел его, и впечатление от наблюдения объекта у него создалось довольно благоприятное. Он видел, как с палубы его окликнула Люси Фокс, как его пропустил на пароход матрос, как нежно она его встречала. Холмс дождался и момента, когда счастливая пара сошла с парохода и отправилась на прогулку. Он ничем себя не обнаружил, спокойно и рассеянно наблюдал за всем, сидя на открытой веранде небольшого ресторанчика за чашкой кофе. «Дакота» в обратный рейс должна была отправиться через четыре дня. Я предполагал, что Холмс захочет еще раз побывать на ней, но он таких намерений не высказал. С утра уходил на завод «Меркурий», интересовался там производственным процессом. Через несколько дней Холмс предложил мне прокатиться на континент. Он сказал, что в ближайшие дни торговый представитель «Меркурия» отправится в Гамбург для оформления очередной поставки заводу криолита. Я спросил Холмса, что это такое. Он разъяснил, что металлургия алюминия особенная, она проводится без печей, но с потреблением большого количества энергии. Очищенная алюминиевая окись разлагается электрическим током с выделением чистого металла. Но проводится этот процесс в расплаве криолита - минерала довольно редкого, добывающегося главным образом в Гренландии. В Гамбург привозят оттуда криолит, и представитель «Меркурия» регулярно туда наведывается для организации отправки очередной партии этого необходимого заводу сырьевого материала. Эверт, как зовут этого представителя, имеет в Гамбурге хорошие контакты и ездит туда регулярно, что и обеспечивает бесперебойную работу плавильного цеха «Меркурия» . Холмс познакомился с Эвертом на заводе и, узнав о его поездке, сказал ему, что будет, наверное, иметь удовольствие сопровождать его, так как его друг, доктор Ватсон, предполагает деловую поездку в Гамбург, и ему, Холмсу, хочется взглянуть на город, о котором он столь наслышан. Короче говоря, Эверт отплывает в Гамбург послезавтра на пароходе «Викинг» и Холмс уже успел заказать на нем двухместную каюту. Я не понимал, зачем Холмсу понадобился такой вояж, но не возражал ему, ибо знал, что он никогда ничего не делает без основательных на то причин, да и перспектива взглянуть на Гамбург меня прельщала в немалой степени. В назначенное время мы взошли на борт «Викинга» и заняли предназначенную нам двухместную каюту. На палубе мы повстречали этого Эверта, который, увидев Холмса, приветствовал его. Холмс представил ему меня. - Вы надолго в Гамбург, доктор? - спросил меня Эверт. - Если не секрет, то по какому делу? - Я намерен посетить гамбургскую фармацевтическую фирму, договориться с ней о высылке мне медикаментов, производство которых, к сожалению, еще не налажено в Англии. - Желаю вам в этом успеха. Немцы - превосходные химики и фармацевты. Препараты, ими изготовляемые, вне конкуренции. Однако не кажется ли вам, джентльмены, что здесь довольно прохладно? Предлагаю пройти ко мне в каюту. Посидим поболтаем - путешествие наше непродолжительно, и завтра мы уже сойдем на берег. В каюте Эверта, когда мы расселись вокруг стола, Холмс потянул носом, и сказал: - Видимо, вы знаток хорошего табака. Вы недавно взошли на пароход, а в каю-
те у вас уже такой чудесный аромат. Эверт улыбнулся и пригласил отведать его папирос. Он достал портсигар и раскрыл его. - Это «Эсмеральда», - сказал он. - Я в редких случаях изменяю ей. Мы с Холмсом затянулись и согласились с Эвертом, что табак его папирос великолепен. Холмс пригляделся к портсигару и сказал, что изящный рисунок на его крышке, надо полагать, свидетельствует о том, что портсигар изготовлен на заводе «Меркурий». - Совершенно верно, - сказал Эверт, - завод производит их в некотором количестве для продажи. А что касается автора рисунка, то можно сказать, что это большой руки мастер, наделенный художественным чутьем. Он изготавливает самые различные штампы в своей мастерской, и завод его искусством очень дорожит. А для меня этот рисунок не только эмблема нашего предприятия, но и в какой-то степени свидетельство моей профессии. Я ведь совсем не разбираюсь в производстве своего завода, в основах его технологических процессов, в тех или иных особенностях, однако я вполне сведущ в том, что необходимо заводу в тот или иной его период, в каком именно материале он нуждается, и умею этот материал отыскать и доставить своевременно. Вот и сейчас у меня такая миссия. Утром мы будем в Гамбурге, а в течение завтрашнего и послезавтрашнего дня я сумею оформить все накладные и проследить за отгрузкой криолита для нашего завода. Вы знаете, что такое криолит? Холмс сказал, что представляет это себе в самых общих чертах. Эверт расширил наши познания, сказав, что иначе его называют «ледяным камнем», источником которого служат недра Гренландии. Немцы овладели этими недрами (точнее, заключили соответствующие торговые отношения раньше англичан), и поэтому завод «Меркурий» поддерживает с ними добрые отношения. Химический состав минерала не отличается сложностью, это всего лишь натриевая соль фторалюминиевои кислоты, но в природе встречается он чрезвычайно редко. А без него электровыплавку алюминия представить себе чрезвычайно трудно. Если бы не криолит, то металлический алюминий и сейчас бы стоил невероятно дорого. Мы попивали чай, принесенный нам в каюту, и с немалым интересом слушали рассказ Эверта. - Кстати, - сказал он, - где вы намереваетесь остановиться? Я, как правило, Занимаю номер в гостинице «Олимпия». Меня там уже Знают, как нередкого постояльца . Гостиница вполне приличная, и я могу вам ее рекомендовать. Я поблагодарил за рекомендацию и сказал, что мы ею постараемся воспользоваться. Как пойдут мои дела с фармацевтической фирмой - я не знаю, но если удачно, то, надо думать, мы в Гамбурге тоже не задержимся. - Очень хорошо! Может быть, если вы уложитесь в короткий срок, то и обратно наше путешествие будет совместным. Мы прибыли в Гамбург. В нанятом экипаже были доставлены в «Олимпию» и без особых трудов получили двухместный номер, располагающийся в коридоре прямо напротив номера Эверта. Почти сразу же, положив свои пожитки, мы вышли из гостиницы, и следом же по своим делам направился Эверт. Присев на бульварную скамеечку, Холмс спросил Эверта, в каком направлении нам лучше пойти, чтобы разыскать фармацевтическую фирму. Эверт угостил нас своими чудесными папиросами и, как уже неплохо знающий город, подробно рассказал нам все. Мы расстались, выразив надежду, что увидимся вечером. Довольно долго мы блуждали по городу, нашли и указанную фирму. Я спросил там некоторые нужные мне препараты, и оказалось, что купить их я могу без промедления. С большой коробкой, наполненной лекарствами, мы побродили еще по городу и вернулись домой только к вечеру. Вскоре появился и Эверт. Увидев нас в вестибюле, он с участием осведомился о моих успехах. Я показал ему на коробку с лекарствами и сказал, что не смел и надеяться приобрести так быстро
то, что искал, добавив, что договорился и о высылке некоторых препаратов мне в Лондон. - Превосходно, мистер Ватсон! Немцы - деловые люди и не любят тратить время попусту. Мне давно пришлось в этом убедиться. Я тоже не зря сегодня поработал. Нужные мне документы уже были подготовлены. Я все оформил и завтра прослежу за погрузкой криолита в порту. К вечеру я освобожусь, почему и заказал себе билет на обратный рейс тем же «Викингом». - Мы тоже не будем задерживаться и постараемся заказать билет на это же судно, так что возвращение наше будет, надо надеяться, тоже совместным. Вечером мы пригласили Эверта в свой номер. Много курили и пили чай, слушали его интересные рассказы. Покинул нас Эверт запоздно, и мы, наполненные впечатлениями, расположились ко сну. Проснувшись довольно поздно, я увидел, что Холмс, полностью одетый, сидит у входной двери. Он кивнул мне и сказал: - Поднимайтесь, Ватсон, нам нужно быть готовыми в любую минуту. Я вопросительно посмотрел на него, но он ничего не стал мне разъяснять, и я последовал его совету, стараясь не производить лишнего шума. Через некоторое время послышался звук ключа, запирающего номер, и кто-то прошел по коридору. Холмс выглянул и сказал: - Это Эверт, он, наверное, отправился в порт. Сидите спокойненько. Послышались шаги горничной, звук поставленного на пол ведра для уборки, затем опять - ключи и отпирающаяся дверь. Видимо, горничная проводила уборку помещений, в этот момент она вошла в номер, занимаемый Эвертом. Спустя некоторое время Холмс кивнул мне, и мы вышли в коридор, заперев дверь своего номера . Однако Холмс не направился к выходу, а приоткрыл дверь номера Эверта. Красивая полная блондинка оглянулась при нашем появлении. - Мы, кажется, проспали, мой друг, - сказал Холмс, обращаясь ко мне, - мистер Эверт уже ушел. Вы, девушка, не будете возражать, если мы оставим ему здесь записку? Горничная вежливо наклонила голову и сказала: - Пожалуйста, сэр. - О, - сказал Холмс, - вы, я вижу, хорошо владеете английским? Как вас звать? - Эльза. Эльза Крамер. Без английского в «Олимпии» нечего и делать. Гамбург портовый город, и наши постояльцы, прежде всего, англичане. - Вам трудно дался английский, Эльза? - Нет, сэр. У нас в семье говорили на нем. Ведь я полукровка. Моя мать была англичанкой. Знание английского и помогло мне поступить в «Олимпию». - Вы не только говорите, но, полагаю, и читаете по-английски? - Да, сэр. Я могу и читать. - Тогда, - сказал Холмс, - прочитайте, пожалуйста, эту записку. Девушка вспыхнула и ответила: - Сэр, если бы я интересовалась чужими записками, то меня здесь не держали бы. Требования к прислуге у администрации очень строгие, она не позволит бросить и малейшей тени на репутацию «Олимпии». - Это очень хорошо, Эльза, и вы в этом заслуживаете самой высокой похвалы, однако все же я вас прошу прочитать записку, ведь это я ее при вас написал. Девушка взглянула на текст и побледнела. Холмс внимательно всматривался в ее лицо и ждал. В записке было: «Выложите все из ваших карманов». Девушка выложила связку ключей и пудреницу. - Это все? - спросил Холмс. - Зря вы так, Эльза. Ведь я сейчас позову администрацию, и будет составлен протокол о воровстве. Чем это вам грозит, я думаю , мне нет нужды разъяснять. С совершенно безучастным видом горничная вытащила из кармана и положила на стол портсигар Эверта.
- Неужели же это такая ценность, из-за которой следует рисковать местом в гостинице, своей репутацией, а может быть, чем и большим, Эльза? Кстати, куда делись его папиросы, вы что, успели их выкурить за такой короткий промежуток времени? Совершенно потерянная, девушка опустилась на стул. - Я не воровка, - прошептала она со слезами, - воровка, прежде всего, взяла бы деньги, а они на столе. Холмс пристально осмотрел стол и, несколько помолчав, сказал: - Я сразу заметил, что портсигар мистера Эверта лежит на столе, но я имел основание думать, что и у вас в кармане портсигар. Давайте-ка внимательно его осмотрим. Папирос в нем нет, но табачная крошка осталась. Это и есть портсигар Эверта, из которого вы переложили папиросы в другой, тот, что и лежал на столе. Мне не хотелось бы прибегать к крутым мерам, которые весьма пагубно отразятся на вашей судьбе, Эльза. Поэтому лучше всего, если вы сами мне расскажете , для чего вам потребовалось подменить портсигар Эверта. Кстати и о деньгах, которыми вы будто бы не воспользовались. Я не вижу их на столе. Девушка молча показала на портсигар. - Ага, совершенно верно - они под папиросами, сколько их? Пять бумажек по двадцать пять фунтов. Почему же вы, похитив портсигар, не тронули этих денег? - Их там не было, это я их туда положила. - Вот теперь картина упрощается. Деньги вами передаются. Но откуда у вас, небогатой девушки, такая приличная сумма и за что вы платите? - Не мучайте меня, сэр! Я все вам расскажу сама. Я не знаю, за что даются эти деньги и кому они предназначены. Мне поручили их туда положить, и я это выполнила, ничего не утаив. - Прекрасно, Эльза! Однако вы явно мне не договариваете и наводите меня на мысль о какой-то вашей шпионской деятельности, а это, поверьте мне, вопрос куда более серьезный, чем вы думаете. Девушка зарыдала с новой силой. Холмс кивнул мне, и я быстро принес из нашего номера валериановые капли. Приняв поднесенный мной стакан, девушка выпила его содержимое и немного успокоилась. - Я понимаю, что виновата, но вовсе не так, как вам кажется, сэр. Я расскажу вам все в подробностях. В Лондоне у меня есть дядя, брат моей матери, который называет меня не Эльзой, а Элизой. Он меня очень любит, и я иногда его навещаю, что случается не часто. Никого более близкого, чем я, у него нет, да и у меня тоже. Он хочет, чтобы я переехала к нему, надеется там меня пристроить . Сам он на приличном месте и хорошо зарабатывает. Время от времени он что-нибудь присылает из Лондона: сладость какую-нибудь или материи на платье. Как-то пришел ко мне человек и доставил от него посылочку и письмо, в котором дядя сообщил, что у меня есть возможность подзаработать через этого незнакомца . Тот изложил мне условия. Будет приезжать из Лондона мистер Эверт, а мне надлежит подменить его портсигар. Больше ничего от меня не требовалось, и за это мне должны заплатить. - А откуда у вас подмена? - Так дядя же и прислал. В посылочке кроме обычных его подарков был и десяток одинаковых портсигаров. У меня и сейчас они есть. Завод, на котором работает дядя, продает их в галантерее. Упавшим голосом, часто утираясь платочком, горничная поведала нам свою историю. Рассказ ее сводился к следующему. Требовалось от нее немногое, но она испугалась, зная, чем ей грозит обнаружение подмены. Незнакомец ее успокоил, сказав, что если мистер Эверт и заметит это, то никаких претензий не предъявит и вида не подаст. Но и его внимания обращать на это не следует. Каждый раз перед приездом Эверта незнакомец встречал ее и передавал деньги - всегда одну и ту же сумму, как сейчас, двадцать пять фунтов он предназначал ей за
проделанную работу, а остальные следовало вложить в подмененный портсигар. Никаких сведений незнакомец у нее не требовал, никаких бумаг или писем через нее не передавал. Да она на это и не пошла бы, так как об этом дядя ее предупредил . - А каким образом? - поинтересовался Холмс. - Письмом, которое мне доставил незнакомец. У нас с ним давно условленно, что важное, не предназначенное для чужих глаз, он будет вписывать мне между текста. - И вы подержали письмо над парами йода? - Верно, хотя не пойму, откуда вы это знаете. В тот раз я взяла письмо, вышла в другую комнату и прочла: «На предложение соглашайся, но, кроме подмены портсигара, ничего на себя не бери. Откажись категорически». Но незнакомец ничего другого мне не предлагал и абсолютно ничем другим не интересовался, в гостинице он появился только один раз, а потом, без какого-нибудь извещения с моей стороны, неожиданно для меня встречался где-нибудь на улице, на бульваре, в магазине, и я передавала ему портсигар. Вот и все, что я могу вам рассказать о своей провинности, все, что мне известно. О незнакомце сообщить не могу почти ничего - у него самый обычный вид. Видится со мной он только в таких случаях. Совершенно необщителен, нелюбопытен, выражается односложно. Холмс задумался, затем, уставившись на девушку, сказал: - Вы, Эльза, попали в очень неприятную историю, которая может для вас кончиться скверно. Слушайте меня, внимательно и выполняйте все неукоснительно, если дорожите своей жизнью и благополучием. Сделайте так, как будто бы эта ваша операция прошла обычным путем. Портсигар Эверта я у вас забираю, он останется в уверенности, что получил подмену, как это и предусмотрено. Незнакомцу же при встрече сообщите, что подменять вам было нечего, так как Эверт на этот раз не оставлял своего портсигара в номере. Девушка слушала Холмса затаив дыхание. Потом она спросила: - А как же деньги? Ведь я должна их вернуть незнакомцу, да и мистер Эверт, не увидев их в портсигаре, заподозрит меня. - Нет, нет, ничего этого не произойдет. Деньги, на которые Эверт рассчитывает , он получит, но и незнакомцу его «вклад» вы вернете. - Но у меня нет таких денег. - Ватсон, вы располагаете деньгами? - обратился Холмс ко мне. - У меня есть три такие купюры, - ответил я своему другу. - Превосходно! Две найду у себя я. Эти деньги вы вернете незнакомцу, а на Эверта придется на этот раз израсходоваться мне и моему другу. Возвратите незнакомцу всю сумму целиком, в том числе и те деньги, что предназначаются вам за услугу. Вы их не поторопились израсходовать? - Нет, что вы! Я сейчас их принесу вам. - Не надо приносить. Заберите эти деньги и унесите их отсюда сейчас же. Незнакомец должен получить именно их, а не просто сумму. Совершенно не исключено , что он запомнил или даже записал номера банкнотов. Принесите мне один из хранящихся у вас подложных портсигаров и продолжайте уборку. Мы сразу же уйдем. Хотя мы располагаем сведениями о том, что Эверт весь день будет следить за погрузкой, но как знать - может случиться, что он зачем-нибудь и наведается к себе в номер. В ваших интересах, Эльза, чтобы наше посещение осталось для него тайной. Имейте это в виду. Горничная убежала и быстро вернулась с новым портсигаром. Холмс сунул его в карман, и мы вышли из номера. До вечера мы бродили по городу, любовались его достопримечательностями. Хорошо пообедали в немецком ресторане, оценив по достоинству его фирменное блюдо «бифштекс по-гамбургски». Наконец мы опять оказались на борту «Викинга», где нас сразу увидел Эверт. Он появился у нас в каюте, когда пароход вышел
уже в море. Он остался очень доволен своим вояжем, так как все оформление и погрузку закупленного им криолита удалось провести очень быстро. Эверт предложил нам свою «Эсмеральду», и в каюте у нас распространился аромат этого замечательного табака. Он стал расспрашивать нас о впечатлении, которое произвел на нас Гамбург. Мы отозвались очень хорошо, хотя, естественно, заметили, что за такой короткий срок наше впечатление могло быть только очень поверхностным. - Я думаю, - сказал Холмс, - что даже такому Меркурию, как вы, в этом большом городе в каждый ваш приезд открывается что-то новое. Так коротали мы время в ничего не значащей болтовне. Угощались в очередной раз папиросами, Холмс задержал свой взгляд на крышке портсигара и сказал, что это довольно изящная работа, попросив Эверта дать ему рассмотреть поближе. Он раскрыл портсигар и принюхался к запаху «Эсмеральды», делая это, видимо, с удовольствием. Потом вдруг он неожиданно спросил Эверта, почему он пользуется чужим портсигаром. - Я не понимаю вашего вопроса, мистер Холмс! - Ну, как же так, ведь вот, на внутренней стороне крышки, можно увидеть отчетливую, хотя и мелкую надпись: «А. Харгривс». - Что вы городите, какой Харгривс? - Вы хотите сказать, что не знаете никакого Харгривса? - Перестаньте мне морочить голову, Холмс, - в приподнятом тоне сказал Эверт, - Харгривс - это американец, крупный специалист алюминиевого производства, он постоянно околачивается на нашем заводе, но мне с ним соприкасаться не приходилось. Как мог его портсигар попасть ко мне? Вы мне его подсунули? Холмс спокойно наблюдал негодующего Эверта. - Как я мог его подсунуть вам, когда не подходил к вам близко, Эверт? Видимо, Харгривс как-то подошел к вам слишком близко... Во всяком случае это его портсигар, и в нем ваша замечательная «Эсмеральда». На днях Харгривс прибудет в Лондон и подтвердит, что своего портсигара он вам не дарил и с вами не знаком. Вывод самый логичный: вы присвоили его портсигар. Спрашивается, зачем он вам нужен? - Какая-то нелепость! Не знаком я с Харгривсом и никогда близко с ним не соприкасался. Вы что-то очень недоброе затеяли против меня, Холмс! Холмс помедлил, пристально вглядываясь в растерянного Эверта, потом сказал примирительным тоном: - Напрасно вы, Эверт, так близко к сердцу принимаете эту мелочь. А ко мне вы просто несправедливы: я не злодей вам, а ангел-хранитель. Не делайте изумленного, а тем более возмущенного лица. Представьте лучше себе, что вам грозит, когда будет предъявлен этот портсигар. Будете ли вы в безопасности, когда выявится, что врученный вам портсигар вами не доставлен по назначению. - Какой такой «врученный», о чем вы говорите? - Ну, шутки в сторону! У вас действительно не тот портсигар, который вы должны были предъявить. Портсигар вам подменил я, вы же предпочли бы, чтобы это сделал кто-то другой. Этот портсигар принадлежал ранее Харгривсу, он подарил его мне. Вы должны были получить другой портсигар. Ведь если бы не было на этом подписи «А. Харгривс», вы со спокойной душой предъявили бы его и за это бы поплатились. Вы не подозревали того, что вручавший вам портсигар каждый раз вас проверяет. На внутренней части того портсигара, который вы получали в обмен, всегда была отметина, известная только вашему «портсигароотпра- вителю». Если бы ее не оказалось, то и деньги, которые вы ему доставили, вас бы не спасли. - Какие деньги?! - Я думаю, что вы их не успели израсходовать. Вот вам список серий и номеров банкнотов на общую сумму сто двадцать пять фунтов стерлингов. Можете их
проверить. - Я ничего не понимаю! - Сейчас поймете. Положение ваше безвыходное. Завтра же вы встретитесь с тем, у кого взяли портсигар. Конечно, вы не будете предъявлять ему этот, с пометкой Харгривса, тем более что его я у вас сейчас же заберу - он подарен мне. Рассказать обо всем вы поопасаетесь, так как оказались тем звеном, которое порвалось. Конечно, портсигар не бог весть какая ценность и вы сможете предварительно приобрести его в магазине, но ведь на нем не будет той метки, которую поставил сам получатель. Вы, Эверт, очень предусмотрительны. Вы ни с кем не разговаривали, никому ничего не передавали и не желали знать, кто подменивает вам портсигар. В случае провала и последующего допроса вы с чистой совестью могли бы положить руку на Евангелие и поклясться в том, что никого не видели, никому своего портсигара не передавали. Но сейчас вас это уже не спасет. Не столько закона приходится вам бояться, сколько «несчастного случая». Чтобы уцелеть, вам ничего не остается, кроме выполнения моих распоряжений. Я возвращаю вам портсигар, который дан вам на подмену, и вы предъявляете его вместе с деньгами так, как будто бы с вами ничего непредвиденного не происходило. И продолжайте свою работу, обо всем помалкивая. - Но ведь у меня может случиться опять поездка на континент? - Может, но думаю, что это произойдет не так скоро, а портсигарного поручения вам не будет дано. В качестве компенсации за мою заботу о вас, я надеюсь, вы вернете нам сто двадцать пять фунтов, замените их лично вам принадлежащими. Холмс протянул Эверту портсигар, вынув его из кармана, взял у него свой, с надписью «А. Харгривс», и деньги - 125 фунтов. Растерянный и понурый Эверт покинул нашу каюту. Без каких-либо приключений мы прибыли в Лондонский порт и в скором времени смогли отдаться отдыху в своей квартире на Бейкер-стрит. Я удивлялся проницательности Шерлока Холмса, но позволил себе усомниться, в наличии отметины на подменном портсигаре, о котором он говорил Эверту. У меня создалось впечатление, что он такое придумал сам, чтобы ошеломить Эверта. Однако он быстро рассеял мои подозрения. - А вы не заинтересовались, Ватсон, зачем мне понадобилось получить от Эльзы еще один портсигар. Конечно, конечно: нужен был предлог, чтобы на некоторое время удалить ее из комнаты. Вы так подумали? Я согласился, что именно это имел в мыслях. - И вы правы, но только отчасти. Я подумал, что отправляющий Эверта может наладить свою проверку исполнения. Все обменные портсигары сосредоточены у нее. Заполучив от нее второй, я внимательно их изучал, и сопоставлял со своим - тем, что получил в подарок от Харгривса. Отметинку в обоих портсигарах от Эльзы я обнаружил, тогда как в моем она отсутствовала. Таким образом, я вовсе не выдумывал, говоря об этом Эверту, а его это и доконало. Отправитель мне хорошо известен. Это Фрост, мастер по изготовлению штампов. Именно он приходится дядюшкой гамбургской горничной. Я к нему пока не имею в виду наведываться. Совершенно сознательно я и Эверту не назвал его по имени. Прошло еще несколько дней. Холмс бывал на заводе, рассказывал мне любопытные вещи из технологии алюминиевого производства. Как-то вечером он мне сказал: - Ну, Ватсон, завтра нам следует подняться пораньше, опять превратиться в морских офицеров. Завтра прибывает «Дакота», и, думается, мы не без удовольствия посетим с вами этот великолепный пароход. - Что, опять таможенный досмотр? - Нет, на этот раз досмотра не будет, но катер, я договорился, нам предоставят , а на нем мы выйдем на рейд. Кстати, предоставьте, пожалуйста, мне ваш
медицинский саквояжик. Я выложил из саквояжа его содержимое и передал его Холмсу, который перешел с ним в другую комнату и стал в него что-то укладывать. Я же тем временем придирчиво осмотрел нашу морскую форму. Ранним утром мы появились в порту, где нас уже ожидал таможенный катер. Никого из морских офицеров на нем не было. Три матроса и командующий приветствовали нас, сказав, что обо всем предупреждены и ждут наших распоряжений. Выйдя на рейд, мы увидали приближающуюся «Дакоту». Матрос стал подавать сигналы, и, заметив их, красавец пароход остановился. Мы поднялись на борт. Проследовав по палубе, мы зашли навестить священника. Тот, увидев нас, спросил: - Что, опять таможенный досмотр? - Нет, - мягко ответил ему Холмс, - на этот раз мы одни. У нас свои санитарные дела, но, прежде всего, мы зашли к вам засвидетельствовать свое почтение. - Очень тронут вашим вниманием, джентльмены. После обычных приветствий и вопросов о пути, Холмс сказал, что хотел бы еще раз взглянуть на Евангелие священника, оно произвело на него большое впечатление, это вещь превосходной работы. - Самое превосходное в ней - это записанное божье слово, - сказал священник. - Это, конечно, подразумевается, святой отец. Но, кроме того, и в самом земном смысле это произведение большого искусства. Я видел, что слова Холмса доставляют пастору немалое удовольствие. А он тем временем продолжал: - Эти массивные застежки - из чистого золота? - Чистое золото - это слова священного писания, но если вас заинтересовали застежки, то могу вам сказать, что другой металл и не достоин того, чтобы хранить церковную мудрость. - А у вас никогда не возникало сомнений по этому поводу? - спросил Холмс. Пастор отрицательно покачал толовой. - А у меня они все же имеются. Мне приходилось соприкасаться с золотом. Разрешите мне в вашем присутствии испытать этот металл. Пастор не выказал возражений, только пожал плечами. Холмс раскрыл мой саквояж и достал из него два маленьких пузырька с притертыми пробками и пипетку с очень тонким носиком. На уголок застежки он нанес маленькую капельку из одного пузырька. Она так и осталась на поверхности, не оказав на металл никакого действия. Ваткой Холмс удалил капельку и проделал все снова, нанеся на этот раз капельку из другого пузырька. Опять поверхность металла осталась чистой. Священник улыбался: - Ну что, Фома Неверующий, убедились в своем посрамлении? Холмс глядел смущенно (или разыгрывал смущение) и попросил разрешения попробовать еще раз. Получив согласие, он достал из саквояжа еще один пузырек пустой - и в него очень аккуратно отлил из первых двух. Затем он той же пипеткой набрал и нанес на золото капельку смеси. Картина изменилась. Заметно стало, что кислота проникает через металл, образуя в нем тоненькое, как от шила, отверстие. Холмс ваткой удалил остаток капельки, вытащил лупу и предложил посмотреть в тоненькую дырочку, и пастор и я, хорошо подсветив, увидели под слоем золота темную поверхность. - Чудеса какие-то! - воскликнул священник. - Пожалуй, чудес нет, святой отец. В пузырьках кислоты - азотная и соляная. Ни одна из них на золото не действует. Но их смеси, называемой у химиков царской водкой, золото уступает. Это игольчатое отверстие показало нам, что зо-
лото только наверху застежек, а основу их составляет другой металл. - Выходит, что святую церковь беспардонно обманули? Холмс взял еще раз пипеткой соляной кислоты и внес в образовавшееся отверстие . Никакой реакции не последовало. - Скажите, святой отец, - сказал он священнику, - если кто уведет у бедняка из хлева его козу, это будет грехом? - Конечно, ибо сказано: не пожелай ближнего ни вола его, ни осла его... - А если тот, кто свел козу, оставил бедняку взамен корову, это тоже следует считать грехом? Священник улыбнулся. - Ну, что вы, это благодеяние. Дар бедняку - да не оскудеет рука дающего... - Не кажется ли вам, что перед нами как раз такой случай? Если кто-то возжелал обмануть святую церковь, то он изготовил бы застежки из простого металла, облицевав их потом золотом. Но то, что кислота, спущенная в отверстие, на него не подействовала, показывает, что металл этот отнюдь не простой, а не менее благородный, нежели золото. Не похоже ли это на корову, оставленную взамен козы? - Я ничего не понимаю, колдовство какое-то! - Нет, святой отец, в этом колдовстве не столь трудно теперь разобраться. Застежки на Евангелии прикреплены очень мелкими шурупчиками. Я могу даже, не сходя с борта парохода, найти отвертку, с помощью которой застежки заменились. - Зачем же это нужно было, раз вы утверждаете, что металл, которым заменено золото, не менее ценен? - В священном писании приводится текст заповедей господних. Одна из них - «Не укради». По первому впечатлению, она к этому случаю отношения не имеет. Вам, простите, святой отец, вольно или невольно, не приходилось нарушать эту заповедь? - Вы оскорбляете меня! Я - служитель церкви и должен не только исповедовать священное писание, но и следовать его заветам и предначертаниям! - Я глубоко сожалею, - сказал Холмс, - что наша беседа приобрела несколько неприятную окраску. Я очень не хочу бросить тень на святую церковь, но у меня сложное положение, ибо я отыскиваю истину, к чему как раз призывает нас священное писание. Я знаю, что при вашем возвращении из Лондона в Нью-Йорк застежки вашего Евангелия будут из чистого золота, причем вы, святой отец, к ним не прикоснетесь. Лоб пастора покрылся испариной. Холмс же, как бы не замечая его смущения, продолжал: - Ваши застежки по приходе в Лондон будут заменены на золотые, а при отплытии из Нью-Йорка их опять заменят на такие же. Вы к этому касательства иметь не будете, но вы об этом осведомлены. Я могу немедленно все это доказать вам, но я еще раз повторяю, что мне было бы крайне прискорбно бросить тень на святую церковь. Исповедуйтесь друг другу - сказано в священном писании. Я принес вам свою исповедь, принесите и вы свою. Пастор понурил голову, помолчал и затем сказал: - Есть грех на моей душе. Меня поставили в известность, что можно принести жертву святой церкви, и я не устоял. Когда я схожу на берег, то застежки меняются, и я этого не вижу. Но по уходе из Нью-Йорка золотые застежки, замененные на Евангелии, кладутся, мне в столик. Это плата за мое молчание. Но кражи, здесь никакой нет, ибо каждый раз это лишнее золото я передаю в церковную кассу, и в том постоянно исповедывался с самого начала. Предложение это было сделано при исповеди. По форме оно выглядело как лепта на алтарь святой церкви. Я даже растерялся, поняв о чем идет речь. С точки зрения светских законов это выглядело неприглядно, но сообщать об этом властям, хотя бы
корабельной администрации, означало для меня нарушение тайны исповеди. Я сообщил все настоятелю, и он, поразмыслив, разрешил мне это, обязав меня не вступать ни в какие контакты, ничего не ведать и не слышать, ни в коем случае не получать какой-либо мзды. «Блажен муж, иже не идет на совет нечестивых». Я ничего не касался, но каждый раз в своем столике находил застежки золота самой высокой пробы. - Да, - сказал Холмс, - положение довольно затруднительное. Я благодарю вас за откровенность, которая избавляет меня от более решительных действий. Я прошу вас, святой отец, не проронить ни одного слова, даже жестом каким- нибудь не выразить своего беспокойства нашим разговором. Продолжайте все так же, как будто все идет по-прежнему. Я полагаю, что вся эта авантюра в ближайшее время прекратится сама собой. Я же позабочусь, чтобы не были замараны одежды святой церкви. Священник молча поклонился. Покинув его, мы навестили мистера Харгривса, который приветствовал нас, как старых знакомых. Его попугай тоже не оставил наше появление без внимания. Любезно заявил, что пришли мерзавцы. Холмс приветливо кивнул ему и, взяв со столика кусочек сахару, протянул его через прутья клетки. Пернатый красавец скосил на него глаз, но сахар милостиво принял, оставшись при своем убеждении : «Мерзавцы!» - Неисправим! - вздохнул мистер Харгривс. - Вот ведь знает немало новых слов, вполне приличных, приветливых, а обязательно вворачивает свое стародавнее , крайне нереспектабельное. После обычных, малозначащих, любезностей Холмс сказал, что хотел бы у Харгривса, как у специалиста по алюминиевому производству, кое-что узнать о свойствах этого металла и его сплавов. - Бога ради! Я полностью к вашим услугам! Харгривс в общедоступной форме обрисовал нам историю открытия алюминия, его уникальные по сравнению с общеизвестными металлами качества, прежде всего легкость; тернистый путь освоения производства выделения его в чистом виде. Я слушал его с большим интересом. Холмс был также очень внимателен, хотя воспринимал он все с большей легкостью, так как в своих посещениях завода «Меркурий» многое мог наблюдать воочию. - Легкость, электропроводность и устойчивость по отношению к воздействию воды и воздуха, как я понял, главные достоинства алюминия? - спросил Холмс. - Без сомнения, это металл, которому принадлежит большое будущее. - А скажите, пожалуйста, мистер Харгривс, кислоты на него не оказывают разрушающего действия? - К сожалению, такой устойчивостью металл похвалиться не может. - А в сочетании с другими компонентами такой устойчивости добиться от него не удается? - Нет, мистер Холмс, я неплохой специалист по алюминиевым сплавам, но такого мне наблюдать не приходилось. - Может быть, это - производственный секрет? - Что вы, мистер Холмс! Получить такой сплав было бы розовой мечтой инженера. Алюминий очень активный металл, и если он не разрушается во влажном воздухе, то лишь по той причине, что на нем очень быстро образуется тонкая пленка окисла, которая и предохраняет металл от дальнейшего воздействия среды. Холмс задумчиво подошел к клетке с попугаем, который не преминул лишний раз назвать его мерзавцем, хотя только что получил кусок сахару. - Мистер Харгривс, боюсь, что вы недооцениваете прекрасных качеств вашего металла. Не сможете ли вы взять на время от вашего сердитого питомца его чашечку? Харгривс с удивлением посмотрел на Холмса, но, ничего не сказав, приоткрыл
клетку и открутил чашечку из-под воды. Холмс, взял ее, внимательно осмотрел, а затем предложил опробовать металл. Он раскрыл мой врачебный саквояж и на донышко с обратной стороны капнул кислотой из пузырьков с азотной и с соляной кислотой. - Вот видите, мистер Харгривс, как вы несправедливы к своему металлу. Никакого следа ни от той, ни от другой кислоты на нем не остается. Я глядел на Харгривса и видел, что он потрясен. - Может случиться, что мастер, подаривший вам клетку для попугая, превзошел вас в своем искусстве? - Этого не может быть! Какой бы сплав ни был, основа его алюминиевая, и взаимодействие с соляной кислотой обязательно. - Но ведь вы все видите сами. Вот стальной нож. Я капну на его лезвие. Видите, как заблестела поверхность? Как серебряная! - Это уму непостижимо! Бред какой-то! Факирство! Холмс улыбнулся и сказал мягко: - Не будьте так категоричны, Харгривс. Я вовсе не фокусы вам показываю и не гипнотизирую вас. Продолжим немного. Он из пузырька с царской водкой нанес на поверхность небольшую каплю и тут же удалил ее, смыв все водой. - Видите, воздействие все-таки есть, но для него требуется более сильный реагент - смесь кислот. Я не заметил какого-нибудь испуга на лице Харгривса, но полное обалдение проглядывалось на нем явственно. - Если бы таможенный досмотр обратил внимание на эти чашечки, - сказал Холмс, - то вам, Харгривс, пришлось бы иметь весьма неприятную беседу, оправдываясь в непричастности к провозу контрабанды. Эти чашечки изготовлены из платины, а не из алюминиевого сплава. - Понятия не имею! Их подарили мне вместе с клеткой, и они ездят со мной на пароходе, обслуживая попугая. Зачем нужно заменять алюминий драгоценным металлом? - Дело в том, что чашечки эти совершают рейс только до Лондона. - Я схожу на берег, а они остаются на месте, попугай пользуется ими и в мое отсутствие, и при обратном рейсе «Дакоты». - Я вижу, - сказал Холмс, - что вы в полном неведении, иначе бы вы не передоверили мне доставку на берег чужой открытки. Все делалось без вас, и вас ни во что не посвящали. Когда вы были на берегу, чашечки заменялись на такие, какими были первоначально - из алюминиевого сплава, из которого, кстати, изготовлена и клетка. И происходило это несколько раз. Я не хочу замешивать вас в неприятную историю, тем более что ничего существенного вы сообщить не в состоянии. Поэтому, мистер Харгривс, попрошу вас ничем не выказывать своей осведомленности. Занимайтесь своими делами, а пока разрешите побеседовать с вами еще. Я больше не буду касаться платины и ее провоза. - Я слушаю вас. - У меня к вам два вопроса общеобразовательного, скорее, характера. Один из них имеет непосредственное отношение к вашей профессиональной осведомленности. Но прежде - другой. Что за странное пари было у вас с графом Вороновым? Харгривс улыбнулся: - Вы отнеслись ко мне с большим пониманием, и я поэтому буду с вами полностью откровенен. Этот вопрос ваш также имеет отношение к алюминию. У графа Воронова имелись затруднения в заключении контракта с британскими фирмами на поставку в Россию этого металла. Он имел со мной по этому поводу конфиденциальный разговор и просил посодействовать ему в получении алюминия из Америки. Широкой огласки это не должно было получить, так как затрагивало британские интересы. Я помог графу Воронову, устроив заключение такого контракта в Аме-
рике. Русские суда встретят американские корабли в море и примут у них груз, так что им не придется заходить с ним в британский порт. Это стоило мне хлопот, и, принимая во внимание, что я не коммерсант, а всего лишь специалист- производственник, граф эти хлопоты оплатил мне, как обязался. Однако он - русский дворянин, аккредитованный в вашей стране. Щепетильность британских законов, да и его понятие дворянской чести могли расценить это как определенного рода взятку. Поэтому он и решил самый обычный куртаж замаскировать под сумасбродное пари, о котором заговорили со смехом, не понимая его сущности. - Очень хорошо, Харгривс, приношу вам свою благодарность за разъяснение. А теперь, если позволите, еще вопрос, относящийся опять же к графу Воронову и к алюминию. Зачем этому российскому агенту потребовались такие количества этого металла? Ведь русское правительство требует от него этого очень настоятельно, причем особенно старается главное артиллерийское управление. Дирижаблей жесткого типа, как стало известно, Россия строить не предполагает. Харгривс посмотрел на Холмса очень внимательно и, помолчав, сказал: - Меня это, знаете ли, не интересовало, да если бы я и спросил, то граф, светский дипломат, наверняка ответил бы мне очень уклончиво. Но вот ваше указание на артиллерийское управление дает повод для умозаключения. Артиллерия нуждается в знании расположения войск противника, их перемещениях, переброске кораблей, месторасположении укреплений и так далее. Воздушная разведка с аэростатов сыграла свою немалую роль в русско-японской войне. Для их наполнения требуется водород. А где его взять в полевых условиях? Получают его с помощью специальных газодобывающих аппаратов, в которых серная кислота воздействует на железные опилки. Это довольно громоздкие сооружения, которые необходимо забрасывать в места боевых действий. Неудобство их и особенно транспортировка жидкой, все разъедающей кислоты создавали очень большие затруднения, с которыми приходилось мириться. Думая над этим, русский изобретатель Горбов разработал другой способ получения газа, в котором кислота исключалась. Алюминий легко растворяется в едких щелочах. Защитная окисная пленка на его поверхности тому не препятствует. При этом выделяется в большом количестве водород. Аппарат Горбова предоставил русским артиллеристам возможность обойтись без кислоты для добывания водорода. Куда проще стало перебрасывать на большие расстояния барабаны с твердой щелочью, которую растворяли уже на месте. Но для добывания водорода таким способом требовались уже не железные опилки, а алюминий. По моим понятиям, в этом истинная причина такого огромного интереса к алюминию со стороны русской армии. По глазам Холмса я видел, что рассуждения Харгривса кажутся ему убедительными, и он воспринимает их с удовлетворением. Нам было пора и в обратный путь. Мы распрощались и, оставив Харгривса в каюте, вышли на палубу. «Дакота» тихим ходом шла к порту. Наш катер следовал за ней в некотором отдалении. Холмс помахал ему, катер приблизился, и мы перешли на его борт. Он тут же резко ускорил свой ход, и мы очень быстро оказались у причала. Дома за обеденным столом я поинтересовался у Холмса, что дало ему основание подозревать Харгривса и священника. - Подозрение вполне естественное, - сказал Холмс, - если после столь тщательной, дотошной, можно сказать, таможенной проверки какая-то часть платины проскальзывает на «Дакоте», то искать ее следует в местах, которые на виду и подозрения не вызывают. Вы, мой дорогой друг, уже много лет находитесь со мной в постоянном общении, принимаете активное участие во многих моих делах, знаете мой характер, привычки, являетесь, можно сказать, летописцем и биографом. И, уму непостижимо, вашего внимания не остановила некоторое щегольство вашего друга, которого вы раньше за ним не замечали. В нашу первую поездку, несмотря на нашу строгую морскую форму, я надел на палец перстень. Никому до этого, конечно, дела нет, но вас это могло заставить призадуматься. Вы же ми-
мо этой детали прошли, совершенно ее не замечая. У перстенька с наружной стороны имеется небольшой, но острый и твердый шипик. Когда появились у меня подозрения в отношении попугайских кормушек и застежек Евангелия, то при рассмотрении их мне ничего не стоило нанести на них малозаметную риску. Ее-то и не оказалось при нашем повторном посещении, что прямо указывало на произведенную подмену. Наша милая беседа с красавицей горничной кое-что дополнила. В ее чехольчике были разные отвертки, в том числе и такая, применения которой едва ли можно ожидать. Это очень маленькая отверточка, пригодная для карманных часов, но никак не для шурупов плинтусов, оконных проемов и так далее. Именно такая отверточка необходима для того, чтобы отделить застежки от Евангелия. Я не зря спросил вас о вашем врачебном впечатлении по поводу состояния здоровья Люси Фокс. Вспомните вашу характеристику: «Она здорова, как лесной орех», «...ее улыбку может взять на вооружение реклама какой-нибудь фирмы освежающей зубной пасты». И при всем этом у красавицы большая банка пирамидона и зубочистка. Мы с вами доставляли письмо Люси Фокс ее жениху. Зачем, кажется, ей писать ему, когда она наверняка увидит его через самое короткое время? Проверка письма показала: это предупреждение о том, что жениху не следует показываться ранее определенного времени, так как пастор задержится на судне, проводя бракосочетание. Пирамидон и потребовался Люси для того, чтобы на совершенно невинной, «чувствительной и радостной» открытке сделать тайную запись. - Но позвольте, Холмс, мне трудно понять, каким образом пирамидон мог быть использован для такой цели. Его состав хорошо известен, и в нем нет ингредиентов, взаимодействующих с йодом! Холмс улыбнулся. - Вас никогда не удивляла одна особенность фармацевтических препаратов? Берете вы в рот какую-нибудь таблетку, и вам с большим трудом удается разгрызть ее зубами. В то же время, если вы эту таблетку без какого-нибудь механического воздействия подольше подержите во рту, она самопроизвольно растает там. Дело не в самом пирамидоне, а в скрепляющем его веществе. На него действуют вещества, содержащиеся в слюне. Это ферменты, начинающие пищеварение с расщепления Сахаров, к которым очень близко стоит и крахмал. А йодно-крахмальная реакция известна каждому школьнику. Зубочистка совсем не нужна была великолепным зубам Люси Фокс, но с ее помощью и наносилась ею тайная запись. Заподозрив это, я, как вы могли обратить внимание, в милом с ней разговоре не упомянул, что мы доставляем открытку ее жениху, а ведь такая наша любезность должна была бы побудить ее к еще большему расположению. Это могло насторожить ее в какой-то степени, и я предпочел умолчать. Ценю в этом случае и вашу выдержку . Утром следующего дня Холмс отправился на завод «Меркурий». Я терялся в догадках, пытаясь уяснить себе его дальнейшие намерения. Однако довольно скоро все выяснилось. К концу дня он вернулся и сказал: - Дорогой Ватсон, нам остался заключительный акт всей этой истории. Если у вас есть желание помочь мне, то мы сейчас отправимся в гости с вами к мистеру Фросту. Захватите пистолет, ибо я полагаю, что это человек опытный и серьезный, от него можно ожидать всяких неожиданностей. Ехали мы довольно долго, так как домик, который нанимал Фрост, располагался на окраине. По свету в окнах легко определялось, что хозяин дома. Мы постучали, и в двери показался плотный мужчина, примерно пятидесяти лет. Он предложил нам войти и не выказал никакого удивления нашим неожиданным визитом. - Присаживайтесь, мистер Холмс, - сказал он, - и представьте своего друга. Я ожидал, что вы навестите меня, хотя не представлял себе, конечно, когда и в какой форме произойдет это свидание. Я знаю, зачем вы пришли. - Откуда вы это знаете? - спросил Холмс.
- Так ли уж трудно об этом догадаться? Я наслышан о вас, говорят, что вы раскрываете преступление по мелким деталям, подобно тому французскому ученому, который устанавливал внешний облик животного, располагая лишь одной его костью. Когда вы стали появляться на нашем заводе, то мне, совершающему определенные нарушения законных предписаний, не трудно было прийти к заключению, что вас интересует нечто далекое от производственного процесса. Не беспокойтесь: я не собираюсь удирать от вас, оказывать сопротивление и даже отпираться, хотя знаю, что вы пришли, что называется, по мою душу. Привела вас ко мне ваша наблюдательность и цепь логических умозаключений. Но я тоже аналитик, и многие из ваших действий для меня не секрет. Вы устанавливали канал, по которому из Америки перебрасывается платина в Гамбург. И вас привело ко мне, как к центральной фигуре этого дела. Вы правы в этом, но до определенной лишь степени. У меня хорошие руки, и на заводе я ценюсь как большой мастер по изготовлению штампов. Клетка для попугая и мисочки для него же, подаренные мистеру Харгривсу, изготовлены мной. Изящество работы вы можете оценить и без меня. Но я знаю, что не это предмет ваших забот и поисков. Я полагал, что в поисках своих вы тоже оставите свои следы. Я обнаружил их, как только доставили мне застежки с последнего рейса «Дакоты». Маленькая черная точечка дала мне понять, что вы проверяли их. Я тут же стал разыскивать следы и на мисочках для попугая. Вы пробовали их царской водкой. Хотя участок поверхности был захвачен небольшой, и действие этого реагента было очень кратковременным, но след его при тщательном рассмотрении мне отыскать удалось. Я понял, что вещественные доказательства у вас в руках. Возник сразу вопрос: почему же вы их не забрали, а позволили им следовать по назначению. Ответ однозначен: вы хотите накрыть изготовителя, то есть меня. Логическое умозаключение: секрет раскрыт, и я должен немедленно скрыться из вашего поля зрения. Однако, как видите, я этого не сделал и не собираюсь. Более того, сам иду навстречу вашим розыскам. Вас не удивляет моя откровенность? Нет? Тогда я расскажу вам, «как дошел я до жизни такой», как поется в дешевых романсах. Утверждая, что я аналитик, я вовсе не погрешил против истины в большей степени, чем вы предполагаете. Это моя квалификация. Я химик-аналитик вполне определенного профиля, и, говорят, далеко не бесталанный. В свое время я работал ассистентом у одного из последователей прославленного Волластона. Как никто другой, Волластон стал знаменит своими работами по платине и сопутствующим ей металлам. Еще в начале прошлого столетия он взбудоражил всех ученых, объявив не об открытии нового элемента, а о продаже его в магазине Форстера. Он назвал его палладием, подробно описал свойства и предлагал приобрести по довольно высокой цене. Все кинулись в магазин, покупали металл и начали неистово опровергать «мошенника», утверждая, что они приобрели всего лишь сплав ранее известных металлов. Когда эта буря утихла, в магазине Форстера появилось новое объявление, которым сообщалось, что двадцать фунтов стерлингов будет выплачено тому, кто в течение года сумеет изготовить сплав, каковым определили палладий. Срок истек, а претендентов на получение награды не оказалось. Тогда Волластон и раскрыл карты, извинившись перед учеными за свою шутку и столь необычную заявку на открытие. Природная платина, как оказалось, не чистый металл, а сплав таких же редких, не менее ценных металлов. Один из них и был палладий, который тогда не только обнаружил, но и выделил Волластон. Выделение и изучение платиновых металлов - интереснейшее дело. Я заболел им в свои молодые годы. Мне многое удавалось, но я был всего лишь ассистентом, и мой шеф втайне мне завидовал. Он не постеснялся присвоить мои исследования, а когда я не сдержался, то меня выбросили на улицу. Мои попытки устроиться в какую-нибудь лабораторию, чтобы продолжать свои исследования, неизменно кончались крахом; у моего бывшего шефа в научном мире хорошие связи. С голоду я не пропадал, так как постоянное экспериментирование дало мне возможность мно-
гому научиться в практическом смысле. Я устроился на завод «Меркурий» мастером по изготовлению штампов. И вот тут-то появился искуситель. Я не могу его вам назвать, так как совсем его не знаю. Я продолжал страдать оттого, что не могу применить свои знания, не имею возможности работать с платиновыми металлами. Он мне сказал, что развивающаяся техника требует платины в самых различных производствах, а он может предоставить мне возможность работать по исследованию этого металла, если соглашусь на его предложение. Смысл был в том, что я тайно буду получать платину в изделиях и изготовлять из них другие изделия. За это мне будут хорошо платить, ничего более с меня не требуя, но операции свои я должен проводить в полнейшей тайне, Я не устоял против соблазна, хотя прекрасно понимал, что иду на нарушение законности. Утешал я свою совесть тем, что получаю возможность для своих исследований не за какую- то сомнительную деятельность: сбор сведений, шпионаж - военный или промышленный, а за свой труд, за искусство. Почему именно меня разыскал этот искуситель? По той причине, что установил мою неудовлетворенность, ввиду отсутствия любимой работы, но, кроме того, и потому, что у меня немалые знания, практический опыт и золотые руки. Ведь приготовить самое несложное изделие из платины далеко не всякий металлург или металловед сумеет. Несложно сделать чугунную отливку. Искусные изделия из серебра и золота приготовляют не только ювелиры. Оловянного солдатика может сделать себе всякий мальчишка. С платиновыми изделиями дело обстоит гораздо хуже. Достаточно сказать, что температура ее плавления чуть ли не в два раза выше, чем у серебра. От которого, кстати, платина и получила свое уничижительное название: «платина» означает «сереб- ришко». Из сопутствующих ей металлов только палладий плавится ниже ее температуры, а все остальные значительно ее в этом превосходят. Для обработки платины требуются обходные пути, которые отыскивались в неимоверных трудностях и держались в секрете. Не буду останавливаться на них в подробностях, скажу только, что слава Волластона началась именно с такого достижения. С тех пор прошло много лет, проведено много разработок, но изготовление изделий из платины по-прежнему составляет большое искусство. Волла- стон для меня образец мастера такого искусства, пионера нового дела, творца- одиночки. Хотя он жил и задолго до нашего времени, но я ему подражаю и полностью удовлетворен тем, что, подобно ему, имею свою домашнюю лабораторию, в которой могу заниматься тем, что меня интересует. Плата за это - определенное нарушение законности. Я согласился, и с искусителем мы быстро составили схему действий, которая исправно действовала до нынешнего дня. Я привлек к делу Керли, который через свою невесту обеспечил мне переброску платины через океан, и Эверта, переправляющего мои изделия в Европу. Ни я, ни кто из них истинных организаторов этого дела не видит, и очень этим доволен. Керли и его заокеанская колибри Люси ни о чем не думают, кроме того чтобы подкопить самую малость и свить совместное гнездо, занявшись мелкой торговлей. За каждую доставку моего изделия в Европу Эверт привозит сто двадцать пять фунтов. Двадцать пять отдаю ему, двадцать пять Керли, а семьдесят пять расходую по своему усмотрению. У меня запросы, как и у этой влюбленной пары, скромные. Из близких - у меня только моя племянница, Элиза, которую я предполагал привезти с континента к себе, выдать здесь замуж и помогать ей в воспитании детей. - Вы говорите о горничной в Гамбурге - Эльзе? - Совершенно верно, о ней, только никакая она не Эльза, а Элиза, такое имя дано ей при крещении, и я хочу, чтобы она им пользовалась без стеснения, когда переедет ко мне. - Вы в этом уверены? - Я понимаю, что вы хотите этим сказать. Мои планы нарушены вашим вмеша-
тельством. Для вас я преступник, который должен понести наказание, и вы предполагаете запрятать меня за решетку. А вас не удивляет, что преступник вместо того, чтобы бежать, скрываться от своего преследователя, или, будучи им разоблаченным, не ловчит, не виляет, не старается себя оправдать, а читает, можно сказать, познавательную лекцию? - Как бы там ни было, ваша лекция очень содержательна и интересна. - Вы не ответили на мой вопрос. Мне не нужно комплиментов и реверансов. Вы, естественно, расцениваете мою откровенность как расчет на снисхождение. Но скажу вам прямо - вы заблуждаетесь. И я у вас в руках, и вы можете засадить меня за решетку. Планы мои вы нарушили, и это для меня наиболее огорчительно. Найти вам искусителя и выяснить его связи за океаном я, если бы и хотел, не в состоянии. Я его не знаю, видел очень короткое время, он с меня ничего более не требовал, а меня вполне удовлетворяло, что за мой труд (а не контрабанду!) мне уплачивают щедро и без всяких промедлений. Если он нужен вам, то вы ищите, но я вам не могу оказать никакого содействия в ваших поисках. Большого преступления я не совершил. Я никого не убил, не ограбил, не шантажировал, не обокрал и потому очень строго наказан не буду. Однако я полагаю, что мое тюремное пребывание продлится недолго, ибо я знаю «Петушиное слово», которое освободит меня из заключения. - О чем вы говорите? - Я имею в виду, что не буду лишен возможности известить военное ведомство или «Интеллидженс сервис» о том, что осведомлен о причине гибели полковника Китченера и имею к тому косвенное отношение. У меня нет сомнения в том, что это вызовет весьма живой интерес. Таким образом, у вас нет оснований опасаться того, что я скроюсь, как только вы меня покинете. Я не собираюсь бежать и своего ареста намереваюсь ожидать вполне спокойно. - Это что-то новое, Фрост, - сказал Холмс, - я благодарю вас за все столь любезно сообщенные вами сведения. Я должен буду обдумать все вами сказанное, может быть, и проконсультироваться даже, прежде чем предприму решительные действия. - Бога ради! Примите мои уверения... Я буду ожидать этих ваших решительных действий. Мы покинули Фроста и, разыскав кеб, отправились к себе на Бейкер-стрит. Утром Холмс исчез, и я ожидал его до самого вечера, но он ничего не стал мне говорить, хотя я сгорал от любопытства. На следующий день, к моей досаде, ко мне зашел коллега-врач и попросил содействия. Врачебная этика не допускала уклонений, и мы уехали с ним к его тяжелобольному, около которого пришлось провести несколько дней. Таким образом, непосредственным свидетелем конца этой истории мне быть не пришлось, и о ней мне поведал Холмс. После нашего визита к Фросту он навестил своего брата Майкрофта, который особенно заинтересован был рассуждением Харгривса по поводу причин такого домогательства графа Воронова поставок России алюминия. Все то, что поведал ему Холмс о контрабанде платины и о домашней лаборатории Фроста, он выслушал с большим вниманием. Он сказал, что его ведомство соответственно оценит заслуги Холмса, что провел он очень хорошую работу. Обременять Холмса розыском искусителя и выявлением нитей контрабанды платины он не намерен, для этого у них есть широко разветвленная агентурная сеть. Того, что сделал Холмс, более чем достаточно, и Майкрофт просит его пока совершенно прекратить преследование Фроста или кого-нибудь из тех, кто был с ним связан. Офицеры доставили Фроста Майкрофту, и тот имел с ним продолжительную беседу. Речь шла о полковнике Китченере, который по совершенно неясным мотивам покончил жизнь самоубийством. Фрост пролил свет на эту загадку, хотя сам не имел к полковнику никакого отношения. У полковника были довольно темные дела,
о которых, как он был уверен, никому не известно. Он был очень аккуратен и подозрителен. Исполняя поручения, он ездил в Европу на принадлежащей ему паровой яхте, куда посторонние не допускались. Но однажды полковнику предъявили доказательства того, что его тайные переговоры и действия известны. Были приведены такие подробности, которые мог знать только человек, присутствовавший в каюте. Остерегаясь разоблачения, полковник застрелился, хотя, о его нелицеприятной деятельности никому известно не было. Оказалось, что в каюте действительно присутствовал человек, наблюдавший за полковником. Обнаружить его было невероятно трудно, хотя он от полковника находился на расстоянии вытянутой руки. Он располагался в платяном шкафу, в который проникал по тайному лазу после проверки внутренностей шкафа полковником. Человек все наблюдал через зеркало, вделанное в дверцу шкафа. Отражало зеркало тонким слоем платины, сквозь который скрытый в шкафу человек мог видеть все, не опасаясь, что смотрящий в зеркало полковник его обнаружит. Это зеркало по специальному заказу изготовил Фрост. О самом полковнике и его делах он ничего не слышал, и никто его не посвящал. Лишь потом по газетным сообщениям о самоубийстве Китченера Фрост догадался, чем послужила его работа. В существование подобного зеркала трудно было бы и поверить, но довольно крупный осколок Фрост предъявил Майк- рофту, а тот потом показал его Холмсу. Чем же закончилась вся эта история? «Попугайно-евангелическая» лавочка, естественно, прикрылась. Ни священник, ни Харгривс при этом не пострадали, и их причастность обнародована не была. Предупрежденный Фростом Керли обвенчался со своей «колибри» и тут же снял ее с «Дакоты», после чего немедленно рассчитался с завода и вместе с ней куда-то уехал «вить семейное гнездо». Эверта просто выгнали с «Меркурия» без объяснения причин. А Фрост получил хорошую лабораторию, увлеченно и плодотворно в ней трудился, ожидая приезда к себе своей племянницы Элизы. 10. ПУРПУРНОЕ ЗОЛОТО - Вы можете меня поздравить, дорогой Ватсон, - сказал мне Холмс, когда я однажды возвратился с прогулки, - меня просят принять участие в деле, где нет ни преступника, ни преступления. - Мне думается, - ответил я, - что такое не по вашей части, Холмс, если только не подразумевается подготовка к совершению какого-нибудь акта. Я помню дело «Лиги рыжеволосых»: неясность, с которой к вам обратился тот рыжий, остановила ваше внимание и предотвратила ограбление банка. - Я не вижу здесь схожести. Но садитесь, я изложу вам обстоятельства, это будет полезно и для меня - чтобы лучше запомнить. Вы немного разошлись с пожилым джентльменом, попросившим моего содействия, а то услышали бы все из первых уст. Он - директор Британского музея мистер Кларк, ученый, естественник по специальности. В музее есть отдел египтологии с очень впечатляющими экспонатами. Заведует им профессор Хочкинс, которому семьдесят пять лет. Он пользуется признательностью всех египтологов мира и в своем деле одержимый. На старости лет этот профессор, довольно ветхий, затеял ринуться в экспедицию, и удержать его нет никакой возможности. Попытки Кларка отговорить его от такого рискованного предприятия не только ни к чему не приводят, но и вызывают крайнее раздражение Хочкинса. Профессор утверждает, что Кларк не хочет прославить Англию, а он, Хочкинс, так это дело не оставит, будет обращаться в вышестоящие инстанции; он, видите ли, не в состоянии плодотворно работать у такого ретрограда-директора, которого, кроме его козявок и лягушек, ничто не интересует. Кларк очень этим конфликтом озабочен, он не хочет отпустить Хочкинса, боясь, что при его летах и состоянии здоровья, музей и вся Англия потеряют замечательного египтолога.
А поводом для таких устремлений Хочкинса послужило следующее. Отдел египтологии стал посещать молодой человек, некто Десмонд. Он внимательно рассматривал мелкие золотые украшения на одежде, извлеченные из одного древнего захоронения в Египте. Хочкинс заинтересовался посетителем, и тот сказал, что располагает подобными же. Естественный вопрос египтолога: откуда у него такая ценность? Тот поведал, что год назад был в археологической экспедиции с профессором Бове. Они наткнулись на древнее захоронение, извлекли саркофаг с мумией , но их постигла неудача. Извлеченная на воздух мумия превратилась в прах. Украшения с нее остались, они у него, Десмонда. - И он их предъявил? - Совершенно верно. Это редкостные экземпляры: мелкие пластинки и бутончики пурпурного золота, секрет изготовления которых не известен никому из ученых. Возможно, что украшения приобретали такой оттенок от долгого нахождения в гробнице. Возможно, что изготовлявшие их мастера что-то добавляли в золото. Об этом ученые спорят. Но главное, что таких изделий во всех музеях мира - считанные единицы, их очень редко можно встретить в каком-либо захоронении, а потому ценность их неизмерима. - Не кажется ли вам, что этот молодой человек: намеревается ограбить коллекцию профессора? - Конечно, это не исключено. Однако, я полагаю, в таком случае он постарался бы остаться в тени, не лезть на глаза профессору. Более того - он передал ему свои украшения, тем увеличив ценность коллекции. Я посмотрел на Холмса несколько оторопело и, подумав, высказал свои сомнения. - А вы уверены, Холмс, что переданные в музей украшения - настоящие? Ведь не только ювелир, но и хороший медник может отполировать простую латунь так, что ее не отличишь от драгоценного золота. Холмс улыбнулся: - Вы, можно сказать, отлично логически мыслите, мой друг. Это было первое, в чем я усомнился, беседуя с мистером Кларком. Однако он так на меня посмотрел , что я испытал неловкость. Профессор Хочкинс - знаменитый египтолог, и всучить ему что-то, не стоящее внимания, тем более, как вы выразились, «простую латунь», - событие невероятное. - Тогда чем же обеспокоен Кларк? - Я уже отвечал вам на этот вопрос: он боится потери в своем штате египтолога. Я продолжу. Почему эти украшения остались собственностью Десмонда, когда должны были принадлежать профессору Бове? Об этом Кларк мне подробно рассказал. Профессор Бове - состоятельный человек, египтология - его страсть. У него огромнейший авторитет среди ученых, и экспедицию он организовал на свой страх и риск, затратив на нее свои личные средства, так что отчитываться ни перед кем не обязан. Экспедицию пришлось прервать ввиду того, что профессор Бове тяжело заболел. Больному, ему пришлось возвращаться в сопровождении Десмонда. Он передал украшения Десмонду и наказал, чтобы он передал их той организации, которая согласится направить экспедицию в найденный ими район захоронений. Он был очень слаб и, по-видимому, предчувствовал свою кончину. Десмонд доставил его домой и передал родственникам. Врачи хлопотали около него, но безуспешно. Он скончался, к прискорбию всех египтологов мира. Кларк был столь предусмотрителен, что, направляясь ко мне, захватил с собой выпуск трудов Британского музея, где опубликован пространный некролог с перечислением научных заслуг профессора Бове. Вот полюбуйтесь. Я взял в руки выпуск и увидел в черной рамке портрет красивого мужчины, примерно пятидесяти лет. Прочувствованный текст был подписан дирекцией Британского музея и составлен, как я понял, самим профессором Хочкинсом. - На местности, где побывали Бове и Десмонд, - продолжал Холмс, - осталось
еще пять или шесть нетронутых холмов, и профессор Бове остался в уверенности, что они таят в себе захоронения. Десмонд обращался в Парижскую академию, но там не нашлось средств для организации экспедиции, а ждать он не может, так как, узнав обо всем, американцы или кто другой устремятся туда и пожнут плоды трудов профессора Бове. Путь к этим захоронениям знает только Десмонд, но он в эту тайну никого не посвящает, намереваясь сам участвовать в экспедиции. Интересно, что профессор Бове позаботился о технической оснащенности экспедиции. В частности, он использовал новейшие достижения, захватив портативный киноаппарат, и с его помощью был заснят момент обнаружения египетского захоронения. Этот фильм сейчас находится в Британском музее, и любопытно было бы его просмотреть. - А не могло ли быть, Холмс, что Десмонд - просто убийца профессора Бове? - Трудно об этом судить, Ватсон, не располагая никаким фактическим материалом. Есть сомнения в этом. Но ведь проще было бы Десмонду довести дело до конца, а затем уже расправиться с Бове, не прибегая к услугам других организаций. Вот вкратце обстоятельства, о которых мне поведал доктор Кларк. Завтра , если вы не возражаете, мы нанесем ему визит, полюбуемся драгоценностями и посмотрим фильм. С Хочкинсом и с Десмондом я попросил его пока нас не знакомить для пользы дела, и мы своей осведомленности ничем не должны выказывать. Надо ли говорить о том, что я безоговорочно согласился сопутствовать своему другу. Великолепие Британского музея поразило нас обоих. Меня тянуло подольше Задержаться у стендов с экспонатами из Южной Азии, особенно этнографического раздела. Пережитого не выкинешь из головы и сердца. Остановившись у фигуры грозного афганского воина, я в одно мгновение ощутил всю ту обстановку, в которой мне пришлось испытать невзгоды и тяготы, как будто это было не много лет тому назад, а вчера или позавчера. Однако у нас не было возможности задерживаться, и мы, делая вид, что нас интересует все, поторопились в отдел египтологии. У нужного нам стенда, к счастью, не было большого скопления посетителей, и нам удалось присмотреться внимательно к экспонатам. Все украшения, о которых поведал мне Холмс, пересказывая Кларка, были перед нашими глазами. Под стеклом лежали небольшие желтые пластиночки и какие-то мелкие бутончики и цветочки, цвет которых был от красного до пурпурного. Все они были пронумерованы, а рядом с витриной лежал буклетик с подробным описанием каждого из них. Холмс пристально вглядывался, в украшения и внимательно читал описание. В буклетике, правда, были описания и других украшений, которые располагались рядом с интересующими нас под общим стеклом. После осмотра мы прошли в кабинет директора. Мистер Кларк был очень обрадован нашим приходом. Холмс представил ему меня как своего ближайшего друга и помощника. - Каковы ваши впечатления, мистер Холмс? - спросил Кларк, когда мы удобно расположились в креслах. - Несомненно, это очень интересные образцы, - ответил Холмс, - но впечатления этого далеко не достаточно. Если вы, мистер Кларк, располагаете временем и возможностью, то нельзя ли нам просмотреть кинофильм, о котором вы упоминали. Только кулуарно, без лишних зрителей. - Нет ничего проще. Все заняты своими делами, мы же пройдем в наш небольшой кинозальчик, и я скажу нашему механику, чтобы он продемонстрировал нам ленту. Зальчик действительно оказался небольшим и уютным, он предназначался только для нужд музейных работников. Когда потух свет, мы в полнейшей тишине стали внимательно следить за всем происходящим на экране. Фильм нельзя было назвать сюжетным, он представлял собой собранные воедино отрывки. Прежде всего, мы увидели порт и большой пароход, на борту которого значилось: «Утренняя звез-
да». У поручней на палубе, вглядываясь в толпу пассажиров и провожающих, стояли, два человека, в одном из которых я без труда узнал покойного профессора Бове. Его спутник, молодой человек, красивый, с энергичными жестами, по- видимому, и был Десмонд. Потом мы увидели пустынную местность и обоих искателей . Самым любопытным оказался фрагмент, заснявший обоих у могильника. Разрытый искателями холм, кирки и лопаты, улыбающиеся счастливые лица обоих. Крупным планом была передача (наверное, возвращение) горсти украшений Десмондом профессору. Они разговаривали друг с другом и радостно улыбались. Весь сеанс не занял у нас много времени, фильм был короток. Когда мы вернулись в кабинет, то Кларк сказал, что профессор Хочкинс осаждает его очень энергично, требуя выделения средств на экспедицию, и он не знает, как ему поступать. Холмс задумался на некоторое время, а затем сказал ему: - А не могли ли бы вы, мистер Кларк, найти предлог для закрытия музея на некоторый срок, скажем недели на полторы, может быть, на две? - Если это необходимо, то я постараюсь. Предлог будет такой, который не вызовет подозрений: в некоторых помещениях нужно провести ремонт. Но что мне отвечать на домогания Хочкинса? - Просто пойти ему навстречу. Предложить ему вместе с Десмондом составить подробную смету, в которой должны быть предусмотрены все расходы. Покажите свою озабоченность сохранностью экспонатов, которые им предстоит добыть, напомните, чтобы у них не случился такой казус, как у Бове, когда у него мумия превратилась в прах. - Ну, этого ему напоминать не нужно, он и так опечален неудачей Бове и занимается консервирующими веществами. - Вот-вот, - сказал Холмс, - потребуйте отдельно, чтобы, прежде всего, он составил смету на такие вещества, затем приобретите их не торгуясь, они для вас никогда не будут лишними, а потом пусть составляют смету на все остальное. У нас, таким образом, будет время отнестись ко всему более внимательно. Есть еще одно условие, мистер Кларк. Вы должны совершить кражу. - Что вы говорите, Холмс?! - Ничего особенного. Я выразился слишком сильно, чем поверг вас в трепет негодования. Но мне совершенно необходимо просмотреть образцы Десмонда в спокойной домашней обстановке. Я обещаю вам, что не задержу их у себя и возвращу в полнейшей сохранности. Когда вы закроете музей, то их отсутствие замечено не будет даже самим Хочкинсом, погруженным в это время составлением плана экспедиции и сметой. - Вы ставите меня в крайне затруднительное положение, мистер Холмс, представляю, что будет, если Хочкинс обнаружит пропажу. Просто кошмар! - Мистер Кларк, я действую в ваших интересах, простым домыслом едва ли сумею вам помочь. Закрытие музея и отвлечение от экспонатов профессора Хочкинса для выяснения обстоятельств просто необходимы. Кларк наклонил голову и глухо произнес: - Хорошо, мистер Холмс, я сделаю все для того, чтобы выполнить ваши требования . Мы расстались, но на Бейкер-стрит я отправился один, Холмс сказал, что у него есть неотложное дело в Лондоне. Вернулся он только к вечеру с каким-то средних лет мужчиной. Как оказалось, мастером по установке физических приборов. Привез он также несколько хорошо упакованных ящиков. Их они перенесли в комнатку, где Холмс имел обыкновение ставить свои химические опыты, и до самой ночи провозились, устанавливая и проверяя приборы. Поднявшись утром, я увидел на столе записку с текстом: «Не удивляйтесь, если меня не будет несколько дней. X». Такие акции моего друга были для меня
привычными, и я рассудил, что какая-то версия у Холмса уже есть и сейчас он решил ее проверить. Прошло четыре дня. Холмс вернулся в хорошем настроении, но на мой вопрос ответил, что предстоит самая тяжелая часть работы. Он съездил в Британский музей и, вернувшись, привез от Кларка золотые украшения. Теперь я мог не только полюбоваться ими на расстоянии, но и подержать их в руках. - Музей закрыт, - сказал он мне, - уже два дня. Все помещения опечатаны Кларком, так что, кроме него, в них не может проникнуть никто, даже профессор Хочкинс. Он действительно занят сейчас по горло, составляя с Десмондом план экспедиции и смету. Однако медлить не приходится, хотя кое-какими данными я и располагаю. Он пригласил меня в свою лабораторию, и там стал тщательно всматриваться в украшения, особенно в те, что сверкали пурпурным цветом. С досадой Холмс взглянул на меня и сказал: - Вот, дорогой Ватсон, вы не раз восхищались моим умением замечать детали, а сейчас можете быть свидетелем моего промаха, который задержит нашу работу. Видите, сколько я провозился с установкой приборов, а такую мелочь, как целлюлозный лак, с которого, как я вижу, мне и следовало бы начинать, я не предусмотрел. Придется опять терять время, ехать в магазин. - Погодите, Холмс, - сказал я, стараясь хоть чем-нибудь быть ему полезным, - не подойдет ли вам бесцветный лак для ногтей, принадлежащий моей супруге? Ведь насколько я знаю, он представляет собой именно раствор целлюлозы. Холмс внимательно всмотрелся в поданный ему флакончик и удовлетворенно заметил: - Спасибо, Ватсон. Хотя это и счастливое совпадение, но ваша помощь очень кстати. Желтую пластиночку и пурпурную розетку Холмс осторожно протер ваткой, смоченной эфиром, после испарения которого поверхность обоих украшений покрыл целлюлозным лаком. Дождавшись, когда лак высох, он сделал аккуратный надрез на образовавшейся пленке и отделил ее. Поверхность нисколько не изменилась, а пленка осталась прозрачной, хотя Холмс рассматривал ее и в прямом и в отраженном свете. Мне показалось, что Холмс в своем опыте потерпел неудачу, и я высказал ему это. - Не торопитесь, Ватсон, опыт дал ответ на один вопрос. Вы, я полагаю, не избежали в своем детстве такой забавы, как пускание мыльных пузырей. Обращали, надо думать, внимание на красочные переливы их поверхности? Почему появляется окраска? По той причине, что здесь происходит встреча двух потоков света, отраженных от двух поверхностей мыльной пленки. Это общеизвестное явление интерференции. Если бы пурпурная окраска на украшениях вызывалась той же причиной, то она должна была бы исчезнуть при нанесении целлюлозного лака, так как отражение наружной поверхностью уничтожено. Этого не получилось, и мы с уверенностью можем утверждать, что окраска золота - не пленочный эффект, а что-то более сложное. Холмс перешел к прибору и закрепил в нем пленку с пурпурной розеткой. Долго всматривался в окуляр, сверялся с таблицей, потом пригласил меня. - Вот поглядите. Это - спектроскоп. Электроды, между которыми возбуждается искровой разряд, у него из чистого Золота. Таким образом, посторонних линий мы в полученном спектре обнаружить не должны. Но всмотритесь внимательно. Видите эту линию? Это железо. Спектральный анализ замечателен тем, что улавливает присутствие ничтожных долей элемента, которые не обнаружишь обычными химическими методами. На целлюлозной пленке присутствуют следы железа. Я всмотрелся и увидел линию, которую показывал мне Холмс. Он придвинул к
спектроскопу какую-то приставку и сфотографировал спектр. То же самое он проделал с пленкой, снятой с желтой пластинки, также записал спектр на фотопленку . Никакой линии железа обнаружено в этом случае не было. Холмс перешел к другому прибору. Это был электромагнит. На тонкой кварцевой нити он подвесил желтую пластинку - ее тут же выбросило из магнитного поля. Пурпурная розетка, наоборот, сразу потянулась к одному из полюсов. Холмс был сосредоточен до крайности. Я следил за всеми его действиями затаив дыхание. Он опять обратился к пленкам и перешел к еще одному прибору. Это была установка для катодного распыления. На бесцветную пленку, снятую с пурпурной розетки, Холмс осадил золото, и она тоже запылала пурпурной окраской. - Ну вот, - сказал Холмс, - теперь очевидно, что пурпурная окраска образовалась от присутствия железа в золоте. Однако - продолжим. В маленьком тигелечке он приготовил сплав чистого золота с одним процентом железа. Это уже не относилось к собственности Британского музея, и с ним он мог проделывать любые манипуляции. Из полученного сплава он аккуратно маленьким молоточком выковал диск и стал нагревать его слабым пламенем. Желтая поверхность диска скоро приобрела пурпурную окраску, такую же, как у экспонатов Британского музея. Я выразил свое нетерпение, сказав Холмсу, что теперь, видимо, узнавать нечего, ибо ясно, что пурпурная окраска возникает при термической обработке золота, содержащего железо. Однако Холмс, как я заметил, все еще не был удовлетворен. Он протравил участок поверхности полученного образца и поместил его в поле зрения металлографического микроскопа. Такое же проделал и с пурпурной розеткой из Британского музея. Параллельно этому он прокатал кусочек чистого золота и также рассмотрел его после протравки в микроскоп. - Вот, Ватсон, обратите внимание на кристаллическую структуру поверхности. У чистого золота после прокатки без термической обработки видны мелкие кристаллы, а после термической обработки - крупные. Определенно, что пурпурные розетки при их изготовлении прошли термическую обработку. Если сказать точнее, они сначала были изготовлены, после чего термически обработаны. Загадка в том, как придавалась им такая оригинальная форма - бутончика, шарика на короткой ножке? Вы слышали что-нибудь, Ватсон, о плюющемся серебре? Я ничего не знал о плюющемся серебре и не представлял себе, какое оно имеет отношение к украшениям из Британского музея. - Видите ли, дорогой Ватсон, окись серебра в расплавленном состоянии поглощает большое количество кислорода - до двадцати с лишним объемов. Сама она разлагается при нагреве, и серебро восстанавливается до металла. Если расплавленное серебро после этого быстро охладить, то на его поверхности образуются наросты; расплавленное серебро разбрасывается во все стороны, как говорят специалисты, «плюется». Вызывается это поглощенным кислородом, выделяющимся при сжатии остывающего металла. Бутончики из Британского музея по своей форме очень похожи на брызги плюющегося серебра. Однако мы имеем дело не с серебром, а с золотом, за которым такого «каприза» никем замечено не было. Давайте снимем спектр с самой розетки, большого ущерба мы ей не нанесем, раз уж выявили, что окраска не поверхностная. Он проделал все это очень тщательно и долго вглядывался в полученный спектр, засняв его на фотопластинку. Обнаружились очень слабые линии, которые нельзя было приписать ни одному из металлов. - Поздравляю вас, Холмс, - сказал я, - вы, кажется, прославитесь открытием доселе неизвестного химического элемента! Холмс посмотрел на меня без улыбки и пристально, - Не иронизируйте и не торопитесь, Ватсон. Не к открытию элемента, а к разгадке тайны, мне думается, приближают нас эти слабые линии. Нам придется все же поработать отдельно с одним из этих пурпурных бутончиков.
Он поместил бутончик в трубочку из кварца и расплавил его в очень медленном потоке водорода, который подавал из стеклянного газгольдера. После охлаждения он внимательно изучил внутренние стенки кварцевой трубки. - Вот, Ватсон, глядите сюда, - сказал он. - Видите в стороне от золота - два колечка? Это осадились пары каких-то двух элементов. Подозреваю мышьяк и серу. Я пока вас покину и побываю у хорошего знакомого - профессора минералогии. Надеюсь не задержаться, если застану его на месте. Он ушел, а я стал размышлять о причине его интереса к составу золота Британского музея. Слов нет, испытания он вел увлекательные, но есть ли в них смысл для того расследования, которое он намерен провести для Кларка? Может быть, Холмс, имеющий недюжинные способности в своем деле и, располагая высокими знаниями в химии, просто уступил своей последней страсти, и не может остановиться? Он появился примерно через полтора часа, и мы тут же вернулись к прерванному занятию. - Посмотрите, Ватсон, на этого красавца, - сказал он мне, показывая кусочек какого-то минерала золотистого цвета. - Это аурипигмент, или сернистый мышьяк, внешний вид которого побуждал фальшивомонетчиков древности к поискам возможности фальсифицировать им золото, безуспешно, правда. Холмс отделил от принесенного еще меньший кусочек, истер его в агатовой ступке, после чего сплавил порошок с чистым золотом. Отставив огонь, он предоставил сплаву остывать. И тут вдруг золото начало «плеваться». Совсем так, как серебро, о котором он мне рассказывал. Застывшие капли были как раз той формы, что и украшения из Британского музея. Я видел, что Холмс был доволен, но он все не останавливался. Полученные бутончики он подверг нагреву, и те засияли пурпурным цветом! Вся эта увлекательная работа очень утомила меня, несмотря на то, что роль моя была только подсобной. Я подавал то или другое по указанию Холмса, что- нибудь закреплял и вел запись всего проделанного. Холмс же работал сосредоточенно, с напряжением, все время растолковывал мне происходящее. Он потратил значительно больше сил, но я не заметил в нем признаков усталости. Тем не менее, он, прибирая все на своем лабораторном столе, сказал мне: - Кажется, Ватсон, мы выяснили здесь все, что можно, и нам пора отдохнуть и поужинать. Когда мы сидели за столом, я поинтересовался у своего друга, имеет ли какое-нибудь отношение эта его работа к Десмонду, который столь насторожил директора Британского музея Кларка. - Видите ли, дорогой Ватсон, пока я не могу сказать чего-либо определенного , но согласитесь, что проведенное нами исследование интересно само по себе. Мы, таким образом, соприкоснулись с преступниками древнего мира. Я выразил сомнения, указав, что в большей степени мне видится здесь не преступление , а искусство. - Вы правы, Ватсон, наблюдаем мы искусство. Секрет изготовления пурпурного золота египетскими ювелирами до сих пор не был известен ни ученым, ни металловедам. Однако к тому были побудительные причины, и далеко не всегда бескорыстные . Совершенно не исключено, что аурипигмент, послуживший нам ключом к разгадке, использовался мастером для «увеличения», как ему казалось, количества полученного им золота. Вы, я полагаю, Знаете историю открытия Архимедом его знаменитого закона? А получилось это из-за того, что знаменитому ученому предстояло уличить мошенника мастера, который, изготавливая корону сиракуз- ского царя, в золото добавил менее ценный металл - серебро. Таких мошенников с древнейших времен была уйма. Известно ли вам, что прославленный философ Диоген, о котором Александр Македонский сказал, что если бы он не был Александром, то хотел бы быть Диогеном, в молодости своей был фальшивомонетчиком?
- Ну, Холмс, зачем же вы бросаете тень на великого философа? - Если быть более точным, то мошенничал его отец, бывший менялой, а Диоген ему в этом неприглядном деле помогал, за что и подвергся изгнанию. В вас укоренилась мысль, что гений и злодейство - две вещи несовместимые. На этом, например, и основана легенда об отравлении Моцарта завистником Сальери. А эту тезу можно взять под сомнение. Касаясь Сальери, следует сказать, что у него не было основания завидовать Моцарту; он пользовался сам большим и заслуженным успехом. Значиться учеником Сальери составляло для музыканта большую честь. Но не в этом дело. Если человек проявляет в чем-то большой талант, то мы невольно приписываем ему и все прочие добродетели. В таком случае, если все злодеи - дураки, то чего же их опасаться? Среди них бывают исключительно талантливые, творениями которых можно было бы гордиться, если бы они не использовались в преступных целях. Я приведу вам недавний пример. До газовой резки металла не додумались инженеры, но сделал это самый отъявленный взломщик. В тысяча восемьсот девяностом году в Ганновере вскрыли банковский сейф и похитили крупную сумму денег. Полиция и эксперты были ошарашены. В стенке стального сейфа было прорезано аккуратное окно. Толщина стенок достигала одного сантиметра, а впечатление было таким, что взломщик резал не сталь, а простую фанеру. Преступника выследили и поймали. Спросили прежде всего, каким он инструментом пользовался. Он указал на два небольших баллона. Он изобрел газовую резку металла и не подумал, что за нее он может приобрести деньги, положение и славу; та же полиция отнеслась бы к нему с большим почтением, если бы он оставил привычное ему ремесло. Весьма возможно, что и в нашем случае мы имеем нечто аналогичное. Наука и техника нашего времени делают невероятные успехи, которые умные преступники используют в своих целях, немало затрудняя работу по раскрытию их злодеяний. Утром следующего дня мы зашли к давно знакомому Холмсу ювелиру. После обмена приветствиями Холмс показал старичку пурпурную розетку и спросил, не сможет ли он изготовить ему такую же. Тот вооружился лупой, рассмотрел розетку со всех сторон, сделал какие-то измерения и отрицательно покачал головой. - При всем моем уважении к вам, мистер Холмс, вряд ли смогу быть вам полезен. Это очень тонкая работа; если кто и может воспроизвести ее, то только старик Хаит. Холмс поблагодарил ювелира, и мы отправились на розыски этого Хаита. Мы нашли его маленькое заведение, видимо не особенно процветающее, и Холмс обратился к нему с той же просьбой, сославшись на рекомендацию своего знакомого. Хаит испытующе поглядел на моего друга, после чего заявил против всяких ожиданий: - Да ведь это моя работа. Если вы хорошо оплатите, то почему бы и не сделать вам такого удовольствия. Поверьте, я не Зря кушаю свой хлеб, таким искусством не каждый владеет. Я увидел блеск в глазах Холмса. - Вы такое же изготовляли для Десмонда? - Никакого Десмонда я не знаю, и знать не хочу, - насторожился Хаит, - я вообще не имею привычки интересоваться личностями своих заказчиков. Удостоверений у них не спрашиваю. Я беру или не беру работу, если она мне по силам и если клиент не скупится на ее оплату. Клиентов, которые попросили меня изготовить эти пурпурные бутончики, было двое, они остались моей работой довольны, оплатили щедро, а личностями их мне совершенно не к чему было интересоваться, равно как и тем, для чего им нужно пурпурное золото такой формы. Холмс побеседовал с Хаитом еще несколько минут, и мы покинули виртуоза ювелира. Взяв кеб, мы отправились к Британскому музею. Кларк встретил нас очень приветливо, немой вопрос прочитывался в его глазах. - Скажите нам, мистер Кларк, как обстоят дела у профессора Хочкинса с под-
готовкой экспедиции и составлением сметы? - Мистер Холмс, смету они завершают, и по ней вырисовывается очень крупная сумма. Материалы по консервации уже приобретены, и Хочкинс очень торопит меня с его отъездом. - Очень хорошо, мистер Кларк. Сумма, я полагаю, должна быть наличной? Ведь экспедиции придется расплачиваться за жилище, продовольствие, платить носильщикам, за лошадей, ослов или какой-нибудь другой транспорт. В пустыне ведь нет банков, куда можно было бы перевести эти деньги. - Вы не ошибаетесь, Холмс, все деньги поступят в распоряжение профессора Хочкинса, и он будет их расходовать по своему усмотрению. - Я думаю, - сказал Холмс, - что подготовка экспедиции не является секретом для работников музея? - Конечно, не является. Все очень заинтересованы ею. - Ну что же, пора заканчивать подготовку. Давайте ей свое благословение. Нельзя ли завершить ее с некоторой долей торжественности? Через два дня на третий, - Холмс назвал число, - объявите, так сказать, торжественные проводы. Соберите всех своих сотрудников в своем кинозале и продемонстрируйте еще раз тот фильм, который мы имели удовольствие видеть. Попросите Десмонда прокомментировать его. Это не займет много времени, но создаст у всех, я полагаю, общий подъем настроения, да и у профессора Хочкинса - тоже. Пока же мы распрощаемся, получите, пожалуйста, ваши бесценные экспонаты. О времени демонстрации фильма заранее поставьте нас в известность. Мы тоже с удовольствием посмотрим его еще раз. Если о нас, посторонних, кто-нибудь из сотрудников спросит вас, скажите, что вы договариваетесь с нами о проведении некоторых реставрационных работ. До свидания, мистер Кларк, мы ждем вашего извещения. Холмс опять отправил меня на Бейкер-стрит одного, сказав, что ему еще надо кое-куда зайти. В назначенный день мы получили извещение от Кларка о том, что заседание по проводам профессора Хочкинса начнется в шесть часов вечера в кинозале Британского музея. Холмс не стал дожидаться вечера и попросил меня быть у входа в Британский музей минут за пятнадцать до назначенного срока. Я прибыл на место и стал прогуливаться в ожидании дальнейших событий. К моему удивлению, к означенному времени у музея остановились два кеба, и из них высадилось шесть человек. Я узнал только двоих: Холмса и нашего старого знакомого из Скотленд-Ярда Грегсона, который приветствовал меня поклоном. Все остальные были очень сдержанны и молча проследовали за нами в кабинет Кларка, а оттуда в кинозал. Все они расселись поодаль от нас, мы остались рядом с Холмсом. Зал наполнился сотрудниками, и Кларк обратился к присутствующим с вступительным словом. Он напомнил, что собрались все здесь, чтобы пожелать доброго пути и успехов в изысканиях профессору Хочкинсу. - Сейчас, - сказал он, - мы просмотрим кинофильм о предшествующей экспедиции в Египет, на могильники, где уже побывал мистер Десмонд, который будет сопровождать профессора Хочкинса. Он будет комментировать события, зафиксированные киноаппаратом, а потом ответит на вопросы присутствующих, если они у них возникнут. Все затихли, в зале погас свет, вспыхнул экран, и под стрекот аппарата на нем стали разворачиваться события, с которыми мы уже были знакомы. Расположившись рядом с экраном, Десмонд пояснял все происходящее. Потом экран погас, в зале зажгли свет, и красивый, безукоризненно одетый Десмонд обратился ко всем, предложив дать пояснения, если у кого будут вопросы. Вопросы были. Спрашивали об опасностях пути, о тяготах и лишениях, о личности профессора Бове, которого сопровождал Десмонд. На все Десмонд отвечал очень охотно, подробно, с некоторой, можно сказать, элегантностью. Слушали его с большим интересом. Кое-кто делал пометки. Я окинул взглядом аудиторию и остановил свое
внимание на тех, что прибыли с Холмсом. Они были сосредоточенными и невозмутимыми. Потом я увидел, что от них Холмсу передали какие-то записки, прочитав которые Холмс слегка улыбнулся. Я не мог понять, что забавное они ему сообщили, он же не посвящал меня в это. Выждав некоторое время, Холмс попросил разрешения задать Десмонду вопрос. - Пожалуйста, сэр, я к вашим услугам... - Просмотр фильма и комментарий мистера Десмонда доставили нам всем большое удовольствие, за что, я полагаю, мы все должны выразить ему свою признательность . Гул одобрения прошел по аудитории. Десмонд благодарно и изящно поклонился. - Но меня несколько смущает одно обстоятельство, - продолжал Холмс, - и я хотел бы спросить, что побуждает мистера Десмонда столь неуважительно отнестись к своим слушателям? - Почему у вас такое впечатление, сэр? Я не дал никакого повода к такому Заключению, - быстро ответил настороженно выпрямившийся Десмонд. - Кто вы такой , сэр? - Я не утаю своего имени, - сказал Холмс, - добавлю, что узнать его вам не доставит удовольствия. Вы обозвали нас свиньями, мистер Десмонд. - Простите, сэр! Я ничего подобного не говорил. И в мыслях не держал! Как вам могло прийти такое в голову? - Видите ли, мистер Десмонд, - парировал Холмс, - цивилизация делает гигантские шаги, и одним из ее плодов является кинематограф, который вы привлекли к своей работе. За ним закрепилось наименование - «Великий немой». Это соответствует его сути. Мы видим, что происходит на экране воочию, но не слышим никаких звуков. Основываясь на этом, вы допустили непростительную оплошность, полагая, что все сказанное вами никогда не станет известным зрителям. А вот что вы сказали, когда ваша работа увенчалась успехом, я имею в виду кадр, в котором вы передаете украшения профессору Бове: «Превосходная работа! Ни одна свинья не докопается до истины!» Так вот я - та самая свинья, которая все-таки докопалась, а имя мое - Шерлок Холмс. Аудитория загудела. Десмонд с возмущением воскликнул: - Это инсинуация! Вы все это выдумали, чтобы дискредитировать предприятие! - Я ничего не выдумал, - спокойно заметил Холмс, - это вы не учли того, что недоступное обычному зрителю, в том числе и нам с вами, вполне понятно определенной категории лиц. Они присутствуют здесь, в зале. Это глухонемые, умеющие читать произнесенные слова по движению губ. Вы произнесли эти слова на чистейшем английском языке, обращаясь к французу - профессору Бове, хотя сами вы курс наук в Льежском университете слушали также на французском. Вот записи этих глухонемых и их наставников. В одной значится: «Произнесенные слова - не на французском», а во второй - то, что я уже сообщил вам. Десмонд оправился и возразил с кажущейся непринужденностью: - Я продолжаю утверждать, что в данном случае явная ошибка. И мне непонятно, чем вызван такой интерес мистера Холмса, зачем потребовалось ему привлекать к просмотру фильма этих джентльменов? И, наконец, если бы даже слова были такими, как он их интерпретировал, то в них нет ничего такого, что вызвало бы негодование. Работа профессора Бове действительно великолепна, свидетельством этого являются золотые украшения, переданные мной в Британский музей, а что касается «истины», то речь идет о местонахождении могильников, ставшем известным только мне и покойному профессору Бове. - Это не совсем так, мистер Десмонд, ибо был ведь и третий человек, которому это известно: это тот, который снимал и обрабатывал кинопленку. Однако все это - привходящие обстоятельства. Дело в том, что вы никогда не видели профессора Бове в непосредственной близости. В этот короткий период я побывал на континенте, посетил его вдову и узнал от нее немало о личности профессора и о
его последней экспедиции. Он действительно отправился в эту экспедицию со студентом Льежского университета. Но этим студентом были не вы, тот уже окончил университет, за недостатком времени я не мог его повидать. Вдова сообщила мне очень интересную деталь, о которой вы не знали. У профессора Бове с юношеских лет на левой руке не хватает двух фаланг безымянного пальца. Он потерял их в спортивных состязаниях. Кадр фильма, заснятого нами, обличает вас: у вашего «профессора Бове» никаких изъянов на руках нет. Я поинтересовался вашей личностью в Льежском университете. Да, вы значились в списках его студентов, но были исключены за какой-то неблаговидный поступок. В чем его суть - мне не сообщили, но дали понять, что это - не джентльменское отношение к женщине. Меня интересовало другое, потому я и не стал задерживаться на выяснении таких подробностей. Вы не были нищим студентом. Ваши родители оставили вам приличное состояние. Конечно, столь бесславно прерванная учеба и потеря видов на дальнейшую карьеру озлобили вас. Тогда-то вы и прочитали о трагической кончине профессора Бове. У вас возник дерзкий план поживиться, используя это сообщение. Вы покинули континент и оказались в Лондоне. Посещая Британский музей, вы присматривались к экспонатам в отделе египтологии, и внимательно изучали прилагавшиеся проспекты. Уяснили себе, что наиболее интригующими из них являются украшения из пурпурного золота, тайна изготовления которых не была известна ученым до сего времени. Вы стали искать ювелира, который смог бы изготовить подобные. И вы нашли его - это ювелир Хаит. В подробности вы его не посвящали, разъяснили только, что вам требуется. Заказ Хаит выполнил очень хорошо, и вы передали украшения профессору Хоч- кинсу, полностью завоевав его расположение. Если бы профессор Хочкинс обладал более крепким здоровьем и не забеспокоился бы за него директор музея Кларк, то ваша авантюра удалась бы. Вы очаровали профессора Хочкинса. Ваш фильм и золотые украшения, переданные ему, убедили его в вашей искренности и энтузиазме . Он не мог и предположить, что на палубу парохода вы с так называемым «профессором Бове» зашли как посетители, специально для того, чтобы вас зафиксировал объектив киноаппарата, что «раскопки» засняты не в долине Нила, а в пределах нашего острова, что сам профессор Бове к моменту экспедиции выглядел не столь бодро, как на экране. Своего сообщника вы или ваш помощник загримировали , глядя на портрет Бове, помещенный в его некрологе. А ведь друзья, выражающие соболезнование, всегда стараются оставить лучшую память о покойном и публикуют его портрет, хронологически не соответствующий его последним дням. Ни в какую экспедицию, я полагаю, профессор Хочкинс с вами не отправится, ибо у нее отсутствует место назначения. Расчет ваш был до удивительного простой. Вам в пути не составляло бы труда завладеть той немалой суммой, которую ассигновал Британский музей на экспедицию. Для этого не потребовалось бы даже прибегать к «сильным мерам» по отношению к профессору Хочкинсу, ибо он целиком доверял вам, и по состоянию своего здоровья, несомненно, препоручил бы вам заведование всеми хозяйственными делами. Покинуть его, захватив все деньги, а они были наличными, для вас не составляло бы никакого труда. Таким образом, вы намеревались не только ограбить, но и обесславить британскую науку. Если вы намерены отрицать что-либо из изложенного мной, то могу сообщить вам, что в зале присутствует инспектор Скотленд-Ярда Грегсон, заботам которого я вас и передам для дальнейших уточнений. Грегсон встал, а Десмонд совершенно сник, не находя слов, чтобы что-нибудь ответить Холмсу. Все оглядывались друг на друга. Профессор Хочкинс закрыл лицо руками. Холмс продолжал: - Во всей этой неприглядной истории, могу заметить, есть и светлая сторона. Рассматривая все обстоятельства дела, я принужден был исследовать образцы
пурпурного Золота, переданные Десмондом профессору Хочкинсу. Технический протокол испытаний, который вел доктор Ватсон, я передам в Британский музей, - Холмс поклонился в сторону Кларка. - Все, кому это любопытно, смогут убедиться в том, что тайны изготовления пурпурного золота больше не существует. Я выяснил ее, но обязанностью своей считаю сказать, что технология его разработана не мной, а ювелиром Хаитом, который и не подозревал, что воспроизводит великолепное искусство мастеров Древнего Египта. Что касается вас, мистер Десмонд, то я затрудняюсь, что с вами делать. Мне интересно мнение директора музея Кларка. Красный и растерянный Кларк смущенно сказал: - Я очень боюсь, мистер Холмс, что если эта история станет известна газетчикам, то мы станем посмешищем всего Лондона. Ведь только подумать: какой-то недоучившийся студент чуть не околпачил Британский музей! Ведь это позор британской науке! Сколько злорадства и ехидства он вызовет у наших соперников! Холмс внимательно посмотрел на негодующего Кларка, потом взглянул в сторону профессора Хочкинса. - Ну, что же, - сказал он, - мне кажется, что вы, Десмонд, родились под счастливой звездой, не «утренней», как значилось на борту парохода, где вы позировали со своим сообщником, а вечерней, ибо сейчас у нас вечернее заседание. Если у аудитории не будет возражений, то вас отпустят с миром в надежде, что вы забудете дорогу в Британский музей. Свое преступление вы замышляли, и очень основательно, следует признать, но совершить его вам помешали. Переданные вами профессору Хочкинсу образцы пурпурного Золота останутся в Британском музее, а вы, нанесший ему такой моральный ущерб, удалитесь отсюда. Самое лучшее вы сделаете, если покинете Англию. Рассказывать об этом прискорбном происшествии, я полагаю, вы никому не будете, так как вас посчитают выдумщиком, а молва об этом сюда придет. Тогда уже за вас возьмутся по серьезному и раскопают все ваши прежние грехи в Льежском университете. А мистер Грегсон может подтвердить, что вы уже числитесь в картотеке Скотленд-Ярда. Отпечатки ваших пальцев, оставленные на парапете в отделе египтологии, пересняты, ваш фотопортрет также занесен в картотеку, и отыскать вас при нужде Скотленд-Ярду не составит труда. Не буду описывать, как потом благодарил Холмса в своем кабинете Кларк за спасение чести британской науки, как называл себя тупым ослом профессор Хоч- кинс, восхищенный в то же время раскрытием тайны изготовления пурпурного золота, как недовольство свое за непривлечение мошенника выразил инспектор Грегсон. Все окончилось ко всеобщему удовлетворению. Десмонд исчез, и больше о нем нам никогда не приходилось слышать. 11. В ЗАМКЕ ТЕРНАНА В водоворот событий, имевших место в поместье сэра Тернана, мы с Холмсом попали по чистой случайности. Не было никакого обращения к Холмсу с просьбой выяснить истоки преступления, но события эти не лишены интереса, потому я и решил о них рассказать. Как-то повстречал я одного старого знакомого - доктора Питкерна, с которым когда-то пришлось служить в полевом госпитале. Прошло много лет с тех пор, мы едва узнали друг друга, но, тем не менее, были очень обрадованы. Нам очень хотелось поговорить не спеша, повспоминать о тяжелейших для нас обоих временах, которые не выветриваются из памяти, но для такой беседы времени не было. Я дал Питкерну наш адрес и взял с него слово обязательно навестить нас. Обязательность его мне была известна с давних времен, и потому я не сомневался в визите. И действительно, примерно через неделю он у нас появился. Я представил его Холмсу, и за столом у нас завязался непринужденный разговор.
Питкерн, как оказалось, еще долго служил в Афганистане и Индии. Он вышел в отставку с приличным пенсионом, и сейчас на службе не состоял, хотя и консультировал один из военных госпиталей в Лондоне. Вне Лондона у него есть приличный домик в прекрасной местности, где он и обитает постоянно, так и не обзаведясь семьей. Домик этот непосредственно прилегает к поместью сэра Тер- нана. С ним Питкерн нечаянно встретился в Лондоне, вернувшись из Индии, и тот, памятуй совместную службу в колонии, предложил ему купить у него этот домик, сказав, что будет рад соседству и возможности обращаться к Питкерну со своими недугами. Домик он уступил по сходной цене, а недугов у него не так уж и много, чтобы они обременяли соседа-врача. Узнав, что у нас сейчас нет никаких неотложных дел, Питкерн предложил мне и Холмсу погостить у него, побывать в прекрасной местности. Мне это предложение показалось соблазнительным, но я не знал, как взглянет на него Холмс. Однако он принял приглашение Питкерна без колебаний. - Я полагаю, - сказал Холмс, - что нам очень не повредит глоток свежего воздуха. Мы можем только поблагодарить доктора Питкерна. Питкерн был очень обрадован нашим согласием и стал настаивать на немедленном отъезде. В дороге Питкерн рассказал нам о сэре Тернане и его поместье. Тернаны - древний род, насчитывающий более трех столетий. Старинный замок в имении не очень велик и уже значительно обветшал. Хотя сэр Тернан поддерживает в нем порядок, но постоянно живет в другом доме, благоустроенном по-современному. Правда, в особо торжественных случаях гостей принимают в большом зале старинного замка. В нем же размещается и большая библиотека, в которой немало древних книг и рукописей. Удалившись от дел, сэр Тернан, по выражению Питкерна, «свихнулся» на своей генеалогии. Он много занимается в библиотеке, роется в манускриптах, документах и рукописях. Пишет историю рода, и как будто небезуспешно. Но рассказами из биографий своих предков он, как кажется Питкерну, основательно надоел своим слушателям. Холмс поинтересовался, кто является слушателем. - У сэра Тернана давнее знакомство с семьей Локвудов. Он бывает у них, и они навещают его. Меня, своего лечащего врача, он также использует в качестве своеобразной «отдушины». А потом, почти всегда, его племянник - симпатичный молодой человек, которого, как я заметил, более интересует современная жизнь. Он превосходно ездит верхом. Не чуждается городских развлечений. В лесопарке сэра Тернана водится дичь, и они оба, иногда с гостями, позволяют себе поохотиться . Следует заметить, что молодой Тернан - приличный стрелок, а о самом - и говорить не приходится, у него и глаз острый, и навык большой. Сейчас у сэра Тернана как раз гости, и, надо думать, на довольно продолжительное время. Это сэр Локвуд и его красавица дочь Маргарет. С ними приятельница Маргарет - тоже красавица, молодая вдова Лилиан д'Евремонд. Она очень богата. Молодой Артур Тернан определенно увлечен ею, и можно предположить, что сэр Тернан не выкажет неудовольствия, если тот предложит ей руку и сердце. Гостит в имении также друг Артура Томас Дарнвей. Его принимают в доме Локвудов, и, по всей вероятности, Артур Тернан, бывая там с ним, начал свои ухаживания за молодой вдовой, которая поселилась у них что-то около трех месяцев тому назад. Молодые люди парами бывают в обществе, посещают театр, а сейчас вся компания собралась здесь и развлекается, как может. - Я надеюсь, дорогие друзья, - сказал нам Питкерн, - что вы хорошо отдохнете у меня. Ваше пребывание здесь в качестве моих гостей и меня избавит от малоприятной обязанности. Сэр Тернан постоянно приглашает меня к себе, и у меня нет оснований уклоняться от визитов. Сейчас же, среди его светских гостей, я чувствую себя не в своей тарелке. Отказаться от приглашения было бы неприлично, тем более что сэр Тернан затеял какое-то большое празднество. Обязанности
хозяина по отношению к своим гостям, я полагаю, вполне извинительная причина для того, чтобы уклониться от приглашения. - А что это за празднество? - поинтересовался Холмс. - Опять сэр Тернан вознамерился продемонстрировать древность своего рода. Исполняется, кажется, триста двадцать лет с того времени, как его предок королевой Елизаветой был пожалован рыцарским званием. Он пригласил известного скульптора, который сейчас работает над памятником этому предку. - А что, у сэра Тернана здесь и семейное кладбище? - Нет, только одна могила. Предок в свое время оставил завещание, в котором пожелал быть похороненным вблизи своего замка, у входа в пещеру. - Странное желание. - Он, говорят, был «королевским пиратом», отличился в бою против испанской «Непобедимой армады», за что ему и оказана столь высокая честь. А в пещере, по преданию, он втайне от всех укрывал свои сокровища. Их растратили, возможно, вскоре после его кончины, но с пещерой у него были связаны сладостные воспоминания. Питкерн не преувеличил достоинств своего домика. Мы разместились, в нем очень удобно. Местность вокруг была великолепной, и через день Холмс сказал, что намерен прогуляться, предоставив нам с Питкерном вдоволь наговориться, вспоминая свои былые невзгоды и отрадные дни. Он вернулся часа через три, несколько возбужденный и грязный. - Наш мирный отдых, - сказал он, - начинается с приключения. Местность здесь действительно замечательная. Мы расположены в непосредственной близости от усадьбы Тернана. Издали я осмотрел ее, видел и пресловутый замок. Везде было тихо. Думаю, что все отправились на природу - в лесок или на речку. Только садовник убирал клумбу, которая на почтительном расстоянии от дома Тернана. Я прошел по тропинке мимо, осматривая все вокруг. И вдруг услышал крик о помощи. Я кинулся назад и увидел, что кричит садовник, а из замка к нему спешит другой старик. Я подбежал к ним, и они мне показали на раскрытое окно дома на нижнем этаже. Из него шел дым, в доме начинался пожар. Пока старики суетились, я залез в окно и затушил огонь. Старики были полностью растеряны и не знали, как меня благодарить. Ущерб от этого пожара совсем незначительный : разбитый мной графин да прогоревшая спинка стула. Старики остались прибирать помещение, навести порядок, пока хозяин не вернулся с прогулки. Разбитый графин я принес с собой. Изящная вещица, но боюсь, что в склеенном виде она не будет производить впечатления. По этому поводу я выразил недоверие: - Что вы говорите, Холмс, как вы можете склеить стекло? - Я попытаюсь это сделать, если в продуктах нашего гостеприимного Питкерна найдется творог. - Творог найдется, дорогой Холмс, но о графине ли думать в такой ситуации? Что было причиной пожара? - Пока не поддается объяснению. Это комната сэра Тернана. Окно было открытым - проветривалось, я полагаю. Загорелась спинка его стула. Никаких горючих веществ в комнате не было. Предположить, что какой-то злоумышленник проник в комнату и совершил поджог, трудно. Слишком уж нелепое загорание. В доме никого нет. Сам садовник - дряхлый старик, да и находился он у клумбы, от которой и заметил пожар. Никаких следов у окна я не обнаружил, да и окно все время было в поле зрения садовника, он наверняка бы заметил злоумышленника. Дворецкий же прибежал на зов с другого конца - из замка. Рассказ стариков наполнен суеверным страхом. Они мне твердили о предопределении и о каком-то знамении. У замка, как обычно, дурная слава. Они уверены, что дух старого предка обитает в замке, бродит иногда по нему и дает о себе знать. Что-то говорили о старинных часах, по которым они чувствовали, что должно произойти несчастье...
- Остается предположить, - заметил я, - что какая-то птичка подхватила с недогоревшего костра тлеющий уголек и, влетев в окно, обронила его там. - Маловероятная версия. Однако ничего более правдоподобного для объяснения пока не находится. Сэр Тернан не мог оставить непотухшей трубки или сигары, так как он не курит. А из гостей его к нему ни вчера, ни сегодня никто не заходил. К вечеру в нашем доме появился потерпевший. Он слегка упрекнул Питкерна, что тот «прячет» от него своих гостей, а потом выразил большую признательность за своевременно оказанную помощь. Я ожидал увидеть патриархального старика, но сэр Тернан обманул мои представления, оказавшись не лишенным элегантности мужчиной, которому явно еще не было шестидесяти. Манера обращения его была раскованной и очень обходительной. После непродолжительной беседы сэр Тернан пригласил нас всех к себе, настояв , чтобы мы приняли участие в его празднестве. Уклониться не было возможности, и мы дали свое согласие. На следующий день мы пришли к обеду, который был устроен в большом, и мрачноватом зале замка. Нас представили всем присутствующим, и мы расположились у края стола. Я вглядывался в лица гостей и нашел, что Питкерн обрисовал нам их с предельной, точностью. Две молодые леди поражали, своей красотой, хотя разнились друг от друга весьма заметно. Леди Лилиан была изящной стройной брюнеткой , живой и непосредственной. Леди Маргарет, наоборот, была белокурой, но так же изящна и стройна. Она напоминала мраморную богиню, хотя вовсе не отличалась холодностью и вела себя вполне непринужденно. Молодые люди ухаживали за ними и веселили их. Леди Локвуд, мать Маргарет, была, конечно, более монументальна, но не утратила еще приятности. Держалась она сдержанно, но не замкнуто, вставляя в разговор иногда довольно едкие замечания. Разговор был светский. Вели его леди и молодые люди. Сэр Тернан и сэр Локвуд подключались к нему время от времени, мы же лишь отвечали, когда нас о чем-либо спрашивали. Пообедав, все вознамерились идти на прогулку, приглашая и нас. Однако Холмс попросил не настаивать на нашем участии, так как доктор Питкерн прервал приготовление какого-то лекарства. А что касается его и меня, то мы наслышаны о библиотеке сэра Тернана, и если он даст свое разрешение, то пусть его дворецкий ознакомит нас с нею. Видимо, сэр Тернан, был польщен таким интересом к его занятиям, почему и согласился немедленно, извинившись, что сейчас не может оставить своих гостей, чтобы во многое посвятить Холмса и меня. Но для этого, сказал он, еще найдется время. Питкерна, таким образом, отправили к себе. Вся компания вышла к лесопарку, а с нами остался дворецкий, ожидавший наших распоряжений. Старый слуга, прежде всего, еще раз поблагодарил Холмса за вчерашнюю помощь , сказав, что само провидение послало его в такой момент. Холмс осведомился, что сказал ему, узнав обо всем, сэр Тернан. Старик ответил, что все обошлось благополучно, и сэр Тернан, подивившись всему, никого из прислуги не ругал. Мы побывали в библиотеке. Она заслуживала внимания. На ее полках разместилось много старинных книг и рукописей. Все было в идеальном порядке. Тут же был и массивный стол, за которым сэр Тернан имел обыкновение заниматься, изучая манускрипты. Холмс попросил дворецкого показать ему помещение замка, и тот долго водил нас по залам, комнатам и коридорам, все поясняя. Признаться, я утомлен был этим осмотром и обрадовался, когда Холмс предложил вернуться в гостиную. Там он предложил старику присесть, и продолжил свои расспросы. - Скажите, - сказал Холмс, - вы вчера упомянули о каком-то знамении, которое вы прочли на часах. Вы про эти часы говорили? - Да, сэр, про эти. Это очень старинные часы, хотя идут вполне исправно.
- А кто же следит за ними? - Я и наблюдаю. А через определенное время приглашается часовщик, который чистит их, регулирует что требуется. - А давно была последняя чистка? - Месяца полтора тому назад. - Какое же знамение вы могли прочитать на часах? - Я боюсь, сэр, что вы слова мои посчитаете за старческую глупость. Мне показалось, что циферблат часов на некоторое время засветился, а это признак беды. Существует поверие, что дух старого Тернана бродит по замку и перед бедой зажигает циферблат. - Это интересно. А при чем здесь циферблат? - Славный предок сэра Тернана не отличался добродетелью. Свои сокровища он добыл не честным путем, сэр. На его совести немало злодеяний. Всеми своими успехами, как были убеждены его современники, он был обязан тем, что продал свою душу дьяволу. Враг рода человеческого назначил час расплаты, но медлил, и злодей постепенно стал об этом часе забывать. И вот, когда он был на вершине своей славы, опьяненный успехами, вдруг вспыхнул циферблат. Часы показывали назначенное время. Охваченный ужасом рыцарь выбежал из замка и вскочил на коня. Всю ночь он скакал на нем, думая, что удалился очень далеко. А оказалось , что конь принес его опять к замку. Он вошел, шатаясь, обессиленный, опустился в кресло. Сон охватил его, и, проснувшись, он подивился своему наваждению, уверяя себя, что все ему померещилось. Но часы пробили девять тридцать . Он взглянул на них и увидел опять засветившийся циферблат. Подняться с кресла он был уже не в силах, и душа его отлетела. - Это очень интересное предание. Откуда вы его знаете? - О нем знают все старые слуги сэра Тернана. Покойный батюшка говорил, что оно записано в каком-то манускрипте. - Вы сказали сэру Тернану о том, что заметили свечение циферблата? - Нет, сэр. Я боялся ему об этом сообщать. Да как знать, мне это могло померещиться. Я вспомнил, об этом только после того, как загорелось в комнате хозяина. - А призрак предка вам не приходилось видеть? - Упаси боже! Я иногда слышал в замке шаги, и, скажу откровенно, мое старое сердце замирало от страха. Я надеюсь, что все это должно будет прекратиться, когда поставят памятник на могиле несчастного, и душа его успокоится. - Возможно, возможно, - примирительно сказал Холмс, - я тоже склонен так думать. Давайте поближе рассмотрим эти замечательные часы. Он встал на стул и открыл дверцу старинных настенных часов, но, заглянув вглубь и осмотрев их снаружи, он ничего особенного в них не заметил. Шли они исправно, циферблат их был обычным, коробка, в которую они были заключены, своей красивой резьбой свидетельствовала о давнем их изготовлении. Дворецкий проводил нас до выхода. Там Холмс обратил внимание на мальчиков, игравших в войну. Они прятались друг от друга, внезапно выскакивали из-за укрытия и стреляли друг в друга из игрушечных пистолетов. На нас они совсем не обратили внимания. - Это ваши внуки? - спросил Холмс. - Нет, сэр, это внуки садовника. Он присылает их к молодым леди со свежими букетами цветов. Плутишки очень охотно исполняют эти поручения, так как леди их балуют, чем-нибудь одаривая. - А не опасна ли их забава с пистолетами? - Нет, сэр, не думаю. Ведь фактического выстрела они не производят. Это как раз подарок молодых леди. Они только производят треск, разбивая бумажные пистоны. Это сейчас они разыгрались, зная, что никого нет дома, а иначе не посмели бы шуметь. Они хорошо воспитаны.
По возвращении домой Холмс принес свои извинения Питкерну за то, что так бесцеремонно выставил его, надумав необходимость приготовления какого-то лекарства . - Кстати, дорогой Ватсон, как вы находите сэра Тернана? От какого недуга может лечить его ваш друг и коллега? - На меня сэр Тернан произвел впечатление весьма здорового человека, - ответил я, - единственное, что мною усмотрелось, это неполное благополучие почек, я заметил некоторую отечность под глазами. - Верно, верно, Ватсон, - сказал Питкерн, - от почечной болезни я его и пользую. Я приготовляю ему нефритовую настойку, которую он по моему настоянию выпивает непременно перед ужином. Она на него, как он сам утверждает, действует весьма благотворно. - Это что - из китайской медицины? Вы толчете или как-то иначе измельчаете драгоценный камень? - Да нет, ничего подобного. Словом «нефрит» обозначается не только драгоценный камень. Это и медицинский термин для определения воспалительных процессов в почках. Дерево, настой которого столь благотворно влияет в подобных случаях, потому и назвали «нефритовым». Я заинтересовался этой рецептурой, и Питкерн охотно стал посвящать меня в ее тонкости. Холмс же занялся своим делом. Он попросил у Питкерна творог и самый обиходный в медицине нашатырный спирт. Размяв в чашечке творог, он замесил его на нашатырном спирте, пока не образовалось клейкое тесто. Им он очень аккуратно смазал место раскола графина, который принес разбитым с пожара. Крепко все зажав, он дал ему высохнуть, после чего показал его нам. Графинчик был красив. Он изображал атланта, который поддерживал тяжесть в виде пробки, а сам он стоял на круглом щите. Мы поразились не столько его изяществу , сколько искусству Холмса, сумевшего склеить стекло такими, можно сказать, подручными средствами. Видимо, честолюбие толкнуло на эту работу моего друга, я не думаю, чтобы он намеревался вернуть графинчик его хозяину, так как места склейки были все же заметны, былое изящество его утратилось. Утром к нам пришел молодой Тернан и от имени своего дяди попросил принять участие в посадке деревьев. Мы собрались довольно живо, полагая, что уклониться от такой благородной миссии было бы крайне, неучтиво. Все были уже в сборе и приветствовали нас. Садовник проводил нас к сараю, где хранились инструменты. Каждый выбрал себе по вкусу. Первыми и наиболее длительными выбирателями были молодые леди. Бог знает, сколько бы они задерживались в этом мусоре, если бы не услышали шорох и не выскочили оттуда. Давно, кажется, известно, что мышей больше всего боятся слоны и женщины. Мышей в сарае действительно было достаточно, но мужчины были похрабрее, тем более что в сарай вошла большая черная кошка. Вся наша компания прошла к пещере, возле которой уже были положены саженцы. Кем-то были разбиты направления нескольких рядов. Мы дружно стали копать ямки и высаживать в них молодые деревца. Все это сопровождалось остроумными замечаниями и шутками. Сэр Тернан объяснил нам, что намерен сейчас отпраздновать юбилей своего рода и хотел бы, чтобы каждый из его гостей на долгие годы оставил о себе память посаженным деревом. Обременительной вся эта процедура не была, и по ее завершении все расположились на лужайке, куда слугами была доставлена отличнейшая закуска и легкое вино. В пещеру нас сэр Тернан не пригласил. Все разбрелись на прогулку. Молодые леди и молодые люди - Томас Дарнвей и Артур Тернан - обособились от других, и мы слышали шумный смех их компании. Тернан с Локвудом и Питкерном несколько задержались на месте. А мы с Холмсом составили общество леди Локвуд. Вступительная тема о хорошей погоде и великолепной местности была пройдена нами довольно быстро. Как полагалось, мы очень лестно отзывались о гостепри-
имстве нашего хозяина, о хорошем порядке в его доме. Потом, естественно, мы отдали должное очарованию леди Маргарет и леди Лилиан. Леди Локвуд была воспитана , держалась непринужденно, и беседовать с ней было приятно. Она выразила свое удовольствие тем, что собралась такая хорошая компания. Дала, лестную оценку молодым джентльменам. О своей дочери она сказала, что рада ее дружбе с Лилиан, такой изящной и остроумной, хотя весьма возможно, что в этой дружбе произойдут некоторые перемены. Томас Дарнвей настойчиво ухаживает за Маргарет , и леди Локвуд не будет удивлена, если в ближайшее время он сделает ей предложение. - Но мне кажется, - сказал Холмс, - что друг Томаса Дарнвея сэр Артур увлечен подругой Маргарет, и не будет удивительным, если он также сделает предложение . Леди Локвуд посмотрела на нас пытливо и потом, промолвила как бы нехотя: - Я боюсь, джентльмены, что здесь могут случиться не столь очевидные варианты. Она замолчала, и мы постарались это молчание не нарушать, боясь остановить ее откровения. - Видите ли, джентльмены, - продолжала она, - леди Лилиан - обаятельная и богатая вдова. Она, конечно, не долго будет в одиночестве и может выбирать себе мужа по вкусу. Мы подружились с ней на континенте. Я не сноб, не ханжа, но могу вас просветить, что эта красавица происхождения совсем не знатного. Предупреждаю вас, что об этом я не говорила ни Маргарет, ни сэру Локвуду, надеюсь и на вашу скромность. Лилиан танцевала и пела в одном театрике, который стал известен благодаря тонко поставленным представлениям со световыми эффектами. Там ее и заприметил д'Евремонд. «Заприметил» - не подходящее для этого слово. Он был совершенно очарован ею и положил к ее ногам свое имя и состояние. Вы слыхали, каким чудаком был наш знаменитый Кавендиш, которого характеризовали как самого ученого среди богатых и самого богатого среди ученых? Он всю свою жизнь, труды и помыслы отдал науке. Д'Евремонда можно было бы назвать его двойником во Франции. Он также располагал большим состоянием, которым распоряжался очень умело. В то же время это был блестящий эрудит, знаток в области химии, минералогии, физики и других естественных наук. Кавендиш чуждался женщин, он не выносил даже общения с женской прислугой. Д'Евремонд же, хотя и не был ветрогоном, но оставался французом и светские развлечения полностью не отвергал. Он был много старше Лилиан, но красавица не отвергла его руки и сердца, и зажили они, я бы сказала, вполне счастливо. Лилиан и до этого была умненькой, а живя с д'Евремондом, еще больше набралась от него учености. Благодарение богу, что она не очень-то в нее погрузилась и не потеряла своего обаяния. Несчастный случай оставил Лилиан вдовой, и теперь многие сочтут за честь снискать ее благосклонность. - Простите, леди Локвуд, а что За несчастный случай у д'Евремонда? Не помог ли кто-нибудь леди Лилиан остаться богатой вдовой? - Нет, нет. Этого подозревать не следует. Д'Евремонд отправился в какую-то экспедицию и стал жертвой кораблекрушения. Ураган на море не заказывают. - Все это - невеселая история. Однако, леди, вы сказали, что выход Лилиан замуж за сэра Артура не столь очевиден. Он что, не очень ей нравится? - Это просто домыслы и женская наблюдательность. Об увлечении сэра Артура я узнала, прежде всего, от Маргарет, и Лилиан к нему относилась весьма благосклонно . Маргарет поведала мне, что сэр Тернан одобрил выбор своего племянника, еще не видя Лилиан. Это она узнала от Томаса Дарнвея. Но в последнее время сам сэр Тернан участил к нам свои визиты. Он все больше знаков внимания оказывает Лилиан, и племяннику, я вижу, все это не очень-то нравится. Кто знает, что она предпочтет, если предложение будет от самого владельца этого великолепного имения?
Появилась шумная компания молодых людей, и наша беседа с леди Локвуд прервалась. Потихоньку мы все побрели в усадьбу. Компания сэра Тернана задержалась, и мы пришли без нее. Когда мы подошли, молодые леди испуганно приостановились. Причиной их настороженности оказалась черная кошка, которую мы заметили в сарае с садовым инструментом. Она отделилась от черноты входа в замок и смотрела на нас большими желтыми глазами. - Дорогой Артур, - обратилась к нему Маргарет, - нам страшно. О вашем замке говорят, что в нем привидения появляются. А тут это страшилище. Может быть, это какая-нибудь ведьма? Почему она так пристально нас рассматривает? - Успокойтесь, Маргарет, никакая это не ведьма, а кошка, которую все уже видели в сарае. - Да, видели, но там она к нам не проявляла интереса, а сейчас следит за нами пристально. Да и не из сарая она вышла, а из замка. - Что же тут особенного, Маргарет, - вмешался Томас Дарнвей, - пути кошки неисповедимы. В отличие от других домашних животных кошка, как утверждает автор «Маугли» Редиард Киплинг, это животное, которое ходит само по себе. Она может зайти в сарай, в дом, на крышу, в конюшню, всюду, куда ей захочется, где ей почудится шорох мышей. - Да, но мы-то - не мыши? Почему она так пристально разглядывает нас? - Скорее всего, - нашелся Артур, - ваша красота для нее слишком необычайное явление в нашем имении. Молодые люди вошли в дом, провожая красавиц в их комнаты, мы же с Холмсом присели на скамейку, решив подождать Питкерна. Прежде чем дождались прихода компании сэра Тернана, произошло маленькое событие, потребовавшее моего вмешательства . Из дома выбежал Артур и кинулся к нам со словами: - Слава богу, что вы еще здесь, доктор, идемте скорей, с леди Лилиан плохо! Мы быстро вошли в комнату и увидели Лилиан в полуобмороке, около нее хлопотала Маргарет. - Кошка преследует нас, доктор, - сказала она, - я не зря так ее испугалась, говоря Артуру о ведьмах. Она только что выскочила из комнаты. Лилиан так закричала, что я тут же кинулась к ней на помощь. Мы не заметили, как кошка проникла в комнату, но она наводит на нас ужас. Я хлопотал около Лилиан, приводя ее в чувство. Это мне удалось, и ее первые слова были: «Где она?» Все дружно успокаивали ее, говоря, что кошка забрела сюда просто по случайности. Все, кроме Маргарет, которая была взволнована не меньше Лилиан. Оставив молодых людей с молодыми леди, мы с Холмсом вернулись на ту же скамейку. Уже вечерело, когда сэр Тернан и его компания вернулись. Их было не трое, а четверо. Бывший с ними мужчина с бородкой и в широкополой шляпе нам известен не был. - Очень хорошо, джентльмены, что я застал вас здесь. Пройдемте в гостиную. Может быть, вы как-нибудь поможете мне уговорить этого упрямца. Оказалось, что неизвестный нам мужчина - тот самый скульптор, что изготавливает памятник у пещеры. Он завершил свою работу, и она понравилась сэру Тернану. Открыть памятник для всеобщего обозрения сэр Тернан намеревался в преддверии к празднеству. Скульптор же не соглашался оставаться до этого времени, так как ему предстояла другая работа, начало которой было срочно оговорено с известным лордом. Любая задержка означала потерю выгодного заказа и наносила большой ущерб престижу скульптора. Уговорить его остаться на открытие памятника так и не удалось. Он раскланялся со всеми и покинул нас. Мы остались в гостиной, и сэр Тернан, обращаясь к Питкерну, сказал, что скоро ужин и пора ему принять его настойку. Тот достал из шкафчика склянку с притертой пробкой и налил в рюмку желтоватую жидкость. Холмс заметил, что сэру Тернану, пожалуй, не стоит сейчас созывать своих гостей за общий стол. Тот
удивился и спросил почему. Я сказал, что все очень утомились, а кроме того, молодые леди несколько расстроены, плохо себя чувствуют, к ужину, скорее всего , не выйдут. - Ну, пусть будет так, - сказал сэр Тернан, - но вы-то, я полагаю, составите мне компанию? Мы деликатно отказались. Сэр Тернан решил ужинать вдвоем с Локвудом. Он взял в руки рюмку с приготовленным ему лекарством и уже собрался выпить его. И вдруг все мы остолбенели: желтая жидкость в рюмке внезапно посинела, переливаясь светом. Сэр Тернан выронил рюмку, но она не разбилась. - Что это такое? - с усилием выдохнул он. Я взглянул на Питкерна - тот был бледен как полотно. Холмс наклонился к рюмке и поднял ее. В оставшихся каплях никакой синевы не замечалось. Холмс поставил рюмку на стол, и остатки жидкости с ее стенок стекали и накапливались на донышке, сохраняя свой желтый цвет. Осмотрев внимательно склянку с настойкой, Холмс поставил ее рядом и, взглянув на наши расстроенные лица, сказал ровным и успокаивающим голосом: - Что-то неясное и необычное, но предаваться панике, мне думается, у нас оснований нет. Сэр Тернан, вы никого не подозреваете в покушении на вашу жизнь? Я полагаю, джентльмены, что происшедшее предавать огласке не следует. Молодые леди очень впечатлительны, а после происшествия с кошкой они, узнав об этом, немедленно захотят уехать. Считаю необходимым подвергнуть химическому анализу остатки в рюмке и содержимое склянки. Это в самом срочном порядке сделают мне в лаборатории Тредвелла, куда я намерен немедленно выехать. Мне нужен сопровождающий, причем независимый, которому вы доверяете, сэр Тернан. Доктор Ватсон для этой роли не подходит: он мой друг. Доктор Питкерн также не может быть таким, ибо настойка - его изготовление, и он может оказаться под подозрением. Если сэр Локвуд не возражает, то я просил бы его сопровождать меня в Лондон. Рюмку и склянку аккуратно упаковали. Холмс и Локвуд тут же отбыли в Лондон, а мы с Питкерном прошли в его домик, оставив совершенно потрясенным сэра Тер- нана. Питкерн был совсем подавлен случившимся. - Ума не приложу! - говорил он мне. - Настойка, приготовленная мной, всегда действовала благотворно, а вот теперь я под подозрением. Да и трудно предположить какого-нибудь другого злоумышленника. Все были вместе с нами. В доме и в замке находились только слуги. Но ведь шкафчик-то был заперт, и ключ сэр Тернан держал при себе! Я, как мог, успокаивал его, заверив, что Холмс докопается до истины. Первую половину следующего дня мы провели в напряженном ожидании. Холмс и Локвуд все еще не возвращались. Я решил немного освежить голову и прогуляться. Приблизившись к дому сэра Тернана, я встретился с Томасом Дарнвеем. - Как хорошо, доктор Ватсон, что я встретил вас, - приветствовал он меня, - в доме какая-то гнетущая атмосфера. Не зайдете ли вы к нам проведать молодых леди. Они все еще не могут успокоиться. Мы пришли в дом. Маргарет обрадовалась, увидев меня. Лилиан же осталась сидеть безучастно. - Доктор Ватсон! - обратилась ко мне Маргарет - Мы доставили вам хлопот вчера. Простите нас за это. Но ведь эта черная кошка преследует нас! Я и сегодня , после того как она скрылась вчера, натолкнулась на нее в коридоре. Я пощупал пульс у обеих леди и дал им успокоительных капель. Присев на предложенное мне кресло, я завел с ними мирную беседу, стараясь отвлечь от дурных мыслей. Про себя отдал должное дальновидности Холмса, предложившего не посвящать в случай с настойкой никого из гостей. Когда меня спросили куда пропал сэр Локвуд, то я отвечал, что он с моим другом Холмсом отправился в
Лондон за какой-то покупкой, заверив, что они оба скоро вернутся. В комнату вдруг заглянул сэр Артур и обратился ко мне: - Доктор Ватсон, нельзя ли попросить вас на минутку? Я извинился перед дамами и вышел вслед за ним. - Пожар, доктор Ватсон, - прошептал мне Артур в коридоре. Мы выскочили из дома и увидели зарево. Поспешили на место происшествия. Горел тот самый сарай, из которого мы накануне забирали инструменты. Вокруг хлопотали слуги, заливая огонь. Сэр Тернан находился тут же и наблюдал за действиями слуг. Пламя, наконец, загасили, проникнув в сарай. Для этого выбили закрывающуюся изнутри ставню. Дверь, как и была, осталась запертой массивным замком. Ключ к нему лишь спустя некоторое время принес садовник. Каким образом там вспыхнул огонь? Я не мог найти тому объяснения. Следов какого-нибудь поджигателя не обнаружилось, стены сарая были крепкими, дверь на надежном замке. Ничего такого, что свидетельствовало бы о неосторожности, тоже не было. Садовник утверждал, что со вчерашнего вечера он сарая не отпирал . Я и оба Тернана, а также Томас Дарнвей, медленно побрели к дому. Сэр Тернан был погружен в раздумье, а молодые люди уговаривались о том, чтобы излишней болтовней не взволновать и без того расстроенных женщин. Прощаясь со мной, сэр Тернан попросил, чтобы Холмс, как только вернутся из Лондона, навестил его. Просьба эта оказалась излишней, так как Холмс вместе с Локвудом, вернувшись, прежде всего о результатах своей поездки поставили в известность сэра Тернана, и лишь потом мой друг пришел в домик Питкерна, ожидавшего его с не меньшим беспокойством. - Оснований для тревог нет, - заявил Холмс. - Тредвелл самым тщательным образом исследовал вашу настойку и остатки лекарства в рюмке и не нашел в них никаких ядовитых веществ. Мы смотрели на него с недоумением: мы же видели все своими глазами. Питкерн тихо произнес: - Может быть, поверхность стекла? - Нет. Такое предположение тоже было, но не подтвердилось. Тредвелл настолько уверен в результатах анализа, что при нас налил в рюмку и выпил вашей настойки. С ним ничего абсолютно не случилось. Он посмеялся над нами, сказав, что мы все, скорее всего, жертвы массовой галлюцинации или чьего-то гипноза. Ничего другого не оставалось предположить, но если это гипноз, то кто же им распорядился: нас всего было пятеро? - Не будем ломать над этим голову, джентльмены. Фактов в руках у нас нет, заключение выводить не из чего. Не исключено, что это сам хозяин развлекается, нагнетая мистическую атмосферу в своем замке. Лучше всего, я думаю, обо всем этом помалкивать. Я рассказал Холмсу о происшествии, случившемся в его отсутствие, о беспокойстве Маргарет и Лилиан. В середине следующего дня мы все по приглашению сэра Тернана отправились к пещере посмотреть на работу мастера. Столпившись, мы воззрились на монумент, прикрытый пологом, и ждали, когда он предстанет перед нами, «обнаженный» рукой сэра Тернана. Он огляделся вокруг и, заметив в углу лежащее на земле охотничье ружье, приказал его тут же убрать. - Это наше ружье, - пояснил он, - оно было у скульптора. - Что, он опасался нападения? - спросила леди Локвуд. - Или охотился на лугу? - Нет, конечно. Ни то, ни другое. Он никуда отсюда не отлучался и работал как одержимый. Ружье у него было для подачи сигнала, чтобы к нему пришли, если выявятся какие-нибудь неясности в процессе его работы. Сэр Тернан сдернул полог, и мы увидели памятник - фигура рыцаря в полный
рост. Исполнение было великолепным, грозность и мощь мастер подчеркнул с исключительной силой. Но более всего поражали глаза. Они не были невидящими, как у большинства подобных статуй, а пристально вглядывались в подходящего к нему, отсвечивая темной зеленью. От этого взгляда становилось не по себе. Впечатление было огромным. Все собрались уже уходить, когда Холмс сказал сэру Тернану: - Если вы не возражаете, я осмотрю пещеру. Может случиться, что скульптор забыл здесь еще что-нибудь. Он зашел за статую, зажег факел и пошел по закоулкам пещеры. Не обнаружив в ней ничего, он возвратился обратно со своим факелом. Вдруг послышался легкий женский крик. Его издала испуганная Маргарет. Будучи не в силах говорить, она показала рукой на пещеру. Мы все обернулись и застыли в изумлении: статуя по-прежнему глядела на нас, но глаза ее стали красными, как будто бы налились кровью. - Мне страшно, я не могу смотреть на это, - прошептала леди Локвуд, - пойдемте скорее отсюда! - Мы удалились и, пройдя некоторое расстояние, расположились на лужайке, оживленно обсуждая увиденное. Не было только сэра Тернана и леди Лилиан - они несколько задержались у пещеры. Куда-то пропал и Артур. - Боже мой! Какую дьявольскую статую изготовил скульптор, - сказала леди Локвуд. - Я до сих пор не могу прийти в себя. - Я думаю, что она соответствует той мрачной эпохе, в которой жил этот предок сэра Тернана, - отозвался Холмс. - А не было ли в роду Тернана какого-нибудь знаменитого Дон-Жуана? - спросила Маргарет. - Этот монумент невольно вызвал у меня воспоминания о статуе командора. Мне так и кажется, что он проследует в замок своей тяжелой поступью. - Я не думаю, - сказал сэр Локвуд, - не будет же он наказывать своего потомка . - Как сказать, - отпарировала леди Локвуд, - ему может не понравиться, что сэр Тернан чересчур задержался с Лилиан. - Я не представляю, как она не боится находиться в такой близости от пещеры со статуей, - отозвалась Маргарет, - у меня, наверное, ноги бы подкосились. - Она не одна там, - ответил ей отец, - она под надежной защитой сэра Тернана! Все потихоньку побрели к дому. Будучи оповещены заранее, мы, с наступлением вечера, переодевшись, пришли в гостиную замка на торжественный юбилейный ужин. Обычно мрачное помещение на этот раз сияло. По периметру огромного стола было укреплено и зажжено огромное количество свечей. Посередине его стоял великолепно исполненный большой торт, увенчанный шоколадной, фигуркой рыцаря. Я не мог пересчитать все свечи - они и вокруг торта располагались, - но думаю, что их было в общей сумме триста двадцать. Сэр Тернан поглядывал на своих гостей. Он не ошибся в своих расчетах: впечатление от увиденного было потрясающим. Маргарет и Лилиан в своих вечерних туалетах (один - ослепительно белый, а другой - ярко-красный), освещенные огнями, казались неземными богинями или валькириями. Все расселись несколько поодаль от стола, и сэр Тернан попросил нашего внимания: - Леди и джентльмены, дорогие мои гости! Я глубоко благодарен, вам за то, что вы не отклонили моего приглашения и присутствуете на этом вечере, которым отмечается трехсотдвадцатилетие посвящения нашего главного предка в рыцарское звание. Вы оказали мне великую честь своим участием в этом скромном торжестве. Я много труда положил, изучая старинные документы для того, чтобы изложить историю всего нашего рода более или менее связно на бумаге. Эта моя работа близится к завершению. Не скрою, она очень увлекала меня, хотя мне немного и грустно от того, что вряд ли кому она будет любопытна. Даже сэр Ар-
тур, к сожалению, не проявляет к ней должного интереса, хотя ему это, как последнему представителю нашего рода, и надлежало бы. Я посмотрел в сторону Артура, и мне показалось, что он расстроен и бледен. Сэр Тернан же продолжал: - Это, с моей точки зрения, вполне простительно. У молодости другие увлечения. Интерес к истории рода и его традициям приходит с возрастом. Я сам в этом отношении не исключение. Мне следовало бы давно исполнить то, что намеревался сделать мой отец, а я приступил к этому с большим запозданием. Памятник, который вы сегодня видели, мог бы быть установлен гораздо раньше, но суета сует нашей жизни как-то задержала меня в выполнении этой задачи. Но сейчас моя душа, наконец, успокоилась. Я выполнил волю отца, отдал должное нашему славному предку и надеюсь завершить свой нелегкий труд по истории рода . Я пригласил вас в гостиную замка, который не в надлежащем состоянии. Он уже ветхий, но он наследственный. Разве не с благоговением мы раскрываем Ветхий завет? Оживить этот замок может только присутствие королевы, и я надеюсь, что она когда-нибудь здесь появится. Я взглянул на Холмса и увидел, что он смотрит в сторону леди Локвуд. Краткая приветственная речь сэра Тернана была встречена бурным одобрением... Только на лице сэра Артура я по-прежнему не прочитал восхищения. Неслышно двигающиеся слуги загасили свечи, расположенные по периметру стола, и убрали их. Остались гореть только те, что окружали торт с рыцарем. Все уселись вокруг стола, и слуги стали подносить угощение. За вином и ответными тостами с добрыми пожеланиями завязался оживленный разговор. Кульминационным моментом этого Застолья, мне думается, был выход к роялю по просьбе всех присутствующих молодых леди - в отблеске свечей, как будто две валькирии слетелись туда. Маргарет взяла несколько тяжелых аккордов, после чего в зале зазвучало глубокое контральто Лилиан. Все притихли, обратившись во внимание, наслаждаясь чудесным пением. Это была баллада на старинную тему, очень звучная и выразительная. Дикция у Лилиан была превосходной, дававшая четко воспринимать каждое слово песни. Я не запомнил всех ее куплетов, кроме первого: Великий муж злодеем был, Не знал он, что такое грех. Он людям беды причинил. Ему сопутствовал успех. Далее баллада рассказала о том, что рыцарь, как говорили в народе, заключил договор с нечистым, по которому он лишался бескорыстной женской любви. Как-то во сне рыцарю представился обаятельный женский образ, и он сказал об этом сатане. Тот ему напомнил, что он кровью своей подписал обязательство, по которому соглашался быть лишенным любви на этом свете. Он предоставлял ему любую красавицу, но без ответной любви. Тогда рыцарь, окончательно расстроенный, выпил кубок с ядом. Этим актом и избежала его душа когтей сатаны. Леди Лилиан замолкла, и все сидели в оцепенении. Она сообщила, что исполнила старинную шотландскую балладу, которую будто бы нашла у Оссиана. - Хотя она, как мне кажется, и подходит к этой, несколько мистической обстановке, но, я вижу, она не создала приподнятого настроения, приличествующего юбилейному торжеству, - сказала Лилиан. - Потому я спою для вас что-нибудь повеселее. Ее голосок зазвенел, исполняя французскую песню, одну из тех, что пел Беранже в парижском кабачке: «Ха-ха-ха! Ну не смешно ль? Вот так славный был король!» Липа гостей оживились, глаза всех заблестели. Но вдруг, когда Лилиан заканчивала свое пение, засветился циферблат у часов. Все стихло. Стрелки показы-
вали 9.30. Через короткое время циферблат потух, и все стало обычным, но леди Локвуд заявила, что она больше не может, и в сопровождении сэра Локвуда вышла из помещения. Вслед за ними устремились и остальные. Мы тоже отправились с Питкерном в его домик. Встали мы на следующий день довольно поздно. Разговор не вязался. Холмс был сосредоточен и на нас с Питкерном смотрел каким-то отсутствующим взглядом. Спустя некоторое время он сказал, что намерен прогуляться, но нас на прогулку не пригласил. Хочет без помех поразмыслить над всем, что произошло. Он прогуливался довольно долго, несколько часов. - В доме, - сказал он, вернувшись, - мертвая тишина. Семья Локвудов и леди Лилиан ранним утром уехали в Лондон. Сэр Тернан не выходит из своей комнаты, сосредоточенный и угнетенный. Туда приказал и обед ему подавать. Молодые люди вместе пошли гулять по окрестностям. Я встретил старика дворецкого, вконец расстроенного. Он ведь был распорядителем на торжестве. Твердит только: «Не к добру все это. Быть беде». Питкерн вознамерился было навестить сэра Тернана, но Холмс отсоветовал, сказав, что если он нуждается в докторе, то сам его позовет. Прошел и этот день, а утром к нам постучался старик дворецкий. Ему открыли, и он сразу обратился к Холмсу: - Сэр! Простите меня, но у нас все-таки случилась беда. Пропал конюх. Вечером он всегда выводил лошадей на водопой, после чего ставил их в конюшню. Утром слуги увидели, что конюшня не Заперта. Заглянули в нее: она пустая. Кинулись к речке и увидели, что лошади там спокойно пасутся, а конюха нигде нет. Сэр Тернан и молодые джентльмены собираются идти его искать. Мы все быстро собрались и последовали за стариком. Подходя к дому, мы увидели выходящими из него сэра Тернана, Артура и Томаса Дарнвея. У сэра Тернана было на плече его охотничье ружье. Он сдержанно поздоровался с нами, сказав, что отправляется на поиски пропавшего. Мы пошли вместе к водопою. Никаких следов пропавшего не было. Мы разбрелись по разным направлениям и стали звать его. Никто не откликался. Сэр Тернан решил подать сигнал выстрелом. Мы находились от него поблизости. Выстрел прогремел, и мы увидели, как сэр Тернан упал на землю. У ружья разорвался ствол. Мы подбежали к пострадавшему. К счастью, его только опалило и опрокинуло на землю. Мы привели его в чувство и, взяв под руки, повели к дому. Там уложили на постель, и доктор Питкерн обтер примочкой обожженные места. Просто чудо, что не оторвало руку сэру Тернану. Он тяжело дышал и смотрел на нас растерянно и отчужденно. Оставив с ним доктора Питкерна, мы прошли в одну из комнат. - Артур, - сказал Томас Дарнвей, - это что-то невероятное. Давно ли у сэра Тернана это ружье? Он приобрел его недавно? Мы должны предъявить иск к фирме- изготовителю... Счастье еще, что обошлось без увечья! - Не торопитесь, Томас, - остановил его Холмс, - сейчас не до этого. Я тоже очень удивлен тем, что не произошло несчастья, но не уверен в том, что сэр Тернан, когда войдет в норму, захочет возбудить этот иск. С вашего разрешения остатки ружья я заберу в Лондон, и только после внимательного их изучения я решился бы говорить о некачественности огнестрельного оружия. Причина разрыва может быть и иной. Кстати, я думаю, что наше присутствие здесь уже не обязательно. Доктор Питкерн будет наблюдать за пострадавшим, и мы будет только мешать . Мы сейчас же отправимся в Лондон. Думаю, что и вы в нетерпении - хотите проведать семью Локвудов. Так что мы можем ехать вместе. Только не пугайте там всех рассказом о происшедшем. Сэр Тернан, как я вижу, поднимется быстро. Питкерн этому посодействует. Дарнвей согласился, Артур не стал его удерживать. Вскоре мы распрощались со всеми и выехали в Лондон. Пропавшего конюха разыскивала вся прислуга. Уже в Лондоне Холмс остановил экипаж на Бейкер-стрит и сказал Дарнвею:
- Вы поедете дальше к Локвудам, место нашего проживания, вам теперь известно. Я попросил бы вас навестить нас завтра, после того как вы побываете у Ло- квудов. Мы вновь оказались у себя в квартире в привычной для нас обстановке. Холмс разложил на столе остатки ружья и погрузился в их изучение. Он взял лупу и пинцет, внимательно все разглядывал. Я привык не мешать ему в таких случаях. Закончив свой осмотр, Холмс сказал мне, что я могу отдыхать от всего пережитого , а ему нужно побывать в городе. Вернулся он поздно. Очень скоро разобрался и заснул. После нашего завтрака к нам пожаловал Томас Дарнвей. Холмс спросил его, был ли он у Локвудов и в каком они настроении. Дарнвей описал свой визит, сказал, что его приходу были рады (особенно Маргарет, подумал я), что все в добром здравии и от потрясения в замке в какой-то степени оправились. - Это очень хорошо, - заметил Холмс, - давайте обратимся к интересующему вас вопросу. Претензии к фирме-изготовителю ружья беспочвенны. Разрыв казенной его части произошел по той причине, что был подорван двойной заряд. Как это могло получиться? У сэра Тернана в кармане, я полагаю, сохранился патрон от того ружья, что было оставлено в пещере. Оно меньшего калибра, чем ружье сэра Тернана. Сунув руку в карман, он, не глядя, заложил патрон в ружье, а тот проскользнул по стволу и остановился, упершись шляпкой в сужение патронника к стволу. Открыв затвор перед выстрелом, сэр Тернан не увидел патрона и вложил другой, который вполне соответствовал его ружью. При выстреле металл не выдержал удара от подрыва двух патронов, и казенная часть разорвалась. Счастье сэра Тернана в том, что он делал не прицельный выстрел, а просто - с руки. Вот посмотрите, Томас, к стволу припаялись тоненькие листочки латуни. Их приварило силой взрыва. Толщина их в точности та, что у патрона меньшего калибра. Холмс отделил листочки пинцетом. - Таким образом, ясно, что никакого покушения, ни тем более недобросовестности фирмы-изготовителя не было. Дарнвей и я смотрели на все с изумлением - А как себя чувствует леди Лилиан? - спросил Холмс. Когда Дарнвей заверил его, что она также успокоилась и не выказывает никаких треволнений, Холмс сказал: - Вы, наверное, опять будете у Локвудов сегодня или завтра. Не испросить ли вам для нас с Ватсоном разрешения также нанести визит завтра к вечеру? - Я думаю, они будут рады вас видеть. - Очень хорошо. Тогда попросите леди Лилиан пригласить нас для отдельной беседы и постарайтесь известить нас о ее согласии. С утра Холмс ушел из дома и пропадал довольно долго. В его отсутствие заходил Дарнвей и сказал, что Локвуды будут ждать нас, а просьбу Холмса он приватно передал Лилиан, заметив, что она в скором времени отправится на континент. К назначенному времени мы были у Локвудов. Встретили нас так, как будто наше знакомство продолжалось не несколько дней, а целую вечность. После непродолжительной общей беседы леди Лилиан сказала, что хотела бы с мистером Холмсом и доктором Ватсоном кое о чем посоветоваться, и пригласила нас в свою комнату. Усадив нас поудобнее, она сказала нам: - Я слушаю вас, джентльмены, говорите, что вас заинтересовало. Мы, прежде всего, выразили восхищение ее божественным голосом и пожалели, что она покидает Лондон. - Благодарю вас, джентльмены, - сказала Лилиан, очаровательно улыбаясь, - мне очень приятна ваша оценка. Однако у вас, я вижу, есть что-то еще. Говорите , пожалуйста, спрашивайте.
Холмс пристально посмотрел на красавицу и неожиданно спросил: - Скажите, леди Лилиан, сколько стоят глаза статуи? Я ожидал, что нас тут же выставят вон, но Лилиан весело засмеялась и в свою очередь спросила: - Стоят они по двести фунтов каждый, а теперь скажите, как вы это узнали? - Поверите ли вы мне, мисс Лилиан, если я скаку, что более всего послужила этому черная кошка, преследовавшая вас? Когда вы так перепугались ее и были в полуобмороке, не только Ватсон, но и я пощупал ваш пульс. Он отнюдь не свидетельствовал о вашем крайнем возбуждении. Ужасные глаза статуи сразу подсказали мне, что они изготовлены из александрита, редкого камня, меняющего свою окраску в зависимости от освещения: при дневном свете - зеленый, а при искусственном освещении - фиолетово-красный. Я навестил скульптора и спросил, сколько он получил за свою работу? Он ответил, что сэр Тернан оплатил ее щедро - двести фунтов. Тогда я поинтересовался у него, почему он так продешевил, ибо одни глаза его статуи оцениваются вдвое дороже. Он не хотел мне отвечать прямо. Мне пришлось сказать ему, что он может оказаться замешанным в крайне неприятную для него историю, ибо в руках у сэра Тернана разорвалось ружье, причиной чему послужил патрон от того ружья, которое было у него в пещере. Перепугавшись, что ему придется выступать в суде, скульптор открыл мне, сказав, что александрит он получил от вас, и вы не только заплатили за его работу , но и хорошо добавили за молчание. Боясь как-нибудь себя выдать при открытии памятника, он и заторопился выполнять заказ какого-то лорда. Однако это всего лишь часть той фантасмагории, автора которой я пытался установить. Прежде всего, я склеил великолепный графинчик, нечаянно разбитый мной при тушении пламени в комнате сэра Тернана. На донышке его я разобрал марки севрского завода и понял, что эта изящная вещица откуда-то доставлена. В чем ее тонкость? При открытом окне она принимает лучи солнца и фокусирует их в точку. Это - когда графинчик заполнен водой. На большой пожар такая вещица, видимо, не рассчитывалась. Всего лишь прожженная обшивка спинки у стула. Этот акт навеял страх, дворецкий рассказал мне, что недавно он заметил или ему показалось , что засветился циферблат часов в замке. Я обратил внимание на то, что вы, столь испуганная черной кошкой, не очень-то торопились отдалиться от пещеры с дьявольской статуей. Секрет кошки незамысловат. Она стремилась к вам по той причине, что у вас была валерьянка. А нужно это было для того, чтобы отвлечь ее от сарая, в котором много мышей. Пистоны в бумаге для детского пистолета, такие, как были подарены внукам садовника, но смазанные чем-то сладким, были брошены в сено, что в сарае. Избавленные от своего врага - черной кошки, мыши разгрызли пистоны, и от их вспышки возник пожар. Большого ущерба он не нанес, сэр Тернан не особенно бы сожалел о сарае, если бы он и сгорел. Однако пожар был загадочен, ибо никакой поджигатель в сарай не мог проникнуть. А в сочетании с тем, что случилось с нефритовой настойкой, все следующие одно за другим происшествия создавали гнетущую атмосферу. Выдержка у сэра Тернана превосходная, но все происходящее, несомненно, держало его в струне. Он явно увлечен вами. Это заметно не только по нему, но и по его племяннику. Артура не было с нами, когда вы задержались с сэром Тернаном. Подозреваю, что он подслушивал вашу беседу. А завершение речи сэра Тернана на торжестве словами о грядущей королеве и вовсе наводит на размышление. Это, я полагаю, не только мной замечено. Ваша великолепная баллада, столь блестяще исполненная, окончательно утвердила меня в том, что во всей этой фантасмагории ваша рука. - Вы очень интересно рассказываете, мистер Холмс, - задумчиво произнесла Лилиан, - только не кажется ли вам, что не сюжет баллады произвел такое впечатление, а неизвестно почему вспыхнувший циферблат? - Без сомнения, это был заключительный удар, который оставил в шоке всех
присутствующих. Вы, я вижу, хотите выведать у меня, как я объясняю светящийся циферблат. Я расскажу. Я заинтересовался этим, как только услышал предание от дворецкого. Попросив разрешения ознакомиться с библиотекой, я обошел все помещения замка и обнаружил, что под потолком гостиной сделана большая продольная отдушина. Я осмотрел и часы, о которых говорили. В них не было ничего необычного. Их недавно чистили. Цифры-то оставались черными, когда светился циферблат , они не загорались. По обоймочке, укрепляющей стекло, я увидел, что встроено оно туда недавно. Светилось именно оно. Такое стекло мне известно. Оно в своем составе содержит примеси урана. Его ничем не отличишь от обычного, но после освещения невидимыми ультрафиолетовыми лучами оно некоторое время светится. Падали лучи, совершенно очевидно, из той отдушины, выходящей в галерею. Вы этого сделать не могли, так как находились со всеми. Естественно, что у вас кто-то был помощником, но кто именно, трудно было сказать до тех пор, пока не пропал конюх. Это он примерялся к засвечиванию циферблата, когда мы вдруг оказались в зале. Его вспугнули, и направленный им ультрафиолетовый луч скользнул по рюмке с настойкой, изменив ее окраску, и всех поверг в ужас. - Я не знала, что настойка обладает таким свойством... - Должен признаться, что и я не знал, хотя о многих люминесцируюших жидкостях мне известно. Когда мы заподозрили яд в ней, я возил ее в лабораторию и эту способность мог наблюдать воочию. - Ну, довольно, дорогой Холмс. Я поражена вашей наблюдательностью и эрудицией. Все сказанное вами верно. Только вы привыкли к расследованию преступлений, а на этот раз столкнулись с фарсом. Вы, наверное, не догадываетесь, что проживали в том домике, который когда-то принадлежал нам. Отец мой также был в колониях, а я маленькой девочкой жила с матерью, которая на свою беду была красивой. Сэр Тернан, тогда еще молодой, преследовал ее своими ухаживаниями. Получив отпор, он сумел как-то оттягать этот домик, и нам с матерью пришлось очень тяжело. Я выросла уже на континенте. Стала работать в маленьком театре, пользовалась успехом. Там и предложил мне узы супружества д'Евремонд. Оставшись богатой вдовой (матери моей уже не было) , я помнила, по чьей милости пришлось нам потерпеть. Когда я от Маргарет узнала, что ее семья близка с Тернанами, я приняла приглашение Локвудов погостить у них. С Артуром, каюсь, я кокетничала, но никаких видов на него не имела. Когда стало известно о предстоящем приглашении на празднество, я замыслила унести покой у сэра Тер- нана. Конюх приехал в Лондон по своим хозяйственным делам. Я его встретила и показала ему фотографию: я - девочка - и мама. Старик прослезился, так как любил меня отеческой любовью еще с той поры. Я сказала ему, чтобы он делал то, что я укажу, и помалкивал. А потом я возьму его к себе. Он с частью моих вещей, в том числе и с портативным аппаратом по генерации ультрафиолетовых лучей, уже на континенте. Графинчик и урановое стекло я привезла с собой из Франции. Отправка их на место действия - дело денег и нехитрых уловок. Обо всем, что творилось в усадьбе Тернана, я знала из болтовни Маргарет, Томаса и Артура. Отчасти и от леди и сэра Локвуд. При всем этом многое было мне известно еще на континенте. Привезла я с собой севрский графинчик просто как красивую безделушку, а когда услышала, что сэр Тернан в своей комнате нечаянно разбил графин, то потихоньку свой отнесла в комиссионный магазин и сказала Маргарет, что видела подходящую Замену в продаже. Артур и Томас пришли туда и приобрели его. Я ожидала, что когда-нибудь графинчик сможет «припечь» слегка сэра Тернана. Урановое стекло я также имела у себя. Узнав о торжестве в замке, я постаралась выведать диаметр циферблата, и сдала его в мастерскую обточить по точным размерам. Часовой мастер, чистивший часы, заменил старое стекло моим, ничего не подозревая. Я не жалела денег для того, чтобы все ухищрения мои оставались в тайне, и действовала через подставных лиц. Как видите, я не пожалела и двух
камней александрита, стоящих дорого. Они оставались в коллекции моего покойного мужа. Сэр Тернан, естественно, не узнал во мне того гадкого утенка, который из-за него вынужден был покинуть свое родное гнездо. Мое женское честолюбие было удовлетворено, когда он сделал мне предложение у пещеры. Я резонно ответила ему, что мне нужно подумать и ответа прямого я дать не могу. Хотя ответ мой был готов: ни с кем из Тернанов я свою судьбу связывать не намерена. Я знала, что при торжестве вспыхнет циферблат, и ожидала шокового эффекта. Женская моя неосмотрительность и каприз подтолкнули меня перед этим исполнить балладу с сюжетом, который должен был встревожить старого селадона. Я получила полное удовлетворение оттого, что истощила у него нервную систему. Мне этого было вполне достаточно, ни убивать его, ни разорять, ни шантажировать я не намеревалась . Поэтому-то столь неприятно и тревожно подействовало на меня известие (Томас проболтался) о несчастном случае с сэром Тернаном. Ибо косвенно виновницей этого считаю все же себя. Слава богу, что он не пострадал, и я могу покинуть Англию со спокойной душой. Старик конюх, конечно, останется у меня, я его старость обеспечу. Если случится вам быть в Париже, то вы, мистер Холмс, и вы, доктор Ватсон, можете быть уверены, что в моем доме вас примут как самых дорогих гостей. 12. ВСПЫХНУВШАЯ СВЕЧА Как-то ясным осенним днем, часов в одиннадцать, когда я предавался чтению после отдыха и милой беседы со своим другом за завтраком, он кликнул меня из гостиной. При моем появлении он весело сказал мне: - Вот, Ватсон, к нам пожаловал наш старый друг и приятель из Скотленд-Ярда. Предполагаю, что он сообщит нам что-то интересное. Я приветствовал нашего постоянного знакомого - сыщика Лестрейда, и мы расселись в креслах, ожидая его сообщения. - Я надеюсь, Холмс, что вы заинтересуетесь трагическим событием, - сказал он. - Дело в том, что убит у себя дома глава торгового дома «Малколм и сын». Я сейчас оттуда. Если вы не откажетесь, то убедитесь во всем сами. Я приказал ничего не трогать на месте. История для меня загадочная, так как трудно найти мотив преступления: явно не ограбление, ибо ценности не похищены, сейф не вскрыт, а врагов у него, как говорит прислуга, никаких нет. - Есть у него родственники? - Только сын, он же его компаньон, а также девушка, мисс Сомерсет, в которой он принимает участие; она живет в доме два месяца. - Вы опросили их? - Нет, мистер Холмс. Девушка в таком состоянии, что с ней пока разговаривать не было возможности, а сэр Генри отсутствует. - Где же он? - Он иногда остается в конторе, когда по каким-либо делам долго задерживается. Сэр Малколм староват, и у него уже нет прежней хватки, большинством дел ведает и руководит сэр Генри. Без промедления мы отправились на место убийства. Экипаж подвез нас к загородному дому сэра Малколма, около которого мы увидели фигуру полицейского, выставленного Лестрейдом. На вопрос своего начальника он ответил, что никого в помещение не допускал, в том числе и сэра Генри, который прибыли вскоре после отъезда Лестрейда. - Вы сообщили ему обо всем, что произошло? - Да, сэр, я сказал ему, что его отец убит, и я не могу его впустить в комнату без вашего разрешения. Он все равно узнал бы обо всем от прислуги. - Как он реагировал?
- Он был потрясен, сэр. Он ушел в свой кабинет и не выходит оттуда. - Очень хорошо, констебль, продолжайте наблюдать, мы же войдем в помещение. Картина, представившаяся нашим глазам, была, ужасной. В комнате были разбросаны или повалены стулья, тело несчастного Малколма лежало навзничь, в воздухе чувствовался какой-то неприятный запах. В углу стоял запертый и неповрежденный сейф. Осколки посуды, которой пользовался убитый, а также обломки какого-то гипсового бюста валялись на полу. Холмс внимательно все осмотрел, в том числе и гипсовые обломки, исследовал все, что валялось, поднял с пола смятый подстаканник и чайную ложечку, затем поднял глаза на Лестрейда: - Есть у вас какая-нибудь версия, Лестрейд? - По всему видно, что это взрыв, но я не вижу никаких осколков бомбы, если она была. - Верно, Лестрейд, на это очень похоже. Малколм мог погибнуть и от удара о стенку, куда его бросило взрывной волной. Но меня также интригует то, что нет никаких осколков, а также остатков бикфордова шнура или электрозапала. Кроме того, если это бомба, то как она сюда попала? Ведь окна-то остались целыми и запертыми, а без разрешения к сэру Малколму, я полагаю, не заходили? - Вот это мне и непонятно, мистер Холмс. Вот ключи от сейфа, они были в кармане убитого. Холмс еще раз прошелся по комнате, осмотрел обломки, разбросанную посуду и сказал: - Вскройте сейф, Лестрейд, изымите все, что в нем содержится, и пройдем в какую-нибудь комнату, изучим эти бумаги. Под нашими пристальными взорами Лестрейд открыл сейф, вытащил оттуда все, после чего внимательно осмотрел его внутренность - не осталось ли чего незамеченным. Тело погибшего прикрыли простыней. Мы ушли в соседнюю комнату и стали разбирать бумаги. Это были счета, накладные, запросы, акты - все то, что составляет отчетность предприятия. - Ну что же, Лестрейд, я думаю, что по этим бумагам можно составить впечатление о преуспевании торгового дома «Малколм и сын». Нет никаких оснований предполагать, что его глава в какой-нибудь степени испытывал неудовлетворенность в своих делах. Наоборот: заемные письма и векселя от других фирм и сдельных предпринимателей говорят о том, что многие от покойного были в зависимости . - Это верно, Холмс, я тоже так думаю. Более того, я полагаю, что следует отделить все эти документы, возможно, они и укажут нам на преступника, который решился на устройство, боясь своего разорения. - Вы, как всегда, рассуждаете очень здраво, Лестрейд. Займитесь этим, выясните должников. А что это за бумажка? Это было письмо очень короткого содержания: «Я покидаю этот мир, Малколм, не оставь в беде Мейбл. Ц.С.» - Это, по всей вероятности, письмо матери Мейбл, девушки, которая живет здесь уже два месяца. Нам придется с ней побеседовать. Лестрейд остался систематизировать векселя и заемные письма, а мы с Холмсом попросили дворецкого показать нам помещения. Старый слуга был убит случившимся, но рассказывал все обстоятельно. В доме, по его словам, все шло размеренным порядком. Сам он служит здесь очень давно, начал еще до рождения сэра Генри. У хозяина его всегда был ровный характер. Держался он со всеми сдержанно, к слугам относился приветливо. В прежние годы энергично занимался своей работой, но последнее время перестал непосредственно вникать во все операции торгового дома. Возложил все на сына, хотя держал его под своим контролем, указывая сэру Генри, в каких случаях как поступать. Из дома хозяин отлучался редко, и посетителей у него было мало. Сэр Генри руководит предприятием
энергично, работает много, дома не засиживается. Накануне сэр Генри уехал после завтрака, сказав, что вернется поздно, задержится в клубе. Никто из посторонних в этот день в дом не приходил. Поздно вечером сэр Малколм был в своем кабинете один. Совсем неожиданно там раздался грохот. Дворецкий и мисс Мейбл кинулись туда, но дверь была заперта изнутри, и они сообщили полиции. Красивая девушка лет девятнадцати, одетая в темное, появилась в комнате. Дворецкий поклонился ей, она грустно кивнула ему и обратилась к нам. - Вы, я полагаю, находитесь здесь ввиду постигшего нас несчастья? Холмс наклонил голову, представился сам и представил меня, после чего попросил девушку уделить нам несколько минут своего времени. Мы прошли в ее комнату и сели в предложенные кресла. - Я, - сказала девушка, - Мейбл Сомерсет, человек здесь новый и, скорее всего, случайный. Мы с моей матерью жили в Манчестере, где она работала в одной из контор. Жили скромно, на ее заработок. Я училась, а потом стала кое- чем помогать матери по работе. Довольно хорошо освоила конторское дело; так же как мать, надеялась получить место в какой-нибудь конторе. Мать овдовела рано, и я почти не помню отца. Недавно я осиротела совсем. Мать простудилась и заболела воспалением легких. Доктор и я прилагали все усилия, но их не оказалось достаточно. Мать чувствовала, что дни ее сочтены, и перед смертью сказала мне, чтобы я поехала в Лондон к сэру Малколму, говоря, что имеет надежду на то, что он позаботится обо мне, пристроит к какому-нибудь делу. Она сказала, что мой отец и сэр Малколм в юношестве были большими друзьями, и она может надеяться, что сэр Малколм не забыл этого и постарается чем-нибудь помочь дочери своего друга. Мать дала мне запечатанное письмо к сэру Малколму, с которым я и поехала к нему. - Вот это письмо? - спросил Холмс, показывая краткое письмо. Девушка внимательно всмотрелась в записку и грустно сказала: - Видимо, это. Я его не читала, не распечатывала конверт, но это, без сомнения, рука моей матери. - Скажите, мисс Сомерсет, как часто поступала корреспонденция от сэра Мал- колма, и что он писал вашей матери? - Она совсем не поступала, я даже не знала о существовании сэра Малколма, и мать моя никогда о нем не упоминала. Если бы не последняя воля моей матери, я никогда бы не решилась обратиться к сэру Малколму, совершенно не знакома с ним, я его никогда раньше не знала. - Это очень интересно, мисс Сомерсет, продолжайте, пожалуйста. - Я думаю, мистер Холмс, вы представляете себе мое состояние, когда я прибыла сюда, в совершенно незнакомое место, к джентльмену, о котором ничего не знала. - Однако принята я была очень радушно. Во всяком случае, считаю, что лучше того, чем я заслуживаю. Он расспросил меня о нашей с матерью жизни, поинтересовался, что я знаю и умею. Видимо, остался доволен моими познаниями в ведении конторских дел, так как сказал, что беспокоиться мне нечего, для меня найдется место в его торговом доме, он об этом позаботится. Однако он предупредил, что с этим торопиться не следует, я должна некоторое время пожить как член его семьи, привыкнуть к новой обстановке, забыться от всего, что мне пришлось пережить. Сэр Малколм был внимателен ко мне, как к своей дочери, что меня, естественно, смущало. Но он был очень выдержан и ровен в обращении. Слово его в доме было законом, и я старалась выполнить любое его указание. Он распорядился, чтобы мне отвели эту комнату, и предложил, прежде всего, поехать с горничной по магазинам, обновить свой гардероб, а потом вообще ознакомиться с городом, которого я ранее никогда не видала. - Простите, мисс, а с сэром Генри как у вас сложились отношения? - Мы не часто с ним видимся. У него своя жизнь, он погружен в дела торгово-
го дома «Малколм и сын». Уезжает обычно в контору рано, задерживается там до позднего времени. По отношению ко мне он очень корректен и предупредителен, но не более того. Иначе говоря, ведет себя как джентльмен. - То есть он не выказывал никаких намерений поухаживать за вами? - Нет, нет. Может быть, у него в Лондоне есть какая-то сильная привязанность, а может быть, он слишком поглощен делами. Во всяком случае, я повторяю, сэр Генри по отношению ко мне держался все время как настоящий джентльмен. Он не проявлял ко мне какого-либо интереса, но при встречах всегда был внимателен и вежлив. Холмс окинул комнату внимательным взглядом и стал всматриваться в гипсовые бюсты, выставленные на полочках, стараясь, видимо, уяснить себе, почему они сосредоточены в комнате девушки. Она заметила, что он проявил к ним интерес, и, не дожидаясь вопроса, объяснила: - У пожилых людей, мистер Холмс, остаются воспоминания о прошлом, о былых привязанностях. У многих хранятся семейные альбомы, некоторые же пишут воспоминания. Сэру Малколму, поглощенному делом, некогда было этим заниматься. Но в последнее время он надумал сделать галерею близких ему людей в виде скульптур . Они помещались в этой комнате до моего сюда прибытия и остались здесь, когда я тут поселилась. Мы увидели, прежде всего, скульптурный бюст самого сэра Малколма, затем красивого молодого человека (по-видимому, сэра Генри), потом молодой элегантной женщины и отдельно - энергичного вида мужчины средних лет. Мисс Мейбл полагала, что женщина эта - покойная жена сэра Малколма. Были и другие бюсты, но кого они изображали, мисс Мейбл не было известно. Она сказала, что был бюст и ее матери, но он разлетелся при катастрофе в комнате сэра Малколма. Холмс спросил, всматриваясь в бюсты: - А как, скажите, мисс Мейбл, изготовлялись эти бюсты? Ведь людей, могущих служить оригиналом, давно уже нет. - Почти все бюсты изготовлены по старым фотографиям, мистер Холмс. Исключение составляют лишь бюсты сэра Генри и мой, которые лепились с натуры. - А где же ваш бюст? - Его нет, он погиб в комнате сэра Малколма, да и не был завершен. Исполнитель всех бюстов один - скульптор Эллиот. Он по фотографии лепил их из пластилина у себя дома, после чего привозил их к сэру Малколму. Тот вносил свои коррективы, и тогда уже Эллиот изготавливал гипсовую отливку. - Значит, ваш бюст был исполнен только в пластилине, гипсового еще не было? - Совершенно верно. Вечером в день несчастья сэр Малколм распорядился, чтобы дворецкий принес ему в комнату бюст моей матери и мой пластилиновый «набросок» , - видимо, хотел сличить черты матери и дочери. Я похожа на свою мать. Он намеревался через пару дней вызвать к себе скульптора и дать ему указания, что надо подправить. Сейчас это уже не имеет никакого значения, ибо нет ни бюстов, ни самого сэра Малколма, а я сама еще не знаю, согласится ли сэр Генри предоставить мне работу в конторе, как обещал его отец. - Сэр Генри уже уехал, когда его отец затребовал к себе бюсты? - Да, сэр. Наверное, за час до этого. Холмс не стал утомлять девушку и спросил только, не знает ли она адреса скульптора. Получив его, мы покинули комнату мисс Сомерсет. Мы вышли из дома и осмотрели все вокруг, замечая, куда выходят окна из комнат их обитателей. Потом Холмс предложил прогуляться немного по аллеям прилегающего к дому сада. Стояла осень, и садовником опавшие листья были собраны в кучи. Холмс внимательно всматривался во все, уделяя почему-то этим кучам особенное внимание. К одной из них он подошел и стал смотреть на следы около нее. Оглянувшись кругом, Холмс стал прощупывать кучу палкой. Наткнувшись на что-то, он начал раз-
гребать кучу и вытащил из нее аккуратно упакованный пакет. Заметив вдруг разыскивающего нас Лестрейда, он быстро сказал мне: - Вы в накидке, Ватсон. Спрячьте под ней этот пакет так, чтобы он не был заметен. Я сделал это молниеносно, хотя удерживать пакет оказалось нелегко, так как весил он примерно три фунта. Лестрейд, подошедший к нам, сказал, улыбаясь: - Кажется, Холмс, мне удалось установить, кто более других был заинтересован в смерти сэра Малколма. Я рассортировал его бумаги, и по ним видно, что в большой задолженности от него находилась фирма «Бентон», торгующая москательными товарами. Ее долговая расписка и заемные письма обязывают к выплате значительных сумм. - Замечательно, Лестрейд, - сказал Холмс, - вы сразу ухватили ведущую нить, поздравляю! Думаю, что эту версию нужно тщательно отработать. А срок уплаты вы установили? Сыщик самодовольно улыбнулся: - Конечно же, я внимательно к этому отнесся. Там - любопытное. Срок уплаты уже истекал, но месяца полтора тому назад по уплате дана отсрочка еще на полгода. - Очень интересные подробности, Лестрейд. А с сэром Генри вы повидались уже? - Нет. Он занят хлопотами, по дому, и я, будучи погруженным в документы, не нашел нужным тревожить его преждевременно. - Совершенно правильно, Лестрейд, вы проявили присущую вам и столь уместную здесь деликатность. Это еще успеется. Мы с вами еще побудем здесь, а Ватсона, я полагаю, можно и отпустить, ничего интересного для него здесь пока не предвидится . Мы раскланялись, и я отправился к себе на Бейкер-стрит, оставив Холмса в обществе сыщика. По приезде я выложил тщательно мной скрываемый до этого пакет на стол, но не стал его разворачивать, полагая, что Холмс не будет доволен моим любопытством, которое сможет разрушить какие-нибудь признаки и следы, по которым он строит свои догадки. Холмс прибыл только к вечеру, усталый и сосредоточенный. Я думал, что он немедленно распакует привезенный мной пакет, но он только кинул на него беглый взгляд, и предложил, прежде всего, поужинать, сказав, что это никуда уже не уйдет. За столом он рассказал мне, что просмотрел вместе с Лестрейдом более внимательно все бумаги из сейфа и что тот совершенно прав в своем утверждении. Наиболее заинтересованной в устранении главы торгового дома «Малколм и сын» является фирма «Бентон». Пришлось ему повидаться и с сэром Генри, занятым хлопотами по организации похорон. Впечатление на Холмса он произвел - в высшей степени делового человека, красивого, безукоризненно одетого, очень энергичного, умеющего сдерживать себя. Вся трагедия произошла в его отсутствие, когда он был в клубе. Его алиби совсем несложно проверить. Повидал Холмс и нотариуса, который сказал, что у него имеется завещание сэра Малколма, но вскрыть его он, согласно воле покойного, может лишь на третий день после кончины. - Ну, милейший Ватсон, покончив с ужином, мы можем присмотреться и к нашим трофеям. Холмс аккуратно развернул пакет и вынул из него товарный талон, на котором было написано: «Фирма «Бентон». Флит-стрит, 17. Лондон». Содержимое пакета представляло собой темную пластическую массу. - Это пластилин, Ватсон, изготовленный фирмой «Бентон». - Очень похоже, - отвечал я, - но мне, совсем непонятно, зачем нужно было прятать такой безобидный продукт и что побудило вас его разыскивать.
Холмс улыбнулся на мои слова. - Я просто осматривал местность, Ватсон, и обратил внимание на эту кучу листьев , которая показалась мне чересчур аккуратно собранной. А вот зачем нужно было скрывать в ней пластилин, я пока вам сообщить не могу. Но то, что это продукция фирмы «Бентон», сомнения, не вызывает: талон в пакет не подложен, упаковка фирменная. Посмотрим, чем мы еще располагаем. - Из кармана Холмс вытащил сложенный кусок газеты, а также смятый подстаканник и ложечку, которые он подобрал на месте происшествия. - Это что-то любопытное, Ватсон, - сказал он, осторожно разворачивая газету . - Видите: это - кленовый лист, довольно мясистый, опавший, но не успевший высохнуть. Тот, кто прятал пластилин, наступил на него каблуком, и на нем отпечатался небольшой надрез. Видимо, владелец обуви неловко повредил каблук, наступив на какую-то неровность. Я, Ватсон, нашел этот лист уже после вашего отъезда. Приход Лестрейда тогда помешал мне внимательно рассмотреть все, и пришлось на это место еще раз вернуться. Он расправил листок на какой-то дощечке, прикрепил его концы булавками и посыпал его белым порошком. От этого отпечаток надреза на каблуке выделился более заметно. Пристально рассмотрев подстаканник и ложечку, он сказал, что этим еще придется заняться, а сейчас, пока еще есть время, не худо было бы нам с ним побывать в клубе. Собрались мы очень быстро и, окликнув кеб, покатили по указанному Холмсу адресу. Хозяин клуба встретил нас очень приветливо, хотя видел, во всяком случае, меня, впервые. Холмс попросил разрешения пройти к нему в кабинет. Там он и задал ему свой вопрос. - Скажите, сэр Генри Малколм часто бывает у вас? - Да, - отвечал хозяин, - я бы не сказал, что он у нас редкий гость. Еще вчера он засиделся у нас допоздна. Сэр Генри - игрок и за карточным столом может провести много времени. - А как он играет? Были ли у него большие проигрыши? - Такого я не замечал. В игре, конечно, случается всякое, но сэр Генри в этом деле не только искусен, но и хладнокровен. Бывает, он играет и по крупной. Совсем недавно, например, он совершенно обчистил капитана Спилмена, а с тем не каждый решится сесть за стол. - Вот как? И на большую сумму? Расчет был наличным, векселем или чеком? - Векселей сэр Генри не принимает, а счета в банке, я полагаю, нет у капитана. Он уплатил все наличными, хотя мне непонятно, откуда у него такая большая сумма. - Благодарю вас, сэр. А капитан Спилмен сейчас в зале? - Нет, мистер Холмс, после этого проигрыша он почти не заглядывает к нам. - Его адрес вам не известен? - Почему же? Осталась его визитная карточка, на которой все точно обозначено . Вы можете взять ее, если она вам нужна. Тем наш разговор и закончился. Мы опять сели в кеб и отправились к себе на Бейкер-стрит, где, как оказалось, уже ожидал нас Лестрейд. - Ну что, Холмс, составилось ли у вас какое-нибудь впечатление? Я устал неимоверно, опрашивал прислугу Малколмов, разбирал бумаги, выяснял, кто в последнее время посещал дом. - Выпейте, Лестрейд. Я сочувствую вам и надеюсь, что ваши старания не останутся безуспешными. Определенного впечатления у меня пока не составилось, но я считаю ваш исходный пункт заслуживающим самого серьезного внимания. Завтра я поинтересуюсь фирмой Бентона, а вы, я надеюсь, со свойственной вам изобретательностью проведете в доме работу, которая поможет нам в поисках. Надо незаметно для всех получить отпечатки каблуков всех обитателей дома, включая хозяев и всю прислугу. Речь идет только о мужской обуви.
- Это, Холмс, я сумею сделать так, что никто и не заметит моей работы. Это что-то просветляет в ваших поисках? - Пока ничего нельзя сказать определенного, но может оказаться и полезным. Кстати, алиби сэра Генри неопровержимое. Он действительно в момент убийства находился в клубе, где его видели хозяин и ряд посетителей, завсегдатаев клуба. Следующим утром, мы, позавтракав, отправились в город. Я ожидал, что Холмс намеревается посетить фирму Бентона, но он сказал кебмену другой адрес. - Мы сначала посетим скульптора, - сказал он, заметив мое недоумение. Вскоре мы оказались в мастерской средней руки. Хозяин ее, без сомнения, нашего визита не ожидал. Всклоченный, с небольшой бородкой, он смотрел на нас оторопело и не знал, куда усадить. Холмс представился, не забыв упомянуть обо мне, после чего сказал, что хотел бы узнать подробности по заказу сэра Малколма , ибо ему известно, что исполнял его сэр Эллиот. - Пожалуйста, сэр, - ответил скульптор, - заказ был не совсем необычный: лепить мне приходилось по фотографиям, которые требуемого впечатления для художника , естественно, не создают. Сэр Малколм пригласил меня к себе письмом и предложил выполнить эту работу. Я согласился, мои дела идут не блестяще, заказчиков не так много, а сэр Малколм предложил очень хорошую оплату. К огромному несчастью, работа эта осталась незавершенной, я уже читал в газетах... Лепил я у себя дома по фотографиям, которые мне давал сэр Малколм, потом привозил ему, и он указывал, где какие поправки надо внести, что именно, по его мнению, следует выделить, что оттенить. После этой дополнительной работы, если мое исполнение удовлетворяло сэра Малколма, я уже готовил гипсовый бюст. До этого он был из пластилина. - А где вы брали пластилин? - Это не проблема. Сэр Малколм позаботился, чтобы фирма Бентона поставляла ему пластилин, только что изготовленный к тому времени, когда он наметит лепку . С этим у меня не было никаких забот, пластилин мне предоставляли в доме сэра Малколма. Я приезжал туда при исправлениях скульптуры со своим инструментом и в присутствии сэра Малколма исполнял все по его указаниям. Последним был бюст мисс Сомерсет, его я исполнял с натуры в доме мистера Малколма. Он тогда отпустил меня, сказав, что присмотрится к нему, все сопоставит и тогда уже вызовет меня, чтобы подправить кое-что. - Нельзя ли взглянуть на инструмент, которым вы исполняли эту работу, мистер Эллиот? - Пожалуйста, вот он. Холмс внимательно осмотрел шпатели, которыми пользовался скульптор. Они не были вымыты, на некоторых еще остались мазки пластилина. - После бюста мисс Сомерсет вы не пользовались этими шпателями, мистер Эллиот? - Нет, мистер Холмс, у меня не было другой работы. Я, конечно, несколько неряшлив, вернулся домой усталым и не помыл шпатели. Холмс понюхал шпатель, повертел его в руках и спросил Эллиота, не было ли чего необычного при последней его лепке. - Нет, - сказал Эллиот, - ничего необычного я не заметил. Запах только пластилина был несколько едок на этот раз, но привередничать мне не приходилось, лепился он так же, как и раньше. - Благодарю вас, мистер Эллиот, - сказал Холмс, - сочувствую вам в том, что безвременная кончина сэра Малколма прервала вам выгодную работу. Если вы не будете возражать, то этот шпатель я возьму с собой. Эллиот не возражал. Холмс аккуратно завернул его в газету, и мы распрощались со скульптором. Сидя в кебе, я видел, как загорелись глаза Холмса, но он не находил нужным во что-нибудь посвящать меня. Я же с расспросами не приста-
вал, зная, что только прерву ход его мысли, чем он всегда был очень недоволен. Кеб подкатил нас на Флит-стрит, 17. В нижнем этаже дома располагался магазин, в верхнем этаже - контора. Это и было фирмой Бентона. Мы зашли в магазин, а затем спросили, как нам повидать главу фирмы. Нам показали, и мы остановились у двери. После стука и ответного «входите» мы оказались в кабинете утомленного делами седоватого джентльмена. Он был хмур и, осведомившись у нас, какое у нас к нему дело, предложил садиться. Холмс спросил его о взаимоотношении фирмы с торговым домом «Малколм и сын». - Видите ли, мистер Холмс, нам приходилось прибегать к кредиту этого торгового дома. И сейчас мы у него в долгу. Для нас создалась очень непростая ситуация, так как мы провели одну нерасчетливую операцию и не получили за нее деньги, из которых надлежало уплатить довольно крупный долг Малколму. В расчетах он очень точен и строг. Я не знал, что и делать, так как срок уплаты истекал, но сэр Генри вдруг согласился на полугодовую отсрочку. Этого времени нам хватит, чтобы погасить свою задолженность, не нарушив течения дел фирмы. - А как, сэр Бентон, вам удалось его уговорить? - Представьте себе - счастливая случайность. Едва ли это было возможно со старым Малколмом. Но мой управляющий Джеральд Кокрофт ранее учился с сэром Генри в колледже и по старой дружбе сумел уговорить его дать отсрочку. Если бы не это обстоятельство, мы оказались бы в крайне затруднительном положении. Да вот и он, - указал Бентон на входящего молодого человека. - Мистер Кокрофт, это мистер Холмс и доктор Ватсон. - Мы не будем отнимать у вас времени, мистер Бентон; если вы не возражаете, то мы воспользуемся любезностью вашего управляющего, попросим его проводить нас в ваш магазин. Придя в контору управляющего, мы разместились на стульях, и Холмс обратился к Кокрофту. Спросил, может ли он поднять накладные по отправке пластилина сэру Малколму. Кокрофт молча положил перед нами папку с документами. Просмотрев ее, Холмс, видимо, остался удовлетворенным и спросил управляющего, были ли предъявлены какие-нибудь требования заказчиком. - Конечно, сэр. Он требовал, чтобы пластилин был свежеизготовленным, и за этим я следил с особой тщательностью, так как неудовольствие заказчика, от которого мы находимся в определенной зависимости, привело бы, прежде всего, к гневу моего хозяина, мистера Бентона. К тому же по образованию я - химик, а дело свое, смею думать, знаю неплохо. - К слову, мистер Кокрофт, перед вашим приходом мистер Бентон сказал нам, что он обязан вам тем, что фирма получила отсрочку платежей торговому дома Малколма. Этот предприниматель, как нам известно, не склонен к сантиментам, да и сэр Генри, ведающий сейчас там всеми делами, такого же характера. Как же вам удалось заполучить отсрочку? Кокрофт задумался и после некоторого молчания ответил: - Видите ли, мистер Холмс, в этом случае, несмотря на столь жесткое определение характера Малколмов, именно сантименты сыграли решающую роль и вывели нашу фирму из затруднительного положения. С сэром Генри мы когда-то учились в одном колледже. В друзьях не состояли, но шапочно знакомы были. Встречаясь, кланялись, но личного знакомства не поддерживали. Когда стал близиться срок уплаты, сэр Генри предложил мне зайти к нему в контору - поговорить по этому поводу. Встретил он меня очень приветливо - против моего ожидания. Сказал, что понимает наши затруднения, и что они значат лично для меня. Я работаю у мистера Бентона уже несколько лет, пользуюсь его расположением не только в деловом, но и в личном плане. Я люблю его дочь, и она отвечает мне взаимностью. По всему видно, что мистер Бентон не собирается препятствовать нашему браку. При создавшейся ситуации мои планы должны были рухнуть, весьма возмож-
но, что и своего места в фирме я лишился бы. Обо всем этом сэр Генри был полностью осведомлен. Он понимал мое отчаянное положение, он был деловым человеком . Я был подавлен и растерян, сэр Генри это видел. И вдруг он совершенно неожиданно для меня сказал: «Знаешь, Джерри, я, пожалуй, возьму грех на свою душу, но и ты должен будешь меня выручить. У нас с тобой общность не только в том, что мы - выпускники одного колледжа, но и в том, что у нас одно заболевание. Я знаю, как ты стремишься вступить в брак с мисс Бентон, но твое положение лучше, так как мне свою избранницу надо еще завоевать. Она не столь серьезна, и у меня есть соперники, которым она может отдать предпочтение. Она - впечатлительная натура, и, если ты мне поможешь, то я надеюсь добиться ее расположения. Это Джулия Чепмен - известная тебе красавица актриса. У нее скоро юбилей - двадцать пять лет. Я, конечно, поднесу ей подарок - вот он. - Он показал мне очень красивый серебряный подсвечник, изображающий Диану возле дерева. В этом дереве было отверстие для свечи. - Я поднесу ей подарок, - сказал он, - а через определенное время сделаю официальное предложение, и в этот момент свеча должна будет сама собой загореться. Как всякая актриса, она суеверна, и такой фокус должен подействовать на нее неотразимо. Она примет его как знамение свыше и не откажет мне. Какова идея?» Я сказал, что идея великолепна. «В таком случае, - продолжал он, - я полагаюсь на тебя в техническом исполнении. Я помню твои увлечения в постановке химических фокусов и склонность к точным расчетам. Изготовь мне такую свечу, внутри которой будет запал, готовый вспыхнуть через строго определенное время, скажем через час и сорок минут . А я уж позабочусь, чтобы и твой брак с мисс Бентон не расстроился. Как только принесешь мне такую свечу, я немедленно отсрочу все ваши платежи еще на полгода!» Я никак не мог предположить, что у прекрасной Джулии место Ромео займет такой рационалист, как сэр Генри. Однако идея его показалась мне интересной, а поскольку за нее он предлагал мне такую оплату, то я согласился, не раздумывая. Более того, я подумал, что не худо бы и мне использовать такой эффект на своей свадебной церемонии. Я изготовил три таких свечи. Одну подарил сэру Генри, и он тут же подписал отсрочку, взяв с меня слово, что я о нашем соглашении буду помалкивать. Две другие свечи я сохранил у себя для своего бракосочетания, которому до того была угроза не состояться. Мы с Холмсом слушали Кокрофта с большим вниманием, ничем его не прерывая, но при последних его словах Холмс обратился к нему: - Скажите, а вы не нарушили слово, данное сэру Генри, никому не сказали, что послужило причиной отсрочки платежей? - Абсолютно никому! Вы первые из тех, кому это стало известно. Мистер Бентон был очень обрадован таким поворотом дела, и я еще более вырос в его глазах. Но на его вопрос, как мне удалось такое, я сказал, что причиной тому дружественные связи с сэром Генри по колледжу, что было не столь уж далеко от истины. - Я надеюсь, мистер Кокрофт, что и в дальнейшем вы об этом никому не проговоритесь . Это вопрос вашей личной безопасности. Дело здесь очень серьезное, и вы можете сильно пострадать. - Но что тут такого? Обычный химический опыт, устраиваемый для непосвященных школьников! - Вы можете показать мне свои свечи? - Пожалуйста, сейчас я их принесу. Кокрофт куда-то вышел, но скоро вернулся, держа в руках две толстые свечи. - Вот, посмотрите. Самовозгорания свечи было бы легко добиться пропитав конец фитиля марганцовокислым калием и в нужный момент капнув на него глицерином. Трудность была в том, чтобы такой эффект происходил не тотчас, а в стро-
го указанное время. Над этим мне пришлось повозиться. Однако сэр Генри не зря сказал, что я - хороший расчетчик. Внутри свечи имеется стеклянный баллончик, в котором укреплена тонкая медная пластинка. Пластинка подобрана такой толщины, чтобы серная кислота разъела ее за один час сорок минут, как того требовал сэр Генри. Вот, сбоку свечи есть отметинка, показывающая, что в этом месте расположено отверстие, через которое можно ввести в баллончик серную кислоту. Проделав эту операцию и замазав отверстие стеарином той же свечи, мы остаемся в уверенности, что свеча загорится сама собой в указанный срок. Проев пластинку, серная кислота соприкоснется с марганцовокислым калием, которым пропитан фитиль, смоченный также спиртом. - Очень любопытно, мистер Кокрофт! Благодарю вас за эти пояснения. Я думаю, что и доктору Ватсону они доставили такое же удовольствие, как и мне. Только я попрошу вас передать эти свечи мне. Так, мне кажется, будет лучше для вас. Я еще раз напоминаю, что мы соприкоснулись с серьезные делом. И никому, пожалуйста, ни слова о разговоре с нами, равно как и о причине вашей удачи с отсрочкой платежа. Да дайте мне серной кислоты именно той концентрации, которая предусмотрена. Кокрофт был полностью растерян и встревожен. В таком состоянии мы и оставили его. Выйдя на улицу, мы остановили кеб и покатили к квартире актрисы Джулии Чепмен. Мы подоспели вовремя, она была дома и ничем особенным не занимались . Стройная красавица с изумлением глядела на нас, после того как мы представились и принесли свои извинения за непрошеное вторжение. Она пригласила нас сесть и спросила, чем обязана нашему посещению. Холмс сказал, что вопрос у него деликатный и он заранее просит извинения у мисс Джулии, если что- нибудь ей не понравится. - Я слушаю вас, - оказала красавица. - Мы не отнимем у вас много времени, мисс Джулия. Скажите, пожалуйста, сколько вам лет? - Не кажется ли вам, мистер Холмс, что это не тот вопрос, который позволяет себе джентльмен задавать женщине? - Прошу прощения! Более точным было бы спросить, когда вы празднуете свой день рождения? Этого вполне достаточно, свой возраст вы не обязаны сообщать, хотя и так вижу, что вы в исключительном расцвете своей красоты. - Ну что же, - сказала мисс Джулия, смягчившись, - если вас это интересует, то мне двадцать семь лет, а день рождения у меня еще не скоро, почти через полгода. Холмс быстро посмотрел в мою сторону, а затем опять обратился к Джулии. - Не подумайте, мисс, что мы набиваемся на приглашение, и простите меня за несколько неделикатный вопрос. Сэр Генри Малколм сделал вам предложение? - Кто это такой? Я не знакома с таким джентльменом. У меня и без него есть жених, с которым мы повенчаемся по завершении театрального сезона. Мне непонятно и смешно даже, по какому праву вы задаете мне вопрос, касающийся моей личной жизни. Но раз уж вы здесь и вас это интересует, то скрывать мне нечего, тайной это ни для кого не является. Я выхожу замуж за капитана Спилмена, я им любима, и я его люблю. - Тысяча извинений, мисс Джулия. Разрешите пожелать вам счастья в брачной жизни. Мы не смеем больше стеснять вас своим присутствием. Красавица пожала плечами: - До свидания, мистер Холмс, ваш приход ко мне неожидан. А то, что вы у меня выведали, известно всем в нашем театре, и вам об этом мог сообщить каждый. Мы вышли несколько смущенными. Не очень-то все хорошо получилось. Хорошо еще, что у красавицы доброе сердце, она могла и просто выставить нас за дверь. Мы опять сели в кеб и направились к себе домой. По дороге Холмс вдруг остановил кучера, завидев какого-то мальчонку. Он подозвал его к себе и ска-
зал ему: - Том, надо срочно доставить письмо по адресу, сейчас я тебе его изготовлю. Вихрастый посланец сопел и смотрел на Холмса влюбленными глазами. А тот тем временем писал текст. Я читал через плечо Холмса: «Капитана Спилмена очень просят посетить завтра мистера Шерлока Холмса в любое удобное для него время по крайне важному и неотложному для него делу. Холмс. Бейкер-стрит, 2216, Лондон». Холмс Запечатал письмо, надписал на нем адрес и вручил его мальчишке: - Вот, держи. Доставь точно по адресу. Если не застанешь хозяина дома, дождись его прихода и вручи письмо лично. По исполнении прибежишь ко мне и доложишь. Возьми шиллинг; когда все сделаешь, еще получишь. Мальчишка исчез раньше, чем тронулся наш кеб. Дома Холмс долго вглядывался в подстаканник и ложечку. - Мне думается, Ватсон, - сказал он мне, - все идет не столь скверно, как можно было ожидать. Этот Кокрофт, сам того не ведая, очень помог нам, хотя я и подозревал что-то подобное. Свечи, полученные от Кокрофта, он изучал скрупулезно, через лупу. Нашел у каждой отметину, указывающую на месторасположение отверстия. Одну из них соскоблил и залил через дырочку кислоту из принесенного от Кокрофта же пузырька , после чего опять замазал отверстие стеарином и укрепил свечу на столе. Взглянув на часы, он сказал: - Теперь, Ватсон, мы проверим точность исполнения по времени. Если память мне не изменяет, то серебряную статуэтку, помянутую Кокрофтом, я видел в доме Малколмов. - Значит, он вовсе не дарил ее мисс Чепмен, - сказал я. - Конечно, не дарил, но, видимо, недавно приобрел, раз она находилась у него в конторе. А дарить ее мисс Джулии он и не собирался. Ведь вы были свидетелем и пострадавшим в том конфузе, когда она заявила нам, что не знает никакого сэра Малколма. - Я тогда совсем ничего не понимаю. Зачем ему нужно было вводить в заблуждение Кокрофта, который столь увлекся его идеей, что и для себя изготовил две свечи. - Терпение, терпение, дорогой Ватсон, не хватает лишь нескольких весьма существенных данных для создания всей картины, но я не теряю надежды на то, что получу их в скором времени. Так, за разговорами, коротали мы время, а ровно через один час и сорок минут свеча, заправленная Холмсом, вспыхнула. У меня, несмотря на то, что я знал всю подоплеку этого эффекта, возникло, должен сказать, какое-то мистическое чувство. Холмс же был сосредоточен. Он вылил через отверстие остатки кислоты, сполоснул несколько раз, а потом разрезал вдоль цилиндр свечи и стал внимательно изучать вмонтированное устройство. Вечером у нас появился Лестрейд. Раздевшись и сев за стол, он стал разворачивать перед нами рулон бумаги. - Вот, Холмс, - сказал он, - я выполнил ваше пожелание, хотя мне пришлось несколько неуклюже похитроумничать. Я распорядился, чтобы в коридоре дома при входе расстелили эту бумагу, дабы не было лишних следов в помещении. Два констебля следили за этим, а отпечатки каждого посетителя запоминали и помечали. Отпечатки ног дворецкого, лакеев, кучера, сэра Генри и других посетителей - перед вами. Можете ими полюбоваться, если это принесет вам пользу. - Превосходно, Лестрейд, вы превзошли все мой ожидания! Что сейчас происходит в доме? - Обычные тягостные хлопоты по подготовке тела к погребению. Распоряжается всем сэр Генри. Все очень печальны и растеряны. - А был ли там нотариус?
- Он прибудет завтра и огласит текст завещания, когда все вернутся с кладбища . Это произойдет часов в шесть вечера. - Хорошо, Лестрейд. Мы с Ватсоном прибудем туда к этому времени. Меня интересует одна маленькая деталь. Я заметил в доме, как мне кажется, серебряный подсвечник изящной работы, изображающий богиню Диану. Он попадался вам на глаза? Мне думается, что он приобретен недавно. Поищите его и, когда все отправятся на кладбище, поручите своему констеблю незаметно, не возбуждая чьего-нибудь любопытства, перенести его в залу, где будут оглашать завещание. - Я заметил такой подсвечник, Холмс. Ход вашей мысли я не улавливаю, но целиком на вас полагаюсь. Ваше распоряжение я, конечно, выполню. Может быть, вы в чем-нибудь просветите меня? - Простите, Лестрейд, у меня еще не создалось общей картины, и я не застрахован от ошибки. Но я думаю, что завтра все обнаружится, и вы в реестр раскрытых вами преступлений сможете вписать еще одно интересное дело. Вы верно и сразу определили причастность к нему фирмы «Бентон». Польщенный и обнадеженный словами «раскрытых вами», Лестрейд не стал более задерживаться у нас. Он ничего не понимал и строил, надо полагать, разные догадки, далекие от истины. Должен прямо сказать, что и я, находясь все время с Холмсом, не улавливал ничего, не понимая, какое отношение имеет свеча для бракосочетания к убийству сэра Малколма, при чем здесь сватовство сэра Генри к Джулии Чепмен и все остальное. Мальчишка, которому Холмс дал поручение, прибежал, сказал, что все сделал, как ему наказано, но ему пришлось долго околачиваться у дома, ожидая прихода хозяина. На вопрос Холмса, что тот сказал, мальчишка ответил, что ничего, только кивнул головой и дал ему монету. Получив обещанную награду, этот вихрастый Меркурий улетучился. Утром следующего дня, едва лишь мы покончили с завтраком, раздался звонок и мужской голос спросил, здесь ли проживает мистер Шерлок Холмс. - Входите, входите, капитан, - приветствовал его мой друг. - Я очень признателен вам за то, что откликнулись на мой призыв и не отклонили приглашения . Садитесь, пожалуйста, извините меня за то, что я не сам посетил вас, но, я думаю, вы поймете, что наше с вами общение не в ваших интересах предавать широкой огласке. Познакомьтесь, это - мой друг Ватсон, в какой-то степени ваш собрат: он военный врач. При нем вы можете говорить все, что найдете нужным сообщить мне. Я всмотрелся в избранника Джулии Чепмен и подумал, что он стоит внимания женщины. Стройный, с красивыми чертами лица, сейчас он выглядел несколько оторопело. Обращаясь к Холмсу, он сказал: - Благодарю вас, но мне хотелось бы знать, чем я обязан нашему знакомству? - Не торопитесь, капитан Спилмен, и не будьте на меня в претензии, если мне придется задать вам несколько вопросов личного порядка. Поверьте, что, если бы не крайняя нужда, я не обращался бы к вам с такими вопросами. - Хорошо, задавайте! Меня в чем-нибудь подозревают? - К сожалению, на вас может пасть подозрение, не буду от вас скрывать этого. Но беседа наша - отнюдь не допрос, она носит чисто конфиденциальный характер. Скажите, вы знакомы с Джулией Чепмен? - Странный вопрос! Это моя невеста. - А сэр Генри Малколм не был вашим соперником? - Ни в коей мере. Она его не знает, да и мое знакомство с ним - только за карточным столом. - Вот этого подтверждения мне и хотелось от вас услышать. Вы - капитан от артиллерии, у вас хорошие, связи с начальником боепитания? - Я сам занимаю эту должность. - Тогда я попрошу вас, как эксперта, определить, что это такое? Холмс достал шпатель с остатками пластилина на нем, взятый у скульптора. Он
подал его Спилмену и следил за выражением его лица. Капитан посмотрел, понюхал и побледнел. - Это пластиковое взрывчатое вещество, - сказал он. - Оно с вашего склада, капитан! А пользовался им скульптор Эллиот, так как отличить его от пластилина можно только по запаху. - Я не знаю никакого скульптора Эллиота! - Верно, капитан, вы не знаете скульптора Эллиота, но вы знаете сэра Генри Малколма, у которого (точнее, у его отца) работал Эллиот. Нужно ли мне рассказывать, как вы передали этот продукт сэру Генри, или вы сами мне все расскажете, не дожидаясь изобличения? Ведь дело слишком серьезное, с непредсказуемыми для вас последствиями. В клубе много свидетелей вашей игры с сэром Генри и вашего крупного проигрыша, который вы уплатили тут же, не располагая средствами. Я не узнавал капитана Спилмена, он сидел бледный и растерянный, не будучи в состоянии что-нибудь сказать. Холмс ободрил его, дав стакан воды и оказав: - Поймите меня правильно, капитан. В ваших интересах рассказать мне эту историю самому. Совершено преступление, погиб отец Генри Малколма. Вы к нему не имеете отношения, но средством, использованным для убийства, было это пластиковое взрывчатое вещество, полученное от вас, и вам потребуется доказывать, что вы ничего о замысле не знали. Но если даже вы это докажете, то ваша карьера все равно погублена, армейское командование такого нарушения вам не простит . Дотошная проверка на складе очень быстро установит расход, сколь ни был бы он незначителен. Тогда я уже не буду в состоянии что-либо сделать для вас. Сейчас же, я полагаю, у вас есть шанс выпутаться из этой неприятной истории, если вы мне расскажете все, ничего не утаивая. Я вам помогу, Спилмен. Деньги, проигранные вами сэру Генри, были казенными? Капитан сосредоточенно молчал, смотря на Холмса каким-то отсутствующим взглядом. Наконец он заговорил глухо и останавливаясь. - Да, деньги были казенными. Это была подотчетная сумма, которую я не имел права трогать. Я не плохой игрок, но сэр Генри оказался в картах чистым зверем, с которым мне не следовало бы садиться. Он прикинулся такой безобидной овечкой, проигрывал, выигрывал, снова проигрывал, разыгрывал передо мной горячность, а затем ободрал меня как липку. Не удержавшись, я стал брать из пакета казенных денег и не мог уже остановиться. Когда я проиграл все и расплатился с ним, то остался в кресле совершенно опустошенный, никого и ничего не видевший перед собой. Положение у меня было самым отчаянным, ибо отчитаться в полученной сумме мне предстояло в ближайшие дни. Средствами покрыть эту сумму я не располагал, собрать ее у своих приятелей в такой короткий срок возможности не представлялось. Чем все это закончилось бы, я себе не представляю, скорее всего - пулей в лоб. И вдруг тот же сэр Генри, мой обидчик, подошел ко мне и сказал: «Не отчаивайтесь, капитан. Проводите меня, может быть, что- нибудь и удастся придумать». Я пошел за ним, можно сказать, машинально, ничего не соображая. Мы оказались в его конторе. Он усадил меня в кресло, предложил выпить, а потом сказал: «Я понимаю ваше положение и сочувствую вам. Вам грозит в лучшем случае изгнание из полка, весьма возможна и отдача под суд. Игра наша была при свидетелях, и вас никто не заставлял использовать на нее деньги, вам не принадлежащие. Я их заработал вполне добропорядочно, и у вас в этой части не может быть никаких ко мне претензий. Но я вовсе не чудовище, каким, наверное, сейчас кажусь вам. Если вы окажете мне небольшую услугу, то я тут же верну вам проигранные деньги. Ничего такого, что затрагивало бы вашу честь, я не имею в виду вам предлагать». Дальше он объяснил мне, что ему нужно три фунта пластиковой взрывчатки, которая имелась у меня на складе. Вещество это совершенно безопасное в обращении; для того чтобы подорвать его, нужно иметь специальный детонатор. Его он не спрашивал. А объяснил все тем,
что над его загородным домом нависла скала, которая угрожает при падении своем наделать несчастий. Он намеревался уничтожить эту скалу, но сейчас у него на это нет времени, почему ему и нужна взрывчатка, которая хранилась бы долгое время и была бы безопасной в обращении. В другой момент я, несомненно, отверг бы такое предложение с негодованием, считая его несовместимым не только с честью офицера, но и с элементарной порядочностью. Но сейчас мое положение было безвыходным. Требуемое им количество в масштабах склада было ничтожным, подозревать солидного коммерсанта в каких-нибудь диверсионных намерениях оснований не было. Конечно, я должен бы просто сообщить о своей растрате командованию. Что за этим последовало бы, вы себе представляете. Я решился удовлетворить требование сэра Генри, иначе, наверное, кончил бы самоубийством. На следующий день я доставил ему три фунта пластиковой взрывчатки, и он тут же возвратил мне мой проигрыш. Он знал, что об этом я никому болтать не буду, так как угрожало это только мне. Когда мне вчера передали вашу записку, я дрогнул. Ваше имя мне хорошо известно, и оно говорило за то, что дело идет о серьезных обстоятельствах. В порыве отчаяния я совершил должностное преступление, надеясь, что оно не будет замечено, но и в мыслях не держал, что окажусь исходной точкой такого злодейства, в которое не так-то легко и поверить по его бессмысленности. Я готов нести свой крест, мистер Холмс. Мы слушали исповедь несчастного капитана, не прерывая его. Потом Холмс, помолчав некоторое время, сказал ему: - Это очень хорошо, Спилмен, что вы так откровенно изложили мне все и тем самым избавили меня от печальной необходимости изобличать вас. Еще не все звенья цепи мной собраны. Вас я попрошу не впадать преждевременно в отчаяние, что можно - я постараюсь для вас сделать. Отправляйтесь по своим делам и исполняйте их так, как будто бы ничего не происходило. О нашем разговоре - никому ни слова, даже вашей невесте. После ухода капитана Холмс предложил мне отобедать, а затем через некоторое время сказал, что нам пора собираться. Мы поехали к дому Малколмов. В доме были только слуги и пара констеблей. Все отправились на кладбище, на похороны сэра Малколма. Застучали колеса кеба. Он остановился у дома. Пожилой джентльмен в черной одежде вошел в помещение. Это был нотариус, которому надлежало в присутствии всех желающих, вернувшихся с кладбища, вскрыть завещание покойного и огласить его последнюю волю. Холмс отвел его в сторону и стал с ним разговаривать, так тихо, что до меня их слова не доносились. Сдержанный, сухой старик был немногословен, он больше кивал головой, видимо соглашаясь с тем, что говорил ему Холмс. Но вот, наконец, один за другим экипажи стали подъезжать к дому, и прибывшие с кладбища заходили в просторный зал, тихо рассаживаясь по стульям. Эта процедура продолжалась довольно долго. Нотариус выходил куда-то, потом возвращался и, когда увидел, что все собрались, расположился за столом и достал из портфеля запечатанный пакет. - В этот прискорбный день, леди и джентльмены, - сказал он, - вы проводили в последний путь сэра Малколма. Я присутствую здесь, чтобы огласить последнюю волю покойного. Он сломал печать и вынул из конверта бумагу. Все обратились в слух. Я взглянул на Холмса и увидел, что он смотрит куда-то в сторону. - «Я, Джеремия Малколм, находясь в здравом уме и твердой памяти, изъявляю свою последнюю волю», - ровным, несколько монотонным голосом начал чтение нотариус, И вдруг произошло что-то такое, что поразило всех присутствующих. Свеча в подсвечнике, стоявшем на краю его стола, самопроизвольно загорелась. Кто-то вскрикнул, а затем раздался шум. Это рухнул на пол сын покойного, сэр Генри. Все кинулись к нему. Его подняли и, поддерживая под руки, повели в его
комнату. Он смотрел на всех дикими глазами и бормотал что-то непонятное. Случившийся здесь же врач осмотрел его и сказал Лестрейду, что сэра Генри необходимо немедленно доставить в больницу. Лестрейд распорядился, сэра Генри усадили в экипаж и в сопровождении констебля отправили. Когда суматоха несколько улеглась, все снова расселись по стульям, но беспрестанно вполголоса перебрасывались словами. Нотариус попросил разрешения продолжать чтение завещания. Все затихли, но слушали уже не с первоначальным вниманием. Оживились лишь тогда, когда нотариус произнес: - Перед богом и людьми я признаю, что леди Мейбл Сомерсет - моя внебрачная дочь, и во исполнение своего отцовского долга я оставляю ей половину всего движимого и недвижимого имущества, другая половина по праву наследования принадлежит моему сыну Генри Малколму. Такого оборота никто не ожидал. Взволнованные этими драматическими событиями, шумно разговаривая, все стали покидать зал, гремя стульями. Экипажи отъезжали один за другим. Мисс Сомерсет сидела на стуле как окаменевшая, закрыв лицо руками. Холмс подозвал дворецкого и сказал, что о ней надо позаботиться: проводить ее в комнату и дать чего-нибудь успокоительного. Отправились и мы из опустевшего дома к себе на Бейкер-стрит. Утром у нас появился Лестрейд. Крайне возбужденный, он сказал Холмсу: - Ну и представление, Холмс! Кто мог ожидать такого от сэра Генри? Дела его плохи. Врачи обследовали его и сказали, что у него тяжелое помешательство, которое приведет его, скорее всего, в дом умалишенных. Вряд ли кто мог предположить , что смерть отца так потрясет уравновешенного дельца. - Это божья кара, Лестрейд. Отца своего убил именно сэр Генри. Помешательство избавит его от судебного преследования. - Но позвольте, Холмс, зачем понадобилось сэру Генри убивать своего отца? Я опрашивал всю прислугу в доме, служащих в конторе, и никто из них не сказал, что между отцом и сыном когда-нибудь возникали трения или просто резкости. Да и сами вы мне сказали, что у сэра Генри железное алиби. - И все-таки это так, Лестрейд. В первый день, когда мы с вами осматривали комнату, где было совершено преступление, вы сказали, что это похоже на взрыв, но странным было то, что никаких следов бикфордова шнура или другого вида запала нами обнаружено не было. Заброс в помещение бомбы тоже исключался : все было закрыто и никаких осколков также не найдено. Мы с вами обратили внимание на какой-то особенный неприятный запах в комнате. А вот подстаканник и ложечка сохранили кое-какие следы. Видите - на них просвечивает медь. Семейство Малколмов могло себе позволить не пользоваться какими-нибудь подделками. Эти изделия из чистого серебра, а не из меди, покрытой серебром. Медь влипла в серебро сверху при взрыве. Ее немного. Она - остаток взрывного устройства . - Но что же взорвалось?! - Пластилиновый бюст, Лестрейд. Он был исполнен не из пластилина, а из взрывчатого вещества, пластичного, как пластилин. Отличить его можно было только по запаху. Даже скульптор, лепивший бюст, не подозревал, что в его руках не пластилин, а взрывчатка. Она совершенно безопасна в обращении; чтобы ее подорвать, нужен специальный запал. Когда у меня возникла такая версия, я стал искать ее подтверждения или опровержения. И вы мне в этом очень помогли, Лестрейд. - Каким образом? Объясните, пожалуйста, мистер Холмс. - Прежде всего, вы сказали мне, что в гибели сэра Малколма более других заинтересована фирма Бентона, и я стал исследовать эту нить. И действительно обнаружил, что пластилин для лепки бюстов поступал от фирмы Бентона. А потом я подумал, что не исключена возможность подмены пластилина взрывчаткой, и если это произошло в доме, то убийца постарается избавиться от настоящего пла-
стилина, чтобы он не наводил на размышления. И я нашел этот пластилин в куче листьев. В пачке сохранился фирменный листок Бентона. Нужно было установить, кто спрятал в листьях эту пачку. Я не Зря попросил вас снять отпечатки мужских каблуков в доме Малколмов. Вы это выполнили блестяще. Вот и посмотрите на этот распятый на дощечке листок, придавленный каблуком. Прятавший пластилин перед этим наступил на что-то острое, и на каблуке заметен порез. Такой же порез мы видим на отпечатке каблука сэра Генри, столь хитроумно добытом вами. Этого, конечно, было недостаточно для его обвинения, и мне пришлось пуститься в дальнейшие поиски. И Холмс последовательно стал рассказывать обо всех наших разъездах и посещениях : - Свечу, которая самопроизвольно загорелась, удивила всех присутствующих и так потрясла сэра Генри, вставил в подсвечник я. Я попросил нотариуса начать свое оглашение завещания в точно назначенное время. В расчете на это я и «зарядил» свечу серной кислотой. Подсвечник же, о котором сэр Генри упомянул в разговоре с Джеральдом Кокрофтом как о предназначенном в подарок Джулии Чеп- мен, разыскали в доме мне вы, и я установил его на столе нотариуса. Потрясение сэра Генри усилилось оттого, что свеча загорелась, будучи именно в этом подсвечнике. У него не было времени на размышления, но он понял, что все его хитросплетения уже выявлены другими. - Но ведь свеча - это еще не взрыв? - Конечно же, нет. Но сэру Генри не составляло труда конец фитиля пропитать бертолетовой солью и сахаром. Я думаю, вы помните, как в не столь давнее время наши газеты были переполнены сообщениями из России. Убили русского царя. Его взорвали бомбой, изготовленной членом тайной организации Кибальчичем. Смесь бертолетовой соли с сахаром, воспламеняющаяся от соприкосновения с серной кислотой, с того времени и стала известна как «запал Кибальчича». Прикрыв подготовленную таким образом свечу каким-нибудь колпачком, сэр Генри втиснул ее снизу в бюст, изготовленный, как оказалось, из пластиковой взрывчатки, и тут же замазал отверстие. На это потребовались считанные секунды. А далее было дело времени. Сэр Генри точно знал, когда сдетонирует «запал Кибальчича» и подорвет взрывчатку. Он тут же уехал из дома и обеспечил себе «железное алиби» , так как находился в обществе клубных завсегдатаев. - Но, черт возьми, Холмс! Я не вижу мотива преступления. Зачем сэру Генри потребовалась смерть его отца? - О, Лестрейд, Лестрейд! Вы, сыщики Скотленд-Ярда, слишком уж пренебрежительно относитесь к французской полиции. Поверьте, кое-чему и у них можно поучиться . Их игривое «ищите женщину» далеко не всегда беспочвенно. В этом деле три женщины. Две невесты - мисс Бентон и мисс Чепмен, а также мисс Сомерсет. Первые две в этом деле, как говорится, «ни сном ни духом», а последняя и была выбранной жертвой, хотя ни о чем не подозревала. Сэр Генри вовсе не собирался уничтожать своего отца, все его хитросплетения были направлены против мисс Сомерсет. Ее неожиданный приезд, участие в ней его отца, определенно теплое к ней расположение насторожили сэра Генри. Нам неизвестно, сумел ли он разузнать, что завещание сэра Малколма пересоставлено, или только заподозрил это, но он пришел к заключению, что от «непрошеной сестрицы» - как это стало ясным по оглашении завещания - ему следует избавиться. Бюст мисс Сомерсет должен был взорваться в ее комнате. Никто не предполагал, что сэру Малколму вздумается перед приходом скульптора всмотреться в черты матери и дочери, сопоставить их, для чего он и распорядился принести их бюсты к себе в комнату. Этим он подписал себе приговор. Для сына же это оказалось неожиданным оборотом и тяжелейшим ударом. Все его действия были тщательно продуманы. Следствие, прежде всего, заинтересуется, кому выгодно устранение сэра Малколма или кого- нибудь из его семьи. Вы сразу определили это - фирме Бентона. Следов покуше-
ния, можно сказать, не осталось. Но если бы вы все же докопались, что это взрыв, массы, закамуфлированной под пластилин, то поиски его присылки в дом привели опять же к этой фирме. Чистосердечное признание Кокрофта, по всей вероятности, было бы воспринято с полным недоверием, его изобличили бы немедленно, как он только помянул бы Джулию Чепмен, якобы предполагаемую, невесту сэра Генри. Он никогда за ней не ухаживал, и она его не знает, более того - у нее уже есть жених. Признание Кокрофта, если бы оно имело место, было бы воспринято как ужасная басня, неуклюжая попытка скрыть, что от Бентона Малколмам под видом пластилина была прислана взрывчатка. История хотя и хитроумная, но тривиальная. И я и Лестреид слушали Холмса широко раскрыв глаза, стараясь не пропустить ни одного его слова. После некоторого молчания Лестреид спросил: - Как же нам теперь поступить, Холмс? - Я думаю, Лестреид, вы представите в Скотленд-Ярд подробный отчет по раскрытию мотива преступления и его сущности. Убийца, я полагаю, не понесет заслуженного наказания, ибо, как я вас понял по заключению врачей, ему прямая дорога в «желтый дом». Это дело я дарю вам, Лестреид. Составьте отчет возможно подробнее, без упоминания моих скромных стараний. Но я вас попрошу не портить жизнь двум порядочным дуракам, влипшим в эту историю, - Кокрофту и капитану Спилмену. Мне их жалко, ибо они не ведали, что творили. Да и невест их тоже жалко. Сделайте это, Лестреид; я надеюсь, что нам с вами еще предстоит какая-нибудь интересная работа, в которой я окажусь для вас небесполезным... Все имущество сэра Малколма перейдет, я полагаю, в соответствии с его завещанием к мисс Сомерсет. Она надеялась получить какую-нибудь конторскую работу у сэра Малколма, а теперь станет владелицей всего торгового дома. Трудовые навыки, которые ей привила ее мать, помогут ей справиться с этим делом. Конечно , для нее вся эта история - потрясение: она неожиданно обрела настоящего отца и тут же потеряла его. Но, я полагаю, она оправится и поведет дело достаточно энергично. Через два дня в утренней газете я прочитал небольшую заметку, в которой говорилось о загадочной смерти главы торгового дома «Малколм и сын». В ней, в частности, упоминалось, что расследование проведено инспектором Скотленд-Ярда Лестрейдом, который со свойственной ему проницательностью выявил, что убийцей является сын покойного, устроивший взрыв в его комнате. Злодеяние было направлено против мисс Мейбл Сомерсет, проживающей в доме, но не знавшей, что она является внебрачной дочерью Джеремии Малколма. По стечению обстоятельств взрыв поразил не мисс Сомерсет, а сэра Джеремию Малколма. Убийца, после совершенного им злодеяния, повредился в рассудке и направлен в дом умалишенных. По завещанию покойного все имущество, ему принадлежавшее, переходит во владение Мейбл Сомерсет. Я показал газету Холмсу, сказав: - Опять, мой друг, вы оказались ни при чем. Лестреид, проявивший себя в этом деле болваном, пожинает лавры «со свойственной ему проницательностью». Холмс засмеялся: - Дорогой Ватсон, вас все еще не перестало это удивлять? Я на это нисколько не обижаюсь. Мне было интересно распутать хитросплетения сэра Генри. Лестреид дал мне в руки интересное дело, и я должен быть благодарен ему за это. К тому же в вашем присутствии я сам предложил ему зачислить это дело в реестр раскрытых им преступлений. А он поступил если и не «со свойственной ему проницательностью» , то, во всяком случае, с «несвойственной ему деликатностью»: ведь в сообщении совсем не упоминаются Кокрофт и Спилмен, которых, при желании, можно было бы запутать в этом деле.
Компьютер ЛОКАЛЬНАЯ СЕТЬ ВВЕДЕНИЕ Адресация в сети Одним из ключевых элементов любой сети является схема адресации. Именно она определяет, как информация от источника попадет к получателю. Рассмотрим этот вопрос более детально на примере университета. В университете есть много факультетов, на факультете есть несколько курсов, на курсе есть несколько групп, а группе есть десяток студентов, у каждого студента есть свое уникальное имя, по которому можно его однозначно определить. Стоит задача: один студент должен передать другому книжку, например. Если оба студента учатся в одной группе, то с этим проблем не будет, все всех знают. А вот если студенты учатся на разных факультетах, то здесь уже сложней. Запомнить как зовут каждого студента в университете, на каком факультете учится, на каком курсе, в какой группе почти не реально. Поэтому чтобы книжка попала от одного студента ко второму, первый должен знать на каком факультете, на каком курсе, в какой группе и как зовут второго студента. На таком же принципе построена работа локальной компьютерной сети.
Работу локальной сети будем рассматривать на примере наиболее распространенной технологии Ethernet1. У каждого компьютера, который подключен к сети, есть два основных адреса: IP-адрес и МАС-адрес. Если вспомнить пример с студентами, то МАС-адрес будет соответствовать имени студента, a IP адрес будет указывать на каком факультете, курсе, группе учится студент и какой он по списку. Основная задача МАС- адреса — это однозначная идентификация конкретного устройства. По МАС-адресу можно однозначно идентифицировать устройство, которое подключено в сеть. МАС- адреса имеют линейную структуру, то есть по имени студента невозможно сказать где он учится, с кем он учится и т.д. МАС-адрес прошит в сетевую плату и его изменить невозможно (хотя существуют разные методы обхода этого ограничения). МАС-адрес2 состоит из 48 бит, которые сгруппированы в 12 шестнадцатиразрядных чисел. Первые 6 задают производителя сетевой карты, последние 6 задают конкретное устройство. В примере со студентом аналогом информации о факультете, группе, номера в списке служит IP-адрес. В отличие от МАС-адресов, IP-адреса имеют четкую иерархическую структуру. Это значит, что по IP-адресу можно точно определить на каком континенте, в какой стране, в каком населенном пункте, на какой улице и в какой квартире находится компьютер с определенным IP-адресом. Возникает вполне логичный вопрос: а зачем тогда МАС-адреса, если точно определить конкретный компьютер можно только по IP-адресу? Ответ довольно прост: очень часто IP-адреса присваиваются в сети динамически. Процесс выглядит примерно так: компьютер посылает запрос на получение IP-адрес на сервер. Но тут же возникает проблема: кому отправлять ответ? Адреса у запросившей станции нет. Вот для этого и были разработаны МАС-адреса. IP-адрес3 состоит из четырех восьмибитных чисел от 0 до 255. В IPv6 адрес состоит из четырех 32-битных чисел. Теперь запустим «Командную строку» (сделать это можно через меню «Пуск» или введя в окошко «Выполнить» команду cmd). Вводим команду ipconfig /all и нажимаем Enter. На экран вывелась информация о сетевых подключениях. Здесь можно увидеть IP-адрес, физический адрес (он же МАС-адрес) интерфейсов. Как видим, ноутбук сейчас подключен к домашней Wi-Fi сети, а также подключен к интернету. Как и МАС-адрес, так и IP-адрес должны быть уникальными для каждого устройства в сети, иначе она просто не будет правильно работать. В этом кроется еще одна проблема. IP-адрес состоит из 32-бит (4 числа по 8 бит), что в сумме да- Технология Ethernet описывается стандартом 802.3 и соответствует 1 и 2 уровням эталонной модели OSI. Она описывает метод доступа к общей среде CSMA/CD, процедуры LLC, методы передачи данных и др. Изначально она разрабатывалась под коаксиальный кабель с полудуплексным режимом передачи данных и механизмом выявления коллизий (это когда два устройства начинают одновременно что-то передавать и информация сильно искажается) . В условиях полнодуплексных сетей коллизий нет. Сейчас в основном используются стандарты 100BASE-T и 1000BASE-T (100 МБит и 1 ГБит Ethernet с использованием витой пары). Для стандарта 100BASE-T задействуются только витые 2 пары из 4, для 1000BASE-T используются все 4 пары. В качестве среды передачи может так же выступать оптоволокно. Технология Wi-Fi (802.11) очень похожа на Ethernet. Отличия сводятся к тому, что используется другая среда передачи информации, как следствие — другой метод доступа к среде CSMA/CA, а также изменен формат фрейма. 2 МАС-адреса используются для адресации на канальном уровне модели OSI в рамках одной сети. Всего в этой модели 7 уровней. Ее создали для упрощения понимания работы сети. Более подробно о ней сказано в Википедии. Сетевую модель OSI не стоит путать со стеком протоколов OSI, это разные вещи. Сейчас активно на практике используется стек протоколов TCP/IP. 3 IP-адреса используются для адресации на сетевом уровне модели OSI в рамках глобальных и локальных сетей.
ет около 4 миллиардов комбинаций. | Командная строка WINS прокси включен Wi-Fi Connection - Ethernet адаптер: DNS-суФРикс этого подключения Описание k Connection Физический адрес Dhcp включен IP адрес Маска подсети Основной швз Bluetooth PPP Connection - РРР адаптер DNS суфоикс этого подключения Описание Физический адрес Dhcp включен IP адрес Маска подсети Основной шлюз DNS-серверы - П X InteKR) PRO/Wi»-eless 3945ABG Networ 001В 777FDF75 192.168.0.1 255.255.255.Ш WAN <PPP/SLIP) Interface 00-53-45-00-00-ОШ нет 77.52.89.5 255.255.255.255 77.52.89.5 80.255.64.23 80.255.64.24 Возникает вполне предсказуемая проблема: а что делать, если число компьютеров, которые должны быть объединены в сети, превысит 4 миллиарда? Одним из решений является переход с IPv4 на IPv6. Число возможных комбинаций резко увеличивается (чуть меньше За 2 в 128 степени). Это один из выходов. Но и существует другой способ. Не всем компьютерам нужен доступ в интернет. Некоторые из них вполне могут обойтись и локальной сетью. Для этих целей все IP- адреса были поделены на глобальные и приватные. К приватным относятся такие диапазоны адресов: • 10.0.0.0 - 10.255.255.255 • 172.16.0.0 - 172.31.255.255 • 192.168.0.0 - 192.168.255.255 Эти адреса использоваться только в локальных сетях. В глобальной сети интернет они не используются. Это значит, что компьютера с адресами из приватных диапазонов и интернете нет. Если есть необходимость создать небольшую домашнюю или большую и не домашнюю локальную сеть — нужно использовать адреса из приватного диапазона! Возникает вполне логичный вопрос: а как предоставить доступ в интернет компьютерам из локальной сети? У них ведь IP-адреса из приватного диапазона, которые в интернете не используются. Вот здесь на помощь приходят NAT-сервера. Задачей NAT-сервера является преобразование внутренних приватных адресов локальной сети в глобальные адреса интернета. То есть, на таком сервере есть таблица соответствия адресов в локальной сети и глобальных адресов интернета. Например, адресу 111.111.111.110 интернета будет соответствовать 192.168.10.10, адресу 111.111.111.111 будет соответствовать адрес 192.168.10.11 и т.д. Если компьютеру нужно передать информацию в интернет, то он отправляет пакеты на NAT-сервер, тот меняет IP-адрес отправителя с 192.168.10.10 на 111.111.111.110 и пакетик спокойно передается в пункт назначения. Когда приходит ответ на адрес 111.111.111.110, то NAT-сервер автоматически меняет 111.111.111.110 на 192.168.10.10 и передает его в локальную сеть. Если же нужно обеспечить доступ в интернет для целой локальной сети, имея всего один глобальный IP-адрес, то используется механизм PAT, что очень напоминает по принципу действия NAT. Дело в том, что кроме IP-адреса есть еще
и адрес порта, который соответствует транспортному уровню модели OSI. Адрес порта указывает для какой программы на компьютере этот пакет предназначен и что это вообще за пакет. Более подробно о номерах портов описано в Википедии. Например, у нас есть сеть из 2 компьютеров и оба они подключены к интернету через один NAT/PAT сервер (им может быть как роутер, так и один из компьютеров) . Пускай IP-адреса у компьютеров будут 192.168.О.1 и 192.168.О.2. Первый из них подключен к интернету через IP-адрес 111.111.111.111 и на нем запущен NAT/PAT -сервер. Возьмем типичную ситуацию. Оба эти компьютера одновременно занимаются серфингом в интернете. Вводит один и второй пользователь в браузере адрес homelab.homelinux.com и оба компьютера отправляют HTTP-запрос на сервер homelab.homelinux.com. В запросе обязательно указывается адрес отправителя и адрес получателя. С адресом получателя все ясно: это IP-адрес, который соответствует доменному имени homelab.homelinux.com и порт 80, который соответствует протоколу HTTP. Адрес отправителя — 192.168.0.1, порт 1050 для одного компьютера и 192.168.0.2, порт 1050 для второго. Эти два Запроса получает NAT/PAT-сервер, подставляет в поле адреса отправителя свой IP-адрес (111.111.111.111), а в поле номера порта для одного компьютера ставит 1050, для второго — 1051. У себя в таблице он отмечает, что порту 1050 компьютера с IP-адресом 192.168.0.1 будет соответствовать порт 1050 с IP-адресом 111.111.111.111, а второму компьютеру — порт 1051. В результате два запроса от двух компьютеров со стороны выглядят как два запроса с компьютера с IP- адресом 111.111.111.111 и номерами портов отправителя 1050 и 1051. Когда с сервера придет ответ с помощью той же таблички соответствия NAT/PAT-сервер какой пакет какому компьютеру в сети предназначался. Другой способ предоставления пользователям локальной сети доступа в интернет заключается в использовании прокси-сервера. Более подробно о том, как настраивать общий доступ для локальной сети будет детально расписано в следующих материалах цикла. Маски подсети и шлюзы Прежде чем перейти непосредственно к маскам и шлюзам, стоит дать определения основным устройствам, которые используются в сети. Сервер (Server) — это служба (программа, если хотите), которая запущена на компьютере. Репитер (Repeater - повторитель) — это устройство, которое предназначено для усиления сигнала. Используется для увеличения дальности соединения. Хаб (Hub - концентратор) — это устройство, которое содержит несколько портов. При подаче сигнала на один порт — он усиливается и передается на остальные порты. Хаб — это, по сути, многопортовый репитер. И хаб, и репитер работают на первом (физическом) уровне модели 0SI. Бридж (Bridge - мост) — это устройство, которое служит для фильтрации трафика по МАС-адресам. Он разделяет домены коллизий4. Дело в том, что технология Ethernet изначально рассчитывалась на сети с общей средой передачи данных — коаксиальным кабелем. В такой среде часто возникают ситуации, когда два устройства одновременно передают данные. Такая ситуация называется коллизией, а компьютеры в сети, которые подвержены коллизии — называются доменом коллизии. Мост и коммутатор разбивают домен коллизии на меньшие части, а вот концентратор коллизии пропускает, и в результате домен коллизии увеличивается. Кроме доменов коллизий есть еще и широковещательные домены. Широковещательные рассылки и мост и коммутатор пропускают. И мост, и коммутатор работают исключительно с МАС-адресами. В каждом мосте и коммутаторе существует таблица коммутации. Она представляет, по сути таблицу, где каждому порту соответствует определенный набор МАС-адресов. В каждом
Свич (Switch - коммутатор) — это, по сути, многопортовый мост. Основной задачей коммутатора служит создание "виртуальных" каналов между устройствами на основе МАС-адресов. Роутер (Router - маршрутизатор) — это устройство, которое предназначено для соединения сетей, фильтрации по IP-адресам, обеспечения политик безопасности, а также многих других функций (DHCP, NAT/PAT,...) . Роутер работает с IP- адресами пакетов. Каждый роутер должен иметь таблицу маршрутизации, где указано какой пакет куда отправлять (или не отправлять). Таблица маршрутизации может заполнятся как вручную, так и с помощью протоколов маршрутизации (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP,...) . В таблице маршрутизации указывается на какой интерфейс отправлять пакет, который адресован на тот или иной адрес. Именно для роутера огромное значение имеют маски подсети. К каждому интерфейсу роутера должны подключатся разные сети, иначе он может некорректно работать. Коммутатор и мост ни с IP-адресами, ни с масками подсети не работают. Для них это всего лишь данные, которые нужно передать. В этом и состоит основное отличие между маршрутизатором и коммутатором Вот мы и подошли к такому понятию как маска подсети. Маска подсети — это 32-битное число, которое указывает где в IP-адресе адрес сети, а где адрес компьютера в сети. Выглядит маска сети примерно так: 255.255.255.0 или так 255.255.192.0, или даже так: 255.240.0.0 Особенностью маски подсети является то, что если записать ее в двоичной форме, то слева будут только единички, а справа — нули. Это обязательное условие ! Вот запишем в двоичной форме приведенные выше маски: 255.255.255.0 - 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.192.0 - 11111111.11111111.11000000.00000000 255.240.0.0 - 11111111.11110000.00000000.00000000 Как видим, есть четкая граница между нулями и единицами. Иногда маску 255.255.255.0 обозначают просто как /24 — 24 единицы, вторая маска будет обозначатся как /18, третья в моем примере — /12. В итоге адрес записывают так 192.168.0.1 /24 Все IP-адреса делятся на 5 классов: А, В, С, D и Е А - 0.0.0.0 - 127.255.255.255 В - 128.0.0.0 - 191.255.255.255 С - 192.0.0.0 - 223.255.255.255 D - 224.0.0.0 - 239.255.255.255 Е - 240.0.0.0 - 255.255.255.255 Для первых трех классов установлены маски по умолчанию5. Для А — 255.0.0.0 или /8, для В — 255.255.0.0 или /16, для С — 255.255.255.0 Использование других масок тоже разрешено. Как я уже отметил, сетевая маска нужна для выделения из IP-адреса компьютера IP-адреса сети или подсети. Делается это побитовой операцией логическо- пакете (точнее, фрейме), который пересылается по сети, указан МАС-адрес назначения и МАС-адрес отправителя. Когда такой пакет попадает на порт коммутатора, последний считывает МАС-адрес получателя. Если такого в таблице коммутации нет, то пакет рассылается на все порты, кроме того, откуда он пришел. Адрес отправителя записывается в таблицу коммутации и ему ставится в соответствие порт, на который пакет поступил. Таким образом, через некоторое время в таблице коммутации моста или коммутатора будут все МАС-адреса компьютеров в сети, а также порта, к которым последние подключены. Чтобы избавится от "петель" коммутаторы используют протокол STP. 5 Примечание: иногда бывают случаи, когда использование масок по умолчанию нерационально. Яркий пример: соединение двух роутеров. Для соединения нужно всего два IP- адреса. Чтобы избежать нерационального использования IP-адресов и были придуманы сетевые маски переменной длинны — VLSM.
го «И» между IP-адресом и маской подсети. Стоит отметить, что IP-адреса, в хостовои части которых все нули являются адресами подсетей и использовать их в качестве IP-адресов компьютеров нельзя. Например: IP-адрес 192.168.0.16 с маской 255.255.255.240 будет адресом подсети. Чтобы в этом убедится запишем в двоичной форме сам адрес, а внизу маску подсети: 11000000.10101000.00000000.00010000 - адрес 11111111.11111111.11111111.11110000 - маска Синим указана хостовая часть адреса, красным — сетевая согласно маске подсети. Как видим, в хостовои части (последние 4 бита) у нашего адреса все нули, следовательно, он является адресом подсети и назначить его назначить его на компьютер не получится. Именно поэтому невозможно назначить компьютеру адрес 192.168.0.0. Кроме адреса подсети есть еще и широковещательный адрес. Если компьютеру нужно отправить сообщение всем компьютерам в сети, то вместо того, чтобы отправлять сообщение каждому из них, компьютер отправляет сообщение на адрес, в хостовои части которого все единицы. Для сети 192.168.0.0 с маской 255.255.255.0 это будет адрес 192.168.0.255. Для той же сети с маской 255.255.255.240 это будет уже 192.168.0.15 Объясню почему. Запишем опять адрес в двоичной форме: 11000000.10101000.00000000.00000000 - адрес 11111111.11111111.11111111.11110000 - маска Хостовая часть - синим. Меняем в хостовои части все нули на единицы, чтобы получить широковещательный адрес: 11000000.10101000.00000000.00001111 и переводим полученное число в десятеричный вид. Получим адрес 192.168.0.15. Аналогично определяются и адреса подсетей6. Вот пример разбиения сети на подсети с помощью масок подсети: 10.0.0.0/255.0.0.0 / \ \ 10.1.0.0/255.255.0.0 10.2.0.0/255.255.0.0 103.0.0/ 255.255.0.0 / I Ч 10.2.1.0/ 255.255.255.0 10.2.2.0/ 255.255.255.0 10.2J. 0 / 255.255.255.0 Как видим, у нас есть большая приватная сеть 10.0.0.0/8. Ее разбили на три подсети поменьше: 10.1.0.0, 10.2.0.0 и 10.3.0.0. Сеть 10.2.0.0 разбили 10.2.1.0, 10.2.2.0 и 10.2.3.0. Из этого примера четко видно, что IP-адреса имеют иерархическую структуру. А теперь перейдем к шлюзам. Шлюз — это устройство, которое обеспечивает связь между сетями. Шлюзом, как правило, выступает роутер, один интерфейс7 которого подключен к одной сети, а второй — к другой. Шлюз по умолчанию — это параметр, который указывает IP-адрес интерфейса ро- утера, который обеспечивает связь с другими сетями. Если компьютеру нужно отправить сообщение на адрес, который расположен в другой сети, то компьютер 6 Широковещательные адреса и адреса подсетей нельзя указывать в качестве IP-адресов компьютеров! 7 Например, интерфейсом является сетевая карта.
отправляет его на адрес шлюза по умолчанию. В роутерах тоже есть такой параметр, как шлюз по умолчанию. Если роутер не знает куда отправлять пакет, то он его отправляет на шлюз по умолчанию. Если он не задан, то пакет отбрасывается. ОБЖИМКА КАБЕЛЕЙ И НАСТРОЙКА ПОДКЛЮЧЕНИЙ Немножко о кабелях Любая проводная сеть начинается с кабелей и сети Ethernet не исключение. Поэтому рассмотрение подключение к сетям Ethernet нужно начинать с кабелей. В качестве кабеля в сетях Ethernet изначально использовался коаксиальный кабель в двух вариациях: "тонкий" и "толстый". По своему строению чем-то напоминает кабель от телевизионной антенны. Максимальное расстояние составляло 185 м (для "тонкого") и 500 м (для "толстого") . Максимальная скорость — 10 МБит/сек в полудуплексном режиме. Сейчас на смену коаксиальному кабелю пришла витая пара. Она обеспечивает скорости от 10 Мбит/сек до 1000 Мбит/сек. Важным преимуществом считается поддержка полнодуплексного режима, когда данные могут передаваться в две стороны одновременно. В этом случае отпадает проблема коллизий . В этом же материале будет рассмотрены только соединения на базе витой пары. Она состоит из оболочки и четырех пар проводов, которые определенным образом скручены. Шаг скрутки для каждой пары свой. Это сделано для того, чтобы минимизировать затухание сигнала в кабеле. Максимальное расстояние — 100 м (хотя на практике оно больше). Существует несколько категорий таких кабелей: САТ-3 (сейчас почти не используется) , САТ-5, САТ-5Е (с поддержкой скоростей в 1000 Мбит/сек), САТ-6 и т.д. Отличия сводятся в основном к максимальной полосе пропускания. Наиболее распространенными и дешевыми являются кабели категории САТ-5Е.
Разъем для подключения к сетям Ethernet носит название RJ-45 , чем-то напоминает разъем для подключения телефонов. Тот называется RJ-11. Существует 3 типа кабелей: • STP (экранированный кабель, каждая из 4 пар имеет собственный экран из фольги + все 4 пары замотаны в фольгу) • ScTP (экранированный кабель, все 4 пары замотаны в фольгу) . Выглядит примерно так: • UTP (неэкранированныи). Этот кабель имеет примерно такой вид:
Технология Ethernet предусматривает два основных типа кабелей : • прямой (служит для подключения ноутбука/ПК к коммутаторам (свичам), концентраторам (хабам), роутеров к коммутаторам и концентраторам; • кроссовер (служит для подключения ноутбука/ПК к ноутбуку/ПК, ноутбука/ПК к роутеру, роутера к роутерам, коммутаторов к коммутаторам или концентраторам . Различаются эти кабели по способу подключения к разъему. Рассмотрим этот вопрос более детально. Есть две основных схемы расположения проводников в разъеме: TIA/EIA 568A и 568В . В кабеле 4 пары имеют разные цвета: оранжевый, зеленый, синий и коричневый . Вот схема расположения проводников в разъеме для стандарта 568А: А вот схема и для 568В: Использование экранированных кабелей уместно лишь в условиях, когда экран кабеля будет заземлен. Если его не заземлить, то эффект от экрана стремится к нулю!
Вот так выглядят кабеля уже с разъемами. Слева 568А , а справа 568В: Так вот. Если на одном конце кабеля проводники расположены по одной схеме, а на другом конце — по другой, то это будет кабель типа кроссовер, который используется в основном для подключения ноутбука/ПК к ноутбуку или ПК. Другими словами, если на одном конце кабеля проводники расположены по стандарту 568А, а на другом — по стандарту 568В, то это будет кроссовер. Если же на обоих концах проводники будут размещены одинаково — или по схеме 568А, или по схеме 568В, то это будет прямой кабель, который используется в основном для подключения ноутбука/ПК к коммутаторам (свичам). Обжимка кабеля9 Обжать кабель могут в некоторых компьютерных магазинах за небольшую плату. Как правило, кабели можно обжать там же, где они продаются. Надо только уточнить какой кабель Вам нужен: "прямой" или "кроссовер". Какая между ними разница описано выше. Опишу процесс обжимки кабеля. Для этого нам понадобится: • сам кабель (0.1-0.3 $/метр. Покупаем с Запасом); • разъемы RJ-45 (Продаются примерно по 0.05-0.15 $/штучка. Покупаем с Запасом .) Они имеют примерно такой вид: "Обжимкой кабеля" называется процесс, когда на концы кабеля закрепляются разъемы для подключения к сетевой плате.
• колпачки (если нужно). Выглядят они так: • обжимные клещи (стоят примерно 10-20$)
Когда все что нужно будет у Вас — можно начинать. Первым делом снимаем часть внешней изоляции. Нужно отрезать примерно 12 мм. Некоторые клещи имеют для этого специальный нож. Кабель зажимается и прокручивается: После окончания процедуры, получаем примерно такой результат: t «L
Теперь перед нами стоит самая "интересная" часть — расположить проводники в правильном порядке согласно схемам 568А или 568В. Сильно разматывать проводники не рекомендуется. Это может привести к увеличениям потерь в кабеле. На небольших расстояниях это можно не учитывать. Чтобы проще было разместить проводники, можно воспользоваться самим разъемом. Там есть канавки, которые помогают выпрямить и расположить провода. Когда проводники будут расположены как надо — их края подрезаем, чтобы они были примерно одинаковой длинны. Для схемы размещения 568В: Когда проводники расположили и подрезали, можно надевать сам разьем. Стоит следить, чтобы все проводники попали в "свои" канавки и чтобы были до конца Засунуты:
Когда кабель засунут в разгьем, можно обжимать. Для этого нам нужны специальные клещи: J Вот и все. Теперь можно подключать кабель. Если все сделано правильно, кабель нигде не перебит, разъемы правильно закреплены и сетевые карточки работают , то должна загореться зеленая лампочка на сетевой карточке: \
Когда с подключением разобрались, можно переходить к настройкам интерфейса. Настройка подключения в Windows XP Заходим на страничку «Сетевые подключения», щелкаем правой кнопкой мышки на «Подключении к локальной сети» (название может быть самое разное, важно, чтобы то подключение использовало Вашу Ethernet-карточку) и щелкаем на «Свойства»: ЛВС или оысокоскоростной Интернет ОТКЛЮЧПЪ Состояние I 4;пмеить ГЬдклоченич una чо:т Создать яр пик rV?p>Jl M'MCGdTb В свойствах подключения выбираем Протокол Интернета (TCP/IP) и нажимаем на «Свойства»: -I- Подключение по локальной сети - свойства Общие Дополнительно Подключение через: Щ Marvell Yukon 38E8C71 PCI-EGgabi i2 Настроить Компоненты. используемые этим подключением ЩЬ Клиент для сетей Microsoft Й1 Служба доступа к вайлам и принтерам сетей Micro i*J Планировщик пакетов QoS а Протокол Интернета (TCP/IP) Установить LBOfl ^ jmvcaHi'e Протокол TCP. IP - стандартный протокол глобальных сетей, обеспечивающий связь между различными взаимодействующими сетями. I I При подкгючении вывести значок в области уведомлений 0 Уведомлять при ограниченном или отсутствующем подключении ОК Отмена
На этой страничке указываем IP-адрес, маску подсети, адреса DNS-сервера и шлюза. Если ПК или ноутбук планируется использовать как шлюз, который подключен к Интернету и через него должны другие ПК/ноутбуки в сети выходить в Интернет — указываем IP-адрес 192.168.0.1 Свойства: Протокол Интернета (TCP/IP) И Общие Параметрь IP могут назначаться автоматически, eav сеть поддерживает эту возможность В противном случае параметрь IP можно получить у сетевого администратора О Получить IP-адрес автоматически © Использовать следующий IP-адрес: IP-адрес: 192 168 0 1 Маска подсети: 255 255 255 О Основной шпоз: 192 .168 0 . lj (•) Использовать следующие адреса DNS-cepeepoe Предпочитаемый DNS-сервер: 192 168 0 1 Альтернативный DNS-сервер: Дополнительно. ОК Отмена Настройка шлюза Чтобы другие компьютеры или ноутбуки имели доступ к Интернету, используя одно подключение, нужно на компьютере, через который необходимо организовать доступ, зайти в свойства этого подключения (в «Сетевые подключения»): Удаленный доступ Л nternet Подк/ао*«ггь Не использовать по умолчанию Создать копию Создать ярлык Удалить Переименорать
Потом переходим на вкладку «Дополнительно» ле «Разрешить другим пользователям сети..»: и ставим галочку воз- г» Internet - свойства ш Общие Параметры Безопасность Сеть Дополнительно Брамдмаузр Windows Помочь защитить мой компьютер и сеть путем ограничения или прекращения доступа к компьютеру через Интернет. Параметры. Общий доступ к подключению к Интернету Г] Разрешить другим пользователям сети [^слользовать подключение к Интернету данного ^компьютера Подробнее об общем доступе к подключению к Интернет/. Мо*э-ю использовать мастер домашней сети для установки этих свойств. ОК Отмена Вот и все. Теперь пользователи локальной сети, к которой подключен этот компьютер, смогут пользоваться Интернетом. Для этого в их настройках подключения нужно прописать в полях Шлюз и DNS-сервер адрес 192.168.0.1. IP-адреса могут быть любыми с диапазона 192.168.0.2... 192.168.0.254 Если у Вас в сети есть серверы10, к которым необходим доступ из Интернета, то жмем на кнопку «Параметры»: 10 Эта возможность необходима для того, чтобы пользователи Всемирной Сети могли получить доступ к конкретному серверу внутренней локальной сети. Возьмем, например, случай, когда во внутренней локальной сети есть HTTP-сервер. Общий доступ к Интернету в реализации от Microsoft (ICS) по принципу работы очень похож на NAT. Если ту опцию не включить, то при приеме запроса на 80-порт, что соответствует протоколу HTTP, компьютер, который подключен к Интернету, честно "ответит", что такого сервера нет, так как он на том компьютере не запущен. Если включить ту опцию, то запросы на 80 порт будут автоматически передаваться выбранному компьютеру во внутренней локальной сети.
** Internet - свойства ш Обшие Параметры Безопаоюсть Сеть Дополнительно Ера-дма у эр Л'г dovvs Помочь защитить мой компьютер и оеть путем ограничения или прекращения доступа к компьютеру через Интернет Параметры Occu.ii"! доступ к подключению к И-тернету 0 Разрешить другим пользователям оети использовать подключение к Интернету данного компьютера | | Устанавливать вызов по требованию | | Разрешить другим пользователям сети управлять общим доступом к подключению к Интернету Подробнее об обшем доступе к подключению к Интернету. [Пара» Параметры Можно использовать мастер домашней сети для установки этих свойств ОК Отмена На страничке, которая появится, указываем к каким серверам нужен доступ из Интернета: Дополнительные параметры Службы Я Выберите службы, работающие в вашей сети, к которым могут получать доступ пользователи Интернета Службы FTP-сервер D Telnet -сер вер □ Безопасный веб-сервер (HUPS) [R Вебсервер (HUP) С}» Дистанционное управление рабочим столом □ Почтовый сервер Интернета (SMTP) □ Протокол Internet Mail Access Protocol, версия 3 (IMAP31 IZI Протокол Internet Mail Access Protocol, версия t (IMAP4) □ Протокол Post Office Protocol, версия 3 (P0P3) Добавить Изменить OK Отмена
На этой страничке указываем куда перенаправлять запросы с такого-то порта: Параметры службы Описание службы: и. Имя ига IP-адрес компьютера вашей сети, на котором располагается эта служба (например. 192.168 0.12): Номер внешнего порта службы: Номер внутреннего порта службы \ Отмена Теперь пользователи Интернета смогут получать доступ к вашему внутреннему HTTP-серверу. Настройка подключения в Windows Vista/7 Сначала запускаем «Центр управления сетями и общим доступом». Щелкаем слева на «Управление сетевыми подключениями»: Заходим на страничку «Сетевые подключения», щелкаем правой кнопкой мышки на «Подключении к локальной сети» (название может быть другим, нужно чтобы то подключение использовало Вашу Ethernet-карточку) и щелкаем на «Свойства»:
равления ► Сетевые подключения ды •» * Отключение сетевого устройства CS Диагностика по. Имя устройства Подключение Категория сети Владев Интернет [3] зое fc~" Подключение по локальной % ^ сети *-." -*'■ Отключить Состояние Диагностика Настройка моста Создать ярлык Переименовать СвойГтва СетьВ1 В свойствах подключения выбираем в списке «Протокол Интернета (TCP/IP)» и нажимаем на «Свойства»: Подключение по локальной сети - свойства шя Сеть Доступ Подключение через •> Broadcom Net Link (TM) Gigabit Ethernet Настроить. Отмеченные компоненты используются этим подключением И "^* Клиент для сетей Microsoft к ^Планировщик пакетов QoS Ik] ^Служба доступа к Файлам и принтерам сетей Micro kl •-- Протокол Интернета версии б (TCP/IPv6) к Протокол Интернета версии 4 (TCP/IFV4) kl -i- Драйвер в/в тополога канального уровня ki -- Ответчик обнаружения топологии канального уровня Установить... Свойсдва Описание Протокол TCP/IP • стандартный протокол глобальных сетей, обеспечивающий связь между различными взаимодействующими сетями ОК Отмена
На этой страничке указываем IP-адрес, маску подсети, адреса DNS-сервера и шлюза. Если ПК или ноутбук планируется использовать как шлюз, который подключен к Интернету и через него должны другие ПК/ноутбуки в сети выходить в Интернет — указываем IP-адрес 192.168.0.1 , если нужно просто объединить в сеть — можно указывать и другой IP: Свойства: Протокол Интернета версии 4 (JCP/IPv4) Общие 17 Параметры IP могут назначаться автоматически, если сеть поддерживает эту возможность. В противном случае параметры IP можно получить у сетевого администратора. Получить IP-адрес автоматически а Использовать следующий IP-ад рее: IP-адрес: 192 . 168 . 0 . 2 Маска подсети: 255 . 255 . 255 . О Основной шлюз: 192 . 168 . О . 1 о Использовать следующие адреса DNS-серверов: Предпочитаемый DNS-сервер: 192 . 168 , 0 . 1 Альтернативный DNS-сервер: Дополнительно... ОК Отмена Щелкаем ОК. Если все указано верно, то Windows Vista предложит выбрать сетевое расположение. Согласно ему будут применятся различные политики безопасности . Для домашней сети — выбираем соответствующий пункт: Выберите расположение для сети "Сеть" Windows будет автоматически применять соответствующие сетевые параметры для этого расположения. Дома | *gfc Исполылйте егс > себя дсма или в аналогичны:* местах. Баш компьютер можно будет обнаружить и вы сможете еидеть другие компьютеры и ',стрейстъз е этой сети.
Параметры сети успешно настроены Имя сети: Сеть Тип размещения: Частное >го позволит вам видеть другие компьютеры и устройства, одновременно сделав обнаруживаемым этот компьютер. Просмотр или изменение сети и параметров общего дссг. па е Центре управления сетями и общим доступом ' Просмотр компьютеров и устройств е сети Вот и результат: [пения сетями и общим доступом ▼ Ч Н Центр управления сетями и общим доступо 1 С > Н ACER Сеть ^И (этот компьютер) ^Ш Л^ Сеть (Частная сеть) ^И Доступ Только локальная сеть | Пои с* м W л ^Н Подключение _ ^Ш Подключение по локальной сети Прсс ■1 метр полней карты *%. ' Интернет Настройка Просмотр состояния Когда шлюз (компьютер, через который происходит выход в Сеть, согласно настройкам у него IP 192.168.0.1) будет включен — тогда доступ в Интернет появится и для данного ноутбука или ПК. Настройка шлюза Чтобы другие компьютеры или ноутбуки в Вашей сети имели доступ к Интернету, используя одно подключение, нужно на компьютере, через который необходимо организовать доступ, зайти в свойства подключения к Интернету: *1
i ► Сетевые подключения т *t Щ Поисг Отключение сетевого устройства Q Диагностигз подключения » ройствз Подключение Категория сети Владелец Тип МЗ) •"" Подключение по локальной Ш" Internet ^^"* сети ^^•~ -- ;>';■* ;*'-*..■•.'i Отключить Диагностика Настройка моста Создать ярлык Переименовать Г Свойства Номер тел На вкладке Доступ ставим галочку возле «Разрешить другим пользователям...»: *% Internet - свойства Сеть Доступ Общий доступ к подключению к Интернету У Разрешить другим пользователям сети использовать подключение к Интернет/ данного компьютера Разрешить другим пользователям сети управление общим доступом к подключению к Интернету I 'сгсльзова^-пе общего доступа к IV.Tepie-y i!CS. Настройка ^j OK Отмена
Вот и все. Осталось только настроить другие компьютеры в сети для работы через это соединение. Для этого нужно в их настройках подключений указать IP- адрес этого компьютера в поле Шлюз и DNS-сервер. Все компьютеры, естественно, должны быть в одной сети. Если у Вас в сети есть серверы, к которым необходим доступ из Интернета, то жмем на кнопку «Настройка...», выбираем необходимые серверы (или добавляем свои) : Дополи ительные параметры. Службы Выберите службы, работающие в вашей сети, к которым могут получать доступ пользователи Интернета Службы ■ ПР-сермр □ Telnet-сервер □ Безопасный веб-сервер (HUPS) \Т\ Веб-сервер (HTTP) Or Дистэмцжиное управление рабочим столом □ Почтовый сервер Интермета (SMTP) □ Протокол Internet Mad Access Protocol, версия 3 (IMAP3) □ Протокол internet Mail Access Protocol версия 4 (IMAP4) □ Протокол Post-Office Protocol, версия 3 (P0P3) Добавить. Изменить.. OK Отмена И указываем куда перенаправлять запросы: Параметры службы^^^^^^^^^^Н ' Описание службы ш 1 Имя или IP-адрес компьютера вашей сети, на котором располагается эта служба (например. 192 168 0 12) Номер внешнего порта службы: Номер внутреннего порта службы I ОК Отмена
Химичка юуыо?^0^ САМОДЕЛЬНЫЕ РЕАКТИВЫ (рецепты из интернета) СОЛИ СВИНЦА ИЗ СТАРЫХ АККУМУЛЯТОРОВ Сразу нужно упомянуть, что работать мы будем с очень сильно ядовитыми и достаточно едкими вещами, поэтому наличие перчаток подразумевается автоматически, равно как и непищевой посуды и сменной рабочей одежды. Разговоры в стиле «а зачем, ведь и отмыть можно» вредны тем, что растворимые соли свинца смачивают все щели очень хорошо, в том числе и кожу, а попытка вымыть эти соли водопроводной водой приводят к тому, что образующийся карбонат/хлорид
свинца прочно сцепляется с поверхностью, и в дальнейшем может попасть в ваш организм. Свинца диоксид Двуокись свинца РЬОг можно добыть непосредственно из пластин аккумуляторов1 , но такая двуокись будет слишком загрязнена для большинства применений. Сырье Нужно найти старый аккумулятор, причем лучше всего, если он при жизни постоянно подзаряжался. Например, из компьютерного бесперебойника, этот вариант вообще идеален. Но нет ничего плохого и в автомобильном аккумуляторе. Теперь этот аккумулятор нужно разобрать, удалив крышку. Я предпочитаю ножовку по металлу - так остаются целыми пластины. Теперь нужно вынуть пакет пластин из ячейки. Делается это плоскогубцами, за отрицательные пластины - они крепче. Каждый пакет состоит из серых и коричневых пластин, обёрнутых специальной белой стекловатой. Серые пластины вынимаем из пакета, а коричневые пока оставляем завернутыми. Серые промываем водой с содой, пока пузырьки перестанут идти, далее их освобождают от активной массы, её выбрасывают, а решётки-скелеты переплавляем на свинец. Коричневые пластины очень хрупкие, сильно мажутся и легко рассыпаются. Аккуратно над банкой разворачивают из стекловатного пакета каждую пластину и разламывают на несколько кусков, ссыпая всё в банку. Сильно измельчать не нужно. Теперь нужно нейтрализовать кислоту. Для этого залить остатки пластин кипяченой водой наполовину и присыпать понемногу питьевой соды, мешать деревяшкой. Продолжать, пока не перестанет шипеть. Теперь нужно пластины промыть декантацией, т.е. залить свежей водой, разболтать, дать отстоятся, слить. Повторить промывку 3-4 раза, стараясь не терять осадка. Осадок вместе с кусками решётки и есть подготовленное сырье. Из банки его вынимать не нужно. Уксусная кислота и перекись водорода Нужно сходить в продмаг и спросить уксусную эссенцию. Это раствор уксусной кислоты крепостью 77-80%. Бывает далеко не везде. Но найти можно. Если есть ледяная или даже 50% - отлично! Берём 5-6 бутылочек по 200 г для одного упс- ного аккумулятора. Не стоит брать 9% уксус - реакция будет долго идти, потом ещё и выпаривать придётся. Но если совсем ничего нет - берите уксус, конечно, все пропорции уже не те. Перекись водорода я брал 30% (пергидроль) но также работает и 3% аптечная. Ацетат свинца Итак, всё готово к реакции. Поставьте банку с осадком в какой-нибудь поддон. Наливаем в банку уксусной кислоты (для активной массы с 1-го упсового аккумулятора можно смело лить 500-700 мл уксусной кислоты). Теперь начинаем активно мешать деревянной палочкой, и добавляем несколько капель перекиси. Смесь начинает пенится, как пена спадёт - добавить еще перекиси. Признак того, что вся кислота прореагировала - добавляемая перекись не расходится в Диоксид свинца - перегородки между свинцовыми пластинами аккумулятора. Можно также нагреть его до 220-280°С и получить РЬ2Оэ или свинцовый сурик РЬ304. Сурик можно разложить при 550°С на РЬО.
растворе, вызывая реакцию, а вспыхивает (без огня) на поверхности (для 30%). Теперь смотрим на раствор - если он по прежнему темно-коричневый, то можно ещё влить 200-300 мл уксусной кислоты, и добавить перекиси. Признак того, что кислота в избытке - раствор становится молочно-белым. В этом случае пробуйте мешать осадок, там обычно ещё есть сырье. Нужно добиться того, чтобы раствор стал светло-буро-красным. Как достигнете такого результата - дайте банке постоять сутки - всё уляжется на дно и светлый раствор нужно профильтровать через вату. Ничего, если он немного мутен, в противном случае дать постоять ещё сутки и слить чистый. Перед дальнейшим процессом нужно добавить в него 2-3 мл уксусной кислоты для защиты от углекислоты. Окислитель Берём 750 г хлорной извести, растворяем в 2250 мл холодной кипячёной воды, хорошо мешаем, даём отстоятся, фильтруем. Не растворившуюся известь залить 500 мл той же воды, поболтать, дать отстоятся и профильтровать. Весь фильтрат объединить. Это раствор окислителя. Налить его в 2-3 л банку, оставив 500 мл отдельно. Окисление 500 мл ацетата свинца в растворе нагреть до 50 град, и прилить, активно мешая к окислителю. Выпадает жёлтый осадок, который переходит в коричневый. Всю смесь нагреть до 100 град и выдержать 30 мин. Если при прибавлении 10 мл окислителя не происходит образования мути или осадка - всё отстоять, затем промыть декантацией. Иначе долить 100-200 мл окислителя и опять нагреть на 30 мин. Осадок - это РЬОг с примесями карбоната и хлорида свинца. От этих примесей можно избавится (а можно и не избавляться) с помощью азотной кислоты, для чего заливают осадок 15% азотной кислотой в количестве 500 мл, мешают, выдерживают пару часов, всё промывают декантацией 3-4 раза. Теперь осадок отсасывают на вакуум-фильтре и сушат. Готово! Выход где-то 200 г с 500 мл насыщенного при 50 град, раствора ацетата свинца. Конечно, сложновато. Также можно растворить чистый свинец в крепкой азотной кислоте и окислить аналогично. В обоих случаях можно не окислять, а провести электролиз с графитовым анодом и добавкой нитрата меди - правда, РЬОг получится в виде твёрдых пластинок, их измельчать трудно. Это уже кому как удобнее. Нитрат свинца Свойства: Нитрат свинца РЬ(Ж)з)2 - бесцветные или белые кристаллы кубической системы, плотность 4,53 г/см3. Реактив хорошо растворим в воде (35,7% при 20°С), мало растворим в метиловом спирте (1,35% при 20°С), нерастворим в этиловом спирте. При нагревании выше 200°С распадается на РЬО, N02 и 02. Получение: 1. Из отработанного аккумулятора путем грубой физической силы добываем пакеты пластин. 2. Разбираем пакеты на отдельные пластины и складываем в две кучки (аноды - коричневого цвета и катоды - серого цвета).
3. Аноды (коричневого цвета) кладем в таз и несколько раз промываем водой (можно водопроводной) до максимального удаления остатков серной кислоты. Параллельно, путем разминания руками отделяем активную массу от материала решеток. Активная масса (коричневого цвета) состоит в основном из сульфата и диоксида свинца PbS04 и РЬ02 соответственно. Первый - серого цвета, второй коричневого. Чем более заряженный аккумулятор был до момента разлома, тем больше в нем диоксида свинца. 4. Отделенную массу высушиваем и прокаливаем (сильно примерно до 400 градусов) при этом цвет с коричневого должен стать желтым. Можно эту процедуру делать в жестяных банках. При этом диоксид разлагается до оксида свинца(II) желтого цвета 2РЬ02 = 2РЬО + 02 5. Прокаленную и остывшую массу смешиваем с некоторым количеством нитрата аммония (аммиачная селитра - продается в магазинах удобрений). Количество нитрата аммония должно соответствовать количеству оксида свинца по уравнению реакции: РЬО + 2NH4N03 = Pb(N03)2 + H20 + 2NH3 Но так как неизвестно, сколько оксида свинца в сырье, то берем на глаз. При этом если нитрата аммония будет не хватать - то не весь оксид превратиться в нитрат, в обратном случае останется непрореагировавший нитрат аммония который, впрочем, очень легко удаляется из продукта. Я предпочитаю использовать небольшой избыток нитрата аммония. 6. Нагреваем смесь - вначале она плавиться и через некоторое время начинается выделение аммиака - смесь вспенивается и начинает так вонять, что рядом с посудиной в прямом смысле нечем дышать. Судорогами сводит горло. Лучше делать эту процедуру на открытом воздухе, в вытяжном шкафу или в герметичном аппарате с улавливанием выделяющегося аммиака водой - в этом случае получается еще раствор аммиака. 7. Конец реакции - смесь перестает вспучиваться и твердеет. Если был избыток нитрата аммония - она остается мокрой на вид, но все равно больше не вспучивается. 8. Выщелачивание нитрата свинца. На этом этапе и далее всегда речь будет идти о дистиллированной или дождевой воде, так как содержащиеся в водопроводной воде ионы хлора отправят весь наш свинец в осадок (что нежелательно). Плав, пока он теплый заливаем минимальным количеством воды и активно разламываем под водой твердым предметом. Необходимо как можно сильнее измельчить плав. Раствор все время подогреваем, чтобы температура была не менее 60-70 град. После растворения (не весь плав раствориться!) раствор декантируем (сливаем с осадка) и фильтруем горячим в чистую емкость. Даем остыть, желательно охладить до 0 град. При этом выпадает белые кристаллы нитрата свинца. После отделения последних раствор возвращаем на выщелачивание до прекращения выделения свинца. Внимание! Раствор содержит очень большое количество растворенного нитрата свинца, поэтому выливать его нельзя - лучше использовать его циклически для выщелачивания сплава, периодически добавляя воду.
9. Выщелоченный шлам промывается два раза небольшими количествами воды, которую потом объединяют с циркулирующим раствором для выщелачивания. 10. Остаток представляет собой почти чистый сульфат свинца, который тоже может быть переработан, но уже гораздо сложнее. В циркулирующем растворе накапливаются также нитраты сурьмы и висмута, которые добавляют в пластины аккумулятора, поэтому он, как правило, окрашен в желтый цвет. 11. Выделенный нитрат свинца нужно перекристаллизовать из воды, а маточник вернуть в цикл выщелачивания. Общая схема процесса приведена ниже: П одготое ка пластин( 1,2,3) Пр окапив ание(4) Сплавление с нитратом аммония (5,6,7) Выще лачив ание(£) шлам Промывка пшама(9) ШЛАМ(Ю) распор Кристаллиз ацил(Е) I Перекристалпизация(11) маточник НИТРАТ СВИЩА Напоминаю - что все соли свинца очень ядовиты. Мойте руки перед едой дистиллированной водой!
Требуется: аммиачная селитра, оксид свинца или свинец. В банку сыплется аммиачная селитра, нагревается до расплавления (не более, а то разложится), после расплавления массы туда всыпается оксид свинца малыми порциями и очень хорошо перемешивается. Смесь вспенится, из неё будут выделяться пузыри бесцветного газа (Внимание, если газ будет не бесцветным, прекратить нагревание!). Продолжать пока газ (аммиак) не перестанет выделяться. После прекращения образования газа выключается нагревание, растворяется в воде серое, тяжелое вещество из банки. Раствор фильтруется. Серый нерастворимый порошок - это не прореагировавший оксид свинца (и иногда вместе с ним другой шлак), можно использовать по второму кругу. В растворе же нитрата свинца, для электродов его уже можно использовать, а для ТОС его необходимо выпарить. Можно использовать разные окислы свинца. Пропорции для каждого из окислов на 100 г аммиачной селитры: • РЬ02 - 149 г, • РЬ304 - 142 г, • РЬ203 - 144 г, • РЬО - 139 г. Правда, зная эти пропорции, я всегда делаю избыток оксида свинца и разделяю реагенты водой, ведь отделить нитрат свинца от лишнего оксида свинца гораздо легче, чем от не прореагировавшего нитрата аммония. В ходе реакции выделяется аммиак, если он не нужен, то можно использовать открытую консервную банку, но лучше сделать газоотвод за окно. Если нужно его собрать, вместо банки используется колба или баллончик из-под аэрозоля с газоотводной трубкой, ведущей в узкогорлую бутылочку с холодной водой. Горлышко можно сильно уплотнить ватой, а аммиак подавать через холодильник, по крайней мере, длинную трубку. В случае использования баллончика или колбы, если надо собрать аммиак, селитра мелко размалывается и очень хорошо перемешивается с также размолотым оксидом свинца. Смесь насыпается в колбу (баллончик) туда кидается несколько обрезков стеклянных трубок (типа мешалки), и он закрывается пробкой с газоотводной трубкой. Нагревается, пока в приёмнике аммиака булькают пузыри. Колбу (баллончик) надо очень сильно встряхивать время от времени. После окончания выделения газа, греется ещё минут 5 (повторяю, если пары не прозрачные, нужно остановить нагрев). В горячем аккумуляторном электролите растворяется до прекращения выпадения осадка кальциевая селитра. Получившаяся азотная кислота фильтруется от гипса и в ней растворяется свинец или окись свинца до прекращения растворения. Если использовать свинец из аккумуляторов, то после его растворения надо профильтровать раствор от сурьмяной кислоты. Получится раствор нитрата свинца, правда не очень чистый. Препарат можно получить, растворяя металлический свинец в азотной кислоте: Pb + 4HNC-3 = Pb(N03)2 + 2N02 + 2Н20
Растворяют (под тягой) 100 г гранулированного свинца в 125 мл НЫОз (плотность 1,40); смесь вначале подогревают. После охлаждения выпавший мелкокристаллический порошок РЬ(Ж)з)2 промывают декантацией 2-3 раза НЫОз, отсасывают на стеклянном фильтре и перекристаллизовывают следующим образом. Растворяют при нагревании 150 г РЬ(Ж)з)2 в 110 мл воды, приливают NH4OH (плотность 0,91) до появления неисчезающей мути, вносят в раствор свинцовую пластинку и, уменьшив нагревание, выдерживают 10-15 мин. Затем раствор быстро фильтруют и охлаждают. Выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 10-20 мл воды и сушат при 80°С. Выход 140-145 г (около 90%) . Полученный препарат обычно соответствует реактиву квалификации ч.д.а. Перекристаллизацией с очисткой можно получить препарат ч.д.а. из технической соли. СЕЛИТРЫ Основное применение селитр - в агрономии и в технике взрывчатых веществ. Селитра используется для изготовления фитилей, пропитки бумаги, черного пороха и других пиротехнических и взрывчатых составов, в качестве окислителя. Чаще всего используется натриевая, калийная и аммиачная селитра. Собственно по определению, селитрой и называются азотнокислые соли (нитраты) калия, натрия, аммония. Искать селитру следует в садоводческих магазинах в отделе "удобрения". Как правило, больших проблем достать ее нет, однако чаще всего в магазинах можно встретить лишь аммиачную селитру, а она ни для фитилей, ни для пороха не подходит. Основное ее применение в технике взрывчатых веществ - это различные бризантные ВВ (аммоналы, аммотолы, аммониты и др.). Впрочем, из нее легко получить и другие нитраты, приобретя в тех же удобрениях или в другом хоз. магазине необходимые компоненты. Пока мы остановимся на способах получения натриевой и калийной селитрах. Получение натриевой селитры Проще всего получить натриевую селитру из соды (лучше стиральная - не путать с едким натром, хотя подойдет и питьевая) и аммиачной селитры. Данные вещества смешиваются в пропорции: аммиачной селитры - две весовые части, соды - одна часть. После этого смесь заливается теплой или горячей водой. Должна начаться реакция с выделением пузырьков углекислого газа и аммиака, с понижением температуры. Далее раствор следует нагревать на водяной бане до прекращения выделения газа и далее, или лучше прокипятить раствор пару часов. После прекращения реакции выход аммиака уменьшается, в растворе устанавливается нейтральная среда. Затем раствор фильтруется и выпаривается, в результате получим нитрат натрия. Получение калийной селитры Вместо соды можно точно так же использовать углекислый калий - поташ, при этом получаем калийную селитру, которая обладает лучшими качествами по сравнению с натриевой. Одно из негативных свойств натриевой селитры - гигроскопичность (склонность к впитыванию влаги), поэтому смеси и фитили на ее основе часто отсыревают. Поташ тоже используется как удобрение (калийное), но гораз-
до реже. Около 70% поташа содержится в золе растений, откуда его можно извлечь , если прокипятит золу в воде, затем процедить и испарить полученный раствор. Проверить, что у вас получилось можно путем воздействия на выпаренную соль любой кислотой - должно наблюдаться выделение газа (углекислого). Однако все эти операции с извлечением поташа довольно экзотические, полученный поташ будет содержать немало примесей, поэтому, если у вас его нет, лучше сделать калийную селитру следующим путем. В магазине удобрений покупаем еще хлористый калий (тоже распространенное удобрение) и смешиваем их в пропорции 1:1. Смесь нагреваем и кипятим до состояния насыщенного раствора. После этого раствор ставим в прохладное место, через некоторое время (в зависимости от концентрации р-ра) на дне будут образовываться длинные, толстые кристаллы нитрата калия слоистой структуры. Эти кристаллы оделяем от оставшегося раствора и быстро и немного промываем их холодной водой. Полученный нитрат калия после просушки используем по назначению. С оставшемся раствором повторяем предыдущие операции до тех пор, пока кристаллы перестанут образовываться или пока не надоест. Будьте осторожны! При реакциях с содой о поташом выделяется ядовитый газ - аммиак, поэтому данные реакции следует проводить в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. Получение натриевой селитры 1. Кипятится кальцинированная сода Na2C03 с гашеной известью Са(ОН)2 (в растворе) , осадок выкидывается, а раствор сливается и высушивается (или кристаллизуется на холоде) и затем нитрируется: Na2C03 + Са(ОН)2 = СаСОз + 2NaOH NaOH + HN03 = NaN03 + H20 После этого раствор селитры высушивается при температуре не более 100—140 град. С (выше начинается разложение этой соли) или кристаллизуется на холоде — получается готовая селитра. Или 2. Кипятится кальцинированная сода Na2C03 с кальциевой селитрой Ca(N03)2 (в растворе) Na2C03 + Ca(N03)2 = 2NaN03 + СаСОз Осадок (известняк) выкидывается. Раствор натриевой селитры (NaN03) сливается и высушивается при температуре не более 100—140 град. С или кристаллизуется на холоде - получается готовая селитра. Или 3. Кипятится кальцинированная сода Na2C03 с аммиачной селитрой NH4N03 (в растворе)
Na2C03 +2NH4N03 = 2NaN03 + 2NH3 + C02 + H20 Раствор натриевой селитры сливается и высушивается при температуре не более 100—140 град. С или кристаллизуется на холоде - получается готовая селитра. Натриевая селитра очень гигроскопична (напитывается водой из атмосферы), потому ее необходимо тщательно высушить сразу после получения и хранить в герметичной емкости, как и полученный с ней порох, ее используют в той же весовой пропорции в порохе, что и калиевую. Получение калийной селитры Калиевая селитра получается по тем же уравнениям, что приведены выше, только натрий (Na) заменяется в формулах на калий (К) — вместо карбоната натрия (Ыа2СОз) исходным веществом берется карбонат калия (К2СОз) из, например, поташа — древесного/травяного пепла при промывании его водой и выпаривании/высушивании (или кристаллизации на холоде) раствора). 1. Нитрированием (азотной кислотой) едкого калия КОН. КОН + HN03 = KNO3 + Н20 Раствор высушивается при температуре не более 100—140 град. С или кристаллизуется на холоде — получается готовая калиевая селитра. Или 2. Действием азотной кислоты на соли калия с нестойкими кислотами, например — на К2С03 К2С03 + 2HN03 = 2KN03 + С02 + Н20 Выделяется углекислый газ в результате распада в растворе слабой угольной кислоты. Раствор сливается, высушивается при температуре не более 100—140 град. С или кристаллизуется на холоде. К2СОз встречается в древесном/травяном пепле — «поташе» - но его в пепле не более 60—80% - пепел промывают в воде (например, помещая пепел в мешок из ткани и затем помещая мешок в воду на некоторое время, и слегка его покачивая в воде) и раствор высушивают или кристаллизуют на холоде — получают смесь К2СОз с небольшой частью других растворимых солей. Изготовление нитрата калия2 Смесь 8,5 г нитрата натрия и 7,5 г хлорида калия растворяют при кипячении в 20 мл дистиллированной воды. При температуре 31°С отфильтровывают выпавшие кристаллы хлорида натрия, и равновесие реакции смещается в сторону образова- 2 Чувурин А.В. Занимательная пиротехника.
ния нитрата калия. При температуре 20°С отделяют кристаллический осадок калийной селитры. Выход составляет до 6,0 г. Получение калийной селитры В промышленности калийную селитру получают нагреванием концентрированного водного р-ра ЫаЫОз с КС1, причём сдвиг фазы (реакция) происходит при 125-130 град.С, разумеется нагреть воду до такой температуры возможно только под давлением. С первой же реакцией ещё сложнее - дело в том, что аммиачная селитра при нормальных условиях абсолютно инертна к хлористому калию. Даже после нагрева смеси NH4NO3 и КС1 выше 170 град.С (при 169 град.С плавится NH4NO3) не происходит ничего особенного. Лишь когда температура переходит за рубеж 220 град.С начинается бурная реакция, с выделением огромного количества белого, едкого дыма - результата разложения хлорида аммония (и частичной возгонкой NH4NO3) по реакции: NH4NO3 + KC1 = KN03 + NH3 + HCl По мере прохождения реакции уровень содержания "аммиачки" уменьшается, а КЫОз увеличивается, расплав густеет из за преобладающего содержания в расплаве КС1 (t пл. выше 800 град.С) . Для того чтобы прореагировал весь хлористый калий периодически подсыпается аммиачная селитра и перемешивается. Реакцию нужно проводить на открытом воздухе, подальше от людей и, разумеется, в посуде инертной к хлору. Начальные пропорции 1:1, эта реакция не требует точности, так как при возгонке, к сожалению, теряется больше половины аммиачной селитры. Узнать о том, что реакция завершена, и весь хлористый калий перешёл в КЫОз, можно по тому, что при подсыпании аммиачки перестал идти дым. Это значит, что в расплаве почти не осталось КС1. Не стоит совать градусники и замерять температуру в расплаве, переживая за то, что полученная селитра разложится в нитрит. Не успеет, если конечно не держать её ещё полчаса после реакции на огне. К тому же, небольшой переизбыток аммиачной селитры в расплаве, при растворении в воде окислит "перегретые" молекулы нитрита калия снова до нитрата (если таковые будут имеется). Затем раствор фильтруется, упаривается до насыщенного, и затем оставляется на время для роста в нём кристаллов КЫОз. Далее эти иглы собираются, а оставшийся раствор снова упаривается и снова с него собирается урожай кристаллов селитры и т.д. Когда вместо игл появятся кристаллы иной формы - раствор можно снова запускать в цикл, т.е. оставшуюся соль выпарить и добавить к новому плаву, а полученные длинные иглоподобные кристаллы селитры растворив в воде также подвергнуть ещё более чистой выкри- сталлизации. Всё. При всём недостатке улетучивания (возгонки) аммиачной селитры (более 50%) - это всё равно один из самых выгодных, а главное действующих способов. Достать КС1 не сложнее чем найти в продаже пачку соды. Однако найти поташ в продаже, даже в большом городе - проблема. Да и в цене перепад раз в 10! По поводу добычи поташа из золы растений, скажу, что всё это бесполезная и пустая трата времени. Я думаю в России не много таких людей, которые бы столько потратили сил и времени как я, в поисках заветного окислителя. Сжигал я не только траву и пр., но и морские водоросли грудами. Наличие поташа, да и вообще карбонатов - ничтожное! А примесей хоть отбавляй! Насчёт 60% крайне сильный перегиб!
Кстати, я не могу не заметить одной важной детали: в описании получения натриевой селитры написаны пропорции весовых частей соды и аммиачки, а не грамм/моль, к тому же не делается принципиальных различий между стиральной и пищевой содой. Два замечания: 1) . Стиральная сода (кальцинированная) имеет г/м 106 (Na2C03 23+23+12+16+16+16), а пищевая (гидрокарбонат натрия) имеет г/м 84 (NaHC03 23+1+12+16+16+16). Вот уравнения реакций: Na2C03 + 2NH4N03 = 2NaN03 + Н20 + 2NH3 + 2C02 2NaHC03 + 2NH4NO3 = 2NaN03 + 2Н20 + 2NH3 + 2С02 Как видно, для получения двух молекул натриевой селитры нужно 160 г аммиачной селитры (г/м 80) и совсем разные массы соды, кальцинированной 106 г, а пищевой 168 г. В массовой пропорции это будет 160 г : (160+106 сумма масс) : 100% = 60% и так же считаем столовую соду 106: (160+106) :100%=40%. Теперь пропорции для пищевой соды: 160: (160+168) :100%=49% аммиачной селитры и 168: (160+168):100%=51% пищевой соды. Итог - весовые пропорции такие: аммиачной селитры 60% - стиральной соды 40%, аммиачной селитры 4 9% - пищевой соды 51%. 2). Самое важное: чистота селитры играет огромную роль! Если, к примеру, в составе калийной (или натриевой) селитры, из которой ты собираешься делать порох, присутствует хотя бы 0,5% аммиачной селитры, то при замесе порохового "теста" для фейерверочных составов, начинке двигателей с добавками и прочими вещами, там, где присутствует хотя бы небольшая доля магния или серебрянки - аммиачной селитрой будет подложена "большая свинья". Она вступит с ними в реакцию и помимо того, что она сожрёт их и сведёт на нет весь эффект этих металлов, она ещё вспенит и разрыхлит в сбродившее месиво все твои труды, выделяя газы при реакции, портя не только химический состав, но и структуру пиротехнического состава. Получение NaN03 Температура кипения насыщенного водного раствора NaN03 - 119°С. Плавления: 306,6°С. Плотность 2,26 г/см3 . Выше 380°С NaN03 начинает разлагаться до NaN02 и 02. Конечные продукты разложения - Na20, N02 + NO, 02 (в небольшом количестве - N2) . Растворимость нитрата натрия при 25°С (г/100 г органического растворителя) : этанол - 0,036 г, метанол - 0,41 г, пиридин - 0,35 г. Нитрат натрия образуется согласно следующему уравнению (общий вид): Na2C03 + 2NH4N03 = 2NaN03 + (NH4)2C03 При т-ре < 58°С кристаллический (NH4)2C03 разлагается по следующему уравнению: (NH4)2C03 = Н20 + С02 + 2NH3 В результате реакции получается раствор карбоната аммония, который полностью разлагается при 70°С с выделением Н20 + С02 + NH3. (NH4)2C03 (крист.) весьма неустойчив и уже при 20°С начинает разлагается с
образованием NH3, NH4HCO3 и NH4CO2NH2 (карабаминат аммония) . При нагревании, карбаминат аммония переходит в (ЫН4)2СОз: NH4CO2NH2 + Н20 = (NH4)2C03 Аммиак препятствует гидролизу NH4CO2NH2 и переходу его в (ЫН4)2СОз Давление разложения (ЫН4)2СОз (кПа) : 7,859 (25,4°С); 37,03 (45°С); 108,56 (59,3°С); Растворимость в воде (г. в 100г. Н20) : 21 (20°С) ; 27(30°С); 36,6 (40°С); Выше 40°С в водных растворах (ЫН4)2СОз начинает бурно разлагаться. ...Таким образом, суммарное уравнение реакции можно представить так: Na2C03 + 2NH4NO3 = 2NaN03 + H20 + С02 + 2NH3 В результате, в реакционной массе после прохождения реакции остаётся только концентрированный раствор ЫаКЮз. Аммиак из смеси NH3 + С02 можно улавливать. Но это ведёт к усложнению аппаратной схемы (поэтому я этого не делаю). Общие рекомендации таковы: 1. Производится развеска компонентов. 2. Далее, они растворяются в горячей воде. 3. Полученные насыщенные растворы фильтруются. 4. После этого всё быстро сливается в большую реакционную колбу (на 3-5л). При этом, объём реакционной массы не должен превышать 50% от ёмкости колбы. При 20°С реакция начинается немедленно, сразу начинает выделяться аммиак. При крупнотоннажном производстве рекомендую приобрести цилиндрический жбан из нержавейки с приваренным к торцу широким патрубком - удобнее и надёжнее. 5. Колба со смесью подогревается (тяга!) Нагрев должен быть постепенным, наличие кипелок обязательно. Во время прохождения реакции ничего не добавляйте в реакционную массу (это относится и к кипелкам). Постоянно контролируйте ход реакции, если необходимо, корректируйте ее, уменьшая или увеличивая нагрев. Если перегреть смесь, то реакция выйдет из-под контроля, масса сильно вспенится и... Будьте осторожны! Если реагенты сильно загрязнены (а как же иначе?) то необходимо растворить их в минимальном количестве горячей воды (желательно предварительно её прокипятить, чтобы удалить соли кальция) дать раствору немного отстояться, затем профильтровать. Это необходимо для того, чтобы реакционная масса была достаточно прозрачной, т.к. окончание реакции определяется визуально (по исчезновению белой мути карбоната натрия и по прекращению выделения пены и маленьких пузырьков). И хотя в дальнейшем, для определения окончания реакции можно (нужно) пользоваться таймером, лучше профильтровать всё сразу, нежели потом изводить время на бесконечные перекристаллизации полученного продукта и отскребание грязи со всей посуды. Для ускорения фильтрации мною было сконструировано следующее устройство: Берётся РЕТ-бутылка скажем, на 2л, в неё вставляется клапан (он нужен для закачивания газа внутрь). Рабочее давление - до 2 атм. (рекомендую поэкспериментировать). В крышке сверлятся небольшие отверстия. Фильтрующий элемент - отрезок пластиковой трубки, внутри которой находится
прессованная вата (вискозная или стеклянная), кружки фильтроткани - для грубого или плотная фильтровальная бумага - соответственно, для тонкого фильтрования. Рекомендую располагать вышеуказанные материалы слоями (самый плотный снизу), иначе фильтр быстро забьется. 'i Клапан >< Насыщенный раствор (з агр язнённый) Крышка с фильтрующим элементом ' Температура заливаемого раствора до 80°С (Полезно дать ему отстояться несколько минут). Вместо пластиковой бутылки лучше брать алюминиевый корпус от старого сифона . При должном подходе из него получится хороший фильтровальный агрегат. Температура заливаемого раствора может быть повышена до 100-140°С, а давление газа - до 6-10 атм. (см. маркировку на днище баллона). Чтобы после фильтрования не оставался грязный раствор, можно немного доработать фильтр-крышку: '/rrs, _1^ 1 trrr*/sr*r/rrt/rr,*rirs.'/rr I \ \ SS/ ' J J J J J- У J J J V J J- s V J J- J V > /;//////.';///////;//,у/;/л-/^/-<^.л-//.'///// В случае, если объём фильтруемого раствора не превышает 1 л., можно сделать так. Берётся пластиковый или алюминиевый контейнер из-под зубной пасты, вскрывается и тщательно промывается горячей водой. Далее, необходимо его вы-
ровнять. Это удобно делать изнутри деревянной палкой квадратного или цилиндрического сечения. После этого берётся вискозная (для агрессивных растворов - минеральная) вата, легко сминается и набивается внутрь при помощи проволоки с U-обраЗным концом. Теперь можно фильтровать. Температура заливаемого раствора зависит от материала "воронки". Для алюминиевой она, конечно же, выше. Данный метод подходит для т.н. грубого фильтрования, но этого во многих случаях достаточно. Применяю его в основном, для очистки раствора КЫОз от примесей. Фильтрат получается прозрачным, а кристаллы из него - большие и красивые. Если раствор сильно Загрязнён, то фильтрат получается немного мутным, но это заметно, когда он постоит примерно сутки и муть осядет на дно. Конечно, можно фильтровать и под вакуумом... если он есть... . Итак, реакция закончилась. Теперь надо выделить продукт из раствора. Это лучше всего сделать старым добрым способом - выпариванием. Причём, здесь есть свои тонкости. Поле того, как из раствора испарится энное количество воды, он превратится в вязкий плав, который будет противно булькать и разбрызгиваться. Поэтому, выпаривать раствор надо в посуде с высокими стенками (желательно из нержавеющей стали или алюминия). Если в качестве источника тепла используется что-то вроде электроплиты (оптимально), плитки или плиточки, то желательно, чтобы днище посудины как можно плотнее прилегало к нагревательному элементу и было больше его диаметра на ~1 см. Я использую для этого старый чайник. Результатами доволен. При выпаривании желательно поддерживать уровень раствора высотой ~2-3 см, доливая его по мере испарения воды. Данный способ удобен для получения больших объёмов (> 0,5 кг) ЫаКЮз (кристаллического или безводного) при наличии кучи грязных реактивов. Но вот долгожданные белоснежные кристаллики получены. На этом можно и остановиться. Но если Вы настоящий экстремал и не боитесь спать под открытым небом, тогда продолжим... Если Вам не нравится, что: • Кристаллики занимают большой объём;
• Могут содержать примесь нитрата аммония, отчего они становятся более гигроскопичными и быстрее слёживаются; • ...или непрореагировавшие между собой Ыа2СОз + 2NH4NO3; • ...или адсорбированную влагу; ...То можно сделать так: нагреть кристаллики нитрата натрия до плавления, выдержать расплав при температуре ~310°С и затем вылить его в подогретую металлическую форму (из алюминия или нержавеющей стали. Можно и железную.). После кристаллизации расплава образуется компактная твёрдая белая масса, которая после непродолжительного охлаждения (ещё теплой) вынимается из формы (в процессе кристаллизации происходит усадка, и литой блок вынимается довольно легко) расфасовывается в тару для хранения или сразу же используется для приготовления того, что Вы там задумали. Температура плавления ЫаЖЭз - 306,6°С. В то же время, температура кипения NH4NO3 составляет 235°С. ЫаКЮз начинает разлагаться до NaN02 и 02 при температуре < 380°С. В интервале 200-270°С нитрат аммония начинает разлагаться: NH4N03 -> N20 + 2H20 + 36,8 кДж/моль причём, при температуре < 270°С (резкий нагрев) может разлагаться со взрывом: NH4N03 -> N2 + 0,5О2 + 2Н20 + 112,6 кДж/моль. Как видите, температурный интервал между плавлением и началом разложения NaN03 достаточно велик. Общие рекомендации: 1. Приготовьте средства пожаротушения (сухой песок). 2. Соблюдайте осторожность при работе с расплавом (плексигласовая маска, кожаные перчатки). Не допускайте его контакта с органикой во избежание её воспламенения. Убедитесь, что в продукте, подлежащем переплавке, отсутствуют какие бы то ни было органические примеси (текстильные волокна, древесные опилки, и т.п.) иначе... 3. После того, как кристаллы расплавятся, расплав должен быть выдержан при температуре ~310°С (тяга!). Критерием его готовности служит прекращение выделения газовых пузырьков. Расплав должен быть прозрачным. Допускается присутствие небольшого количества маленьких пузырьков на стенках плавильной ёмкости. 4. Для получения небольших количеств плавленого нитрата натрия можно использовать широкогорлую колбу Эрленмейера на 500 мл. (Начинать эксперименты рекомендую именно с неё). В принципе, если у Вас есть чистые Ыа2СОз + NH4NO3 можно поступить проще: 1. Необходимо размолоть реагенты (чем мельче, тем лучше) и тщательно их перемешать . 2. Полученную смесь нагревать (перемешивая!) под тягой до тех пор, пока она не перестанет вспучиваться, пениться, и превратится в прозрачный, подвижный расплав без всплывающих в нём мелких газовых пузырьков. 3. Расплав выдержать при температуре ~310°С (см. выше). Данный способ удобен для получения небольших объёмов безводного ЫаЖЭз- Реакцию удобно проводить в широкогорлой колбе Эрленмейера. Вследствие напряжённого температурного режима, в котором она работает, целесообразнее использовать тигли из алюминия, нержавеющей стали или железа (после предварительного воронения в расплаве ЫаКЮз) . Когда кристаллы нитрата натрия расплавятся, расплав будет непрозрачным, и
из него будут выделяться газовые пузырьки. Это реагируют между собой остатки соды и селитры. Подобное "кипение" может продолжаться довольно долго (0,5-1 час и более) и зависит от допущенных погрешностей при развеске реагентов. Как показала практика, нет необходимости дожидаться полного прекращения реакции в расплаве. Для большинства рецептов вполне подойдёт и это. Выдерживать расплав более часа, на мой взгляд, бессмысленная трата энергоресурсов. При литье такой массы в форму образуется не сплошной, а пористый блок, что облегчает его последующее дробление. В общем, ничего особенного. Прессованная эквимолярная смесь угольного порошка и полученного таким способом нитрата натрия при поджигании горит хорошо (тушить бесполезно). НИТРИТ НАТРИЯ Порошок желтоватого или белого цвета, температура плавления 284°С, ядовит. Получается при сильном нагревании натриевой селитры. Лучше когда эта реакция проходит в присутствии какого-нибудь восстановителя, например - свинца. Применяется для производства азокрасителеи, как ускоритель твердения бетона, как замедлитель коррозии и т.д. NaN03 + Pb => NaN02 + РЬО ПИПЕРАЗИН ГЕКСАГИДРАТ Безводный пиперазин - HN(СН2СН2) 2NH - циклический диэтилендиимин с молекулярной массой 86,14, бесцветные гигроскопичные кристаллы с температурой плавления 104 град.С и кипения 14 6 град.С; довольно сильное двухкислотное основание (поглощает углекислоту из воздуха). Растворим в воде (13% при 20 град.С), спирте, глицерине. Из воды выделяется в виде гексагидрата HN(CH2CH2) 2NH*6H20 (молекулярная масса 194) с температурой плавления 44 град.С и кипения 125-130 град.С. В промышленности пиперазин применяется как ингибитор коррозии, ускоритель полимеризации хлоропрена, а также сополимер для получения высокоплавких полиамидов . Пиперазин может быть выделен в виде гексагидрата из своего наиболее доступного соединения - адипината, продающегося в аптеках как противоглистное средство (таблетки по 0,2 и 0,5г). Необходимое оборудование: небольшой перегонный куб (с масляной баней и с возможностью подогрева и воды холодильника, и его колен; в целях безопасности куб также должен быть снабжен предохранительным клапаном); весы, фарфоровая ступа. Необходимые реактивы: адипинат пиперазина (в таблетках) и едкий натр. Этапы синтеза 1. В колбе перегонного куба смешивают растертые таблетки (на 20 г адипината пиперазина) с 8 г едкого натра; к смеси порошков при размешивании небольшими порциями (смесь сильно разогревается!) приливают 20 мл воды; размешивание продолжают до полного растворения едкого натра и достижения однородности;
2. При осторожном нагревании на масляной бане из полученной кашицеобразной массы может быть отогнан гексагидрат пиперазина - сначала (несколько выше 100 град.С) отгоняется избыточная вода, далее - разбавленный раствор пиперазина; при прогреве до 110-120 град.С можно сменить приемник конденсата, поскольку в дальнейшем (по достижении 120-125 град.С) начинается активная отгонка гексагидрат а ; Внимание! Температура плавления гексагидрата пиперазина относительно высока (44 град.С), и он может начать кристаллизоваться как внутри холодильника перегонного куба, так и в соединительных коленах - в этом случае температуру охлаждающей воды надо быстро (во избежание закупорки и выброса) поднять до 45-50 град.С, а колена подогревать снаружи либо горячим воздухом (например, от фена), либо ИК-нагревателем. 3. По достижении 135-140 град.С (и прекращении поступления конденсата) отгонку завершают; перегрев крайне не желателен, так как ведет к карамелизации и обугливанию смеси - при этом не только загрязняется конечный продукт, но и может растрескаться нагреваемая колба (и так заметно разъедаемая едкой щелочью) . На дне приемника конденсата под слоем водного раствора образуется сплошной кристаллический слой застывшего гексагидрата пиперазина; после охлаждения до 20 град.С насыщенный водный раствор сливают в отдельную склянку, а гексагидрат осторожно подогревают до плавления и так же переливают для хранения в подходящую банку. Хранить как гексагидрат пиперазина, так и его раствор необходимо герметично укупоренными (защищая от действия углекислоты). Полный выход пиперазина (в пересчете на гексагидрат) - около 15 г.
Электроника ИМПУЛЬСНЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ Казалось бы, что еще надо? Проще не придумаешь! Трансформатор, мостовой выпрямитель и фильтр - все просто и понятно. Так нет, напридумывали всяких импульсных блоков питания, ломай себе голову! Каждая уважающая себя фирма лепит свои блоки, по своим схемам, а бедный владелец думай как хочешь - самому ремонтировать сильно сложно и непонятно, а в мастерской сдерут три шкуры! Так вот, я хочу сказать, что ничего особо сложного в импульсных блоках питания нет. Да, ИБП сложнее, чем обычные блоки питания. Но это потому, что к функциям ИБП относятся не только получение питающих напряжений, но и стабилизация их величин, а также защита самого ИБП и каскадов, которые от него питаются, от различных неприятностей.
Если вы немного знаете радиотехнику, знаете, как работает обычный блок питания, то эта статья для вас. Ну, начнем! Первоначальное распространение ИБП получили преимущественно в телевизионных приемниках, в дальнейшем — в видеомагнитофонах и другой видеоаппаратуре, что объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, чувствительность ТВ и ВМ к создаваемым импульсным БП помехам значительно ниже, чем, например, аппаратуры Звуковоспроизведения, особенно высококачественного. Во-вторых, ТВ и ВМ отличаются относительным постоянством и сравнительно небольшой величиной (10...80 Вт) мощности, потребляемой в нагрузке. Колебания этой мощности в ТВ обусловлены изменениями яркости экрана при смене сюжетов и составляет не более 20 Вт (приблизительно 30% максимальной потребляемой мощности). Для ВМ колебания мощности, потребляемой в нагрузке возникают, в основном, только при переключении режимов работы ЛПМ и составляют не более нескольких единиц ватт. Для примера, в стереофоническом усилителе с выходной мощностью 2x20 Вт колебания мощности достигают 70-80 Вт (приблизительно 70-80 % максимальной потребляемой мощности). Поэтому для этого класса радиоаппаратуры ИБП получаются более дорогостоящими из-за необходимости использования мощных двухтактных схем преобразователей (конверторов), более сложных стабилизаторов, фильтров и т.д. В связи с этим, конструкторы как более ранних, так и современных моделей ТВ и ВМ, как правило, придерживаются хорошо зарекомендовавших себя с точки зрения надежности, экономичности и простоты принципов построения импульсных блоков питания. Основные усилия направляются, в первую очередь, на совершенствование и микроминиатюризацию элементной базы; повышение надежности ИБП (в том числе путем введения различных защит) и расширение рабочего диапазона питающего их напряжения сети. Основа - автогенератор Несмотря на большое разнообразие схем ИБП принцип работы большинства их одинаков. Выпрямленное напряжение сети питает однотактный автогенератор, нагрузкой которого является импульсный трансформатор со вторичными выпрямителями, от которых питаются все потребители. Автогенератор выполнен по схеме с глубокой индуктивной положительной обратной связью. Транзистор автогенератора работает в ключевом режиме. Когда транзистор открыт, происходит накопление энергии в импульсном трансформаторе, когда закрыт - энергия отдается в нагрузку . На рис. 1 показана схема собственно автогенератора. Работает он так. В начальный момент транзистор (ключ) VT1 закрыт. При подаче питания через R1 начинает течь небольшой ток, создающий напряжение смещения на базе ключа ибэ, достаточное для того, чтобы вызвать небольшой ток коллектора ключа 1к, и, соответственно, через коллекторную обмотку трансформатора 1тр (см. рис.1 а, б, в) . По законам физики, изменение тока в обмотке I вызовет появление ЭДС индукции, которая препятствует изменению тока в обмотке и вызывает напряжения взаимоиндукции в обмотках обратной связи II и в выходной обмотке III. Обмотки включены таким образом, что на верхнем выводе обмотки III будет «минус», а на верхнем выводе обмотки II «плюс». Диод D1 будет заперт и не будет мешать, а с обмотки II «плюс» окажется приложен к базе ключа и вызовет появление дополнительного напряжения, что в свою очередь вызовет увеличение тока коллектора ключа. А увеличение тока коллектора и обмотки I вызовет увеличение напряжения на базе и так далее, то есть, произойдет лавинообразное нарастание тока коллектора . Это нарастание будет происходить, пока транзистор не войдет в режим насыщения. Это такой режим, когда транзистор физически не может пропустить больший ток. Нарастание тока прекращается. Напряжение взаимоиндукции становится равным нулю, так как изменения тока через обмотку I больше не происхо-
дит, то есть на обмотках II и III напряжение исчезает. Вызвавшее такой ток коллектора напряжение на базе резко уменьшается. И ток коллектора становится небольшим. Но ток в обмотке I из-за инерционности индуктивности обмотки мгновенно уменьшиться не может. В обмотке накопилась энергия и, чтобы ток стал равным нулю, нужно эту энергию израсходовать. Ток обмотки начинает плавно уменьшаться. Так как нарастание тока и его убывание процессы противоположные, то произойдет переполюсовка ЭДС индукции, которая теперь будет направлена противоположно ЭДС при нарастании тока обмотки. При этом на обмотке возникнет импульс напряжения, который приложен «плюсом» к коллектору транзистора, а «минусом» - к «плюсу» источника питания. В результате между коллектором и эмиттером ключа возникнет импульс напряжения 500-600 В. Появление ЭДС индукции вызовет появление напряжений взаимоиндукции в обмотках II и III также другой полярности. При этом напряжение «минус» с обмотки обратной связи II надежно закроет ключ, а напряжение «плюс» с обмотки III откроет диод D1 и начнет заряжаться конденсатор С2 (см. рис.1 г) . Чем больше ток заряда, то есть чем быстрее израсходуется энергия трансформатора, тем быстрее процесс повторится. Рис. 1. Схема автогенератора. Сложно? Сначала, может быть, да. Вникните, почитайте школьный учебник про свойства индуктивности. Разберитесь. Остальное будет проще! Продолжим. Итак, сердцем импульсного блока питания является автогенератор. Причем, любого. Обязательными элементами его являются импульсный трансформатор и транзистор - ключ. Вторичных обмоток у трансформатора может быть несколько - это не имеет значения. Обязательной является обмотка обратной связи. Подавляющее большинство ИБП выполняется по схеме, где функции генерации, управления и стабилизации напряжений вторичных источников питания совмещены. Объединение несколько функций в одном устройстве упрощает схему устройства,
уменьшает потери, облегчает режим работы выходного транзистора, уменьшает габариты. Кроме того, все эти функции взаимосвязаны, поэтому их реализация труда не представляет. У таких ИБП система стабилизации перенесена из вторичных обмоток трансформатора в первичную обмотку, где значения токов уменьшены на коэффициент, равный коэффициенту трансформации. Выпрямительные диоды сетевого напряжения также перенесены в сторону первичной цепи, вследствие чего через диоды будут протекать токи, тоже уменьшенные в коэффициент трансформации раз. При этом силовой трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, исключается, а вместо него вводится импульсный трансформатор, работающий на частоте до 100 кГц с ферритовым магнитопроводом и имеющий в несколько раз меньшие габаритные размеры и массу. Кроме того, уменьшаются габариты фильтров вторичных выпрямителей, так как при частоте 30-100 кГц для получения хорошей фильтрации нужны существенно меньшие емкости фильтров, и можно обойтись без дросселей. Поэтому при тех же параметрах блока питания габариты ИБП в десятки раз меньше габаритов обычного 50-герцового блока питания. Функциональная схема ИБП Разбирая упрощенную функциональную схему ИБП, представленную на рис.2, кое в чем повторюсь. Ее основными функциональными узлами являются сетевой выпрямитель Р со сглаживающим емкостным фильтром Сф, ключевой преобразователь напряжения (автогенератор) с импульсным трансформатором, устройство управления (контроллер) с цепью обратной связи и вторичный выпрямитель импульсных напряжений VD1, С1. -220В Цепь 3 ■ 4». 1 Рис. 2. Упрощенная функциональная схема ИБП, Напряжение сети 220 В поступает на выпрямитель Р со сглаживающим емкостным фильтром Сф. С конденсатора фильтра Сф выпрямленное напряжение через обмотку W1 трансформатора Т поступает на коллектор транзистора VT, выполняющего функций ключевого преобразователя постоянного напряжения в импульсное с частотой повторения 15-100 кГц. Ключевой преобразователь представляет собой импульсный генератор, работающий в режиме самовозбуждения. На рис. 3 приведены временные диаграммы преобразователя. В течение времени ДТ, когда транзистор открыт, через первичную обмотку W1 трансформатора протекает линейно нарастающий ток 1к. В сердечнике трансформатора запасается энергия магнитного поля. Когда транзистор закрывается, на верхнем по схеме выводе вторичной обмотки трансформатора W2 появляется положительный потенциал и накопленная энергия передается в нагрузку через диод VD1. В стационарном режиме напряжение на выходе:
и вх дт ивых п !_ДТ > где n = W1/W2 — коэффициент трансформации. Изменяя ДТ, т. е. время, в течение которого открыт транзистор преобразователя, можно регулировать выходное напряжение. Размахи импульсов тока через транзистор и диод зависят от индуктивности первичной обмотки трансформатора. При оптимальном ее значении максимальный ток через первичную обмотку вдвое превышает средний ток через нее. При этом ток через диод прекращается в момент открывания транзистора. Щъ А 1т* Рис.3. Временные диаграммы преобразователя. Изменять ДТ можно разными способами. Наиболее подходящий способ регулирования величины выходного напряжения - широтно-импульсная модуляция. Принцип ШИМ заключается в регулировании времени, в течение которого ключевой транзистор открыт, при этом происходит регулировка количества накопленной трансформатором энергии. Основные достоинства ШИМ - постоянство периода повторений Т и простота реализации. Поэтому ШИМ применяют практически во всех конструкциях ИБП. По этой причине другие способы регулировки мы рассматривать не будем. Более подробная функциональная схема приведена на рис. 4. Рассмотрим случай, когда в установившемся режиме ток нагрузки увеличился. Это означает, что энергия, запасенная трансформатором, будет расходоваться быстрее, чем обычно, т.е. время закрытого состояния ключа уменьшится. А для увеличения накопленной энергии нужно увеличить время открытого состояния ключа, чтобы в трансформаторе накопилось больше энергии. В результате общее время Т = const. Аналогично при уменьшении тока нагрузки. Устройство управления ключевым транзистором называется контроллером (ударение на второе «о»), в данном случае - ШИМ-контроллером. Вообще под ШИМ- контроллером подразумевают все устройство управления, включая элементы запуска и защиты, так как они являются неотъемлемой частью схемы ИБП и используют часто одни и те же элементы схемы. Схема любого импульсного блока питания состоит из следующих узлов: схемы запуска, схемы управления, схемы управления ключевым транзистором (исполнительное устройство) и схем защиты, которых в устройстве может быть несколько. Далее разберем по порядку свойства каждого узла.
Сеть U1 U2 Схемы запуска Рис. 2. Функциональная схема ИБП. Необходимость схемы запуска вызвана тем, что при включении ИБП самовозбуждение автогенератора невозможно, так как разряженные конденсаторы фильтров импульсных выпрямителей представляют собой короткое замыкание для импульсов, снимаемых с вторичных обмоток трансформатора. Пусковые токи могут достигать 50...100 А, что создает аварийный режим работы для автогенератора. Устройство запуска обеспечивает принудительное включение и выключение автогенератора в течение нескольких циклов, за время действия которых происходит заряд конденсаторов фильтров импульсных выпрямителей. Одновременно это исключает возможность возникновения аварийной ситуации, так как автогенератор плавно, постепенно выходит на номинальный режим. В импортных схемах наибольшее распространение нашли схемы подачи начального открывающего смещения на ключ. В момент подачи питания через резисторы Rcm от «+» сетевого выпрямителя на базу ключа подается начальное смещение, достаточное для создания начального тока через ключ. За счет обмотки обратной связи происходит нарастание тока через ключ до насыщения, при этом диоды вторичных выпрямителей заперты и не мешают процессу. Как только ключ входит в режим насыщения, нарастание тока прекращается, напряжение на базе ключа становится равным начальному, коллекторный ток ключа резко уменьшается, что приводит к изменению полярности на обмотках трансформатора, в том числе появляется минус на выводе обмотки обратной связи, подключенной к базе ключа, ключ закрывается, диоды импульсных выпрямителей открываются и энергия, накопленная трансформатором, через диоды переходит в разряженные конденсаторы фильтров импульсных выпрямителей. Так как конденсаторы представляют собой в этот момент короткое замыкание, то энергия трансформатора убывает очень быстро. После нескольких циклов заряда конденсаторов автогенератор переходит в нормальный режим и больше схема запуска не используется. Во многих импортных ИБП цепь запуска не отключается, что иногда приводит к выходу из строя ключа при неисправности одного из вторичных выпрямителей, если не применяется схема защиты от короткого замыкания. В отечественных телевизорах применяются несколько схем запуска ИБП. Одна из них - генератор, собранный на однопереходном транзисторе КТ117. В течение не-
которого времени, задаваемого схемой и достаточного для надежного запуска автогенератора, генератор на КТ117 генерирует импульсы, которые подаются на базу ключа как начальное смещение и вызывают запуск цикла работы автогенератора. Если неисправность отсутствует, то конденсаторы фильтров заряжаются и автогенератор входит в нормальный режим. Иначе схема Запуска отключится и ИБП не запустится. Схемы управления На схемы управления возлагается функция отслеживания уровня выходного напряжения, выработка сигнала ошибки и, часто, непосредственного управления ключом. Обычно схема управления представляет собой схему сравнения реального выходного напряжения и образцового, выработанный сигнал ошибки подается на исполнительную схему, управляющую непосредственно ключевым транзистором (см. рис. 5). С обмотки трансформатора ГЦ- UriO ~ Реальное напряжение * Образцовое напряжение * W Схема сравнения ф Сигнал ошибки С обмотки обратной связи ^^ Управляющее ^^ ^^ напряжение ^^ На ключ Рис.5. Функциональная схема управления. Несмотря на кажущуюся сложность функциональной схемы устройства управления сама схема не сложна и работа ее для понимания труда не представляет. Схема управления питается от одной из обмоток трансформатора, поэтому напряжение питания на ней всегда соответствует напряжению на других обмотках, т.е. реальному. Пока автогенератор не вошел в нормальный режим, напряжение питания мало и транзистор закрыт. По мере увеличения напряжения питания на стабилитроне появляется образцовое напряжение, и затем транзистор начинает открываться. В рабочем режиме на выходе присутствует положительное напряжение, которое подается на исполнительную схему. Понятно, что при изменении реального напряжения напряжение, подаваемое на исполнительное устройство, также будет изменяться, изменяя условия работы исполнительного устройства. Исполнительное устройство представляет собой либо ключевую схему, срабатывающую при достижении импульсом тока коллектора силового ключа определенной величины, либо схему, шунтирующую переход база-эмиттер того же силового ключа при достижении определенного уровня напряжения на базе. На рис. 6 приведены эпюры, поясняющие работу устройства управления при ШИМ-модуляции. По ним видно, как изменение реального напряжения и вместе с ним сигнала ошибки влияет на ширину импульса, вырабатываемого ключевым транзистором. Меандр изг - работа автогенератора без управления. При работе с управлением напряжение ошибки иош воздействует на исполнительное устройство совместно с напряжением обратной связи Un, меняя порог его срабатывания. В результате при изменении тока нагрузки изменяется ширина импульсов, вырабатываемых ключевым транзистором.
Рис. 6. Работа устройства управления при ШИМ-модуляции. Схемы защиты Сложность того или иного ИБП зависит, в основном, от примененных схем защиты. В дешевых моделях ИБП используются простейшие виды защит. Вообще защитные устройства можно разделить на следующие типы по функциям: защитные устройства всего ИБП, сетевого выпрямителя, от большого напряжения сети, от малого напряжения сети, от перегрузки (короткого замыкания), от холостого хода и так далее. По сложности исполнения их можно разделить на простые (предохранители, защитные резисторы), среднего уровня сложности и большой сложности. В ИБП может быть применено сразу несколько типов защит, различной степени сложности. Однако, несмотря на то, что встраивание сложных защит мотивируется благими целями, увеличение сложности устройств в результате оборачивается уменьшением их надежности, так как увеличивается число элементов схем, ухудшением ремонтопригодности и, значит, увеличением стоимости ремонта. А так как защиты встраиваются непосредственно в ИБП, то и выход из строя элементов защиты также приводят к выходу из строя и элементы самого ИБП. Простейшим защитным элементом является предохранитель. В любом устройстве он ставится на входе питания сетевым напряжением. Предохранитель является инерционным элементом, поэтому он не защищает ни ключевой транзистор ИБП, ни его элементы. Назначение предохранителя - защита диодов выпрямителя при пробое ключа или конденсатора сетевого фильтра, а также размагничивающего устройства при неисправности позистора1. Следующий защитный элемент - защитный резистор, который выполняет две функции. Первая - ограничивает мгновенный ток через схему, на входе которой он стоит. И вторая - выполняет функции предохранителя. Как и предохранитель защитный резистор - инерционный элемент. Он перегорает по факту превышения Термистор и позистор это полупроводниковые резисторы, отличающиеся друг от друга температурным коэффициентом. Термистор — терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, позистор - терморезистор с положительным коэффициентом сопротивления.
среднего тока через него. Если защитный резистор стоит в сетевой части ИБП, то он защищает сетевой выпрямитель при пробитом ключе или конденсаторе сетевого фильтра, если он стоит перед выпрямительными диодами вторичных выпрямителей, то защищает весь ИБП от перегрузки. Часто во вторичных выпрямителях применяют защитные диоды. На схемах они обозначаются как стабилитроны, но это не так. Когда на защитном диоде напряжение меньше порога срабатывания, он не потребляет тока и не мешает работе. При появлении на таком «стабилитроне» напряжения, на которое он рассчитан (например, R2M, который ставится для защиты выходного каскада строчной развертки, рассчитан на 150 В) , «стабилитрон» пробивается, становится коротким Замыканием для ИБП, который выключается. ИБП, в котором применяются такие «стабилитроны», должны иметь защиту от перегрузок. А напряжение на защитном диоде может повыситься из-за резких скачков сетевого напряжения, мощной импульсной помехи в сети, неисправности самого ИБП. Таким образом, защитный диод защищает устройства, стоящие в данной цепи питания, например, выходной каскад строчной развертки. Защитный диод не восстанавливается и после срабатывания подлежит замене, но ни в коем случае не на обычный стабилитрон! Остальные устройства защиты представляют собой схемы, состоящие из нескольких элементов, и интегрированы со схемой ИБП. Такие устройства могут быть с внутренним управлением, отслеживающие состояние ИБП и управляющие им и с внешним управлением, следящими за состоянием цепей вторичных источников питания и даже исправность всего устройства в целом, например, телевизора. Чем больше применено таких защитных устройств, тем сложнее ремонт. Иногда приходится изобретать способы запуска ИБП, выключенного каким-либо защитным устройством, отключать защиту, прибегать к различным уловкам, чтобы найти неисправность . Ну что? Очень сложно? Если вы хоть что-то поняли, переходите во вторую главу статьи, где мы разберем конкретные схемы ИБП. ГЛАВА 2. СХЕМЫ ИБП Разбор реальных схем начнем с самых простых: ИБП телевизора Sanyo CKM 3022- 00 и видеоплейера Funai VIP-5000LR. Схема управления ключом, примененная в этих устройствах, встречается довольно часто и даже в микросхемном исполнении. Некоторые несущественные элементы схем, такие, как выпрямители сетевого напряжения и вторичных выпрямителей, я не стал рисовать, их работа описана в любом учебнике. Начнем! ИБП телевизора Sanyo CKM 3022-00 Глядя на схему, мы видим, что напряжение питания +290 В подается через обмотку 3-7 на коллектор Q513, значит это ключевой транзистор. Его база через резисторы R520, R521, R522, R524 подключена к источнику питания +290 В, значит это цепь начального смещения ключа. К цепи базы ключа непосредственно подключен транзистор Q512, следовательно, он управляет напряжением на базе ключа. Транзистором Q512 управляет транзистор Q511, который в свою очередь управляется оптопарои D515, которая управляется схемой, собранной на Q553. И как это все работает? Об этом более подробно дальше. С сетевого выпрямителя на ИБП поступает напряжение 280-300 В. Фильтром выпрямителя является конденсатор С507. Что от него зависит? Этот конденсатор убирает пульсации, приходящие с сете-
вого выпрямителя. Причем, чем больше емкость конденсатора, тем меньше величина пульсаций и чем меньше ток, потребляемый ИБП, тем также меньше пульсаций. Величину емкости этого конденсатора разработчики выбирают исходя из уровня допустимых пульсаций, и при ремонте желательно ставить емкость с не меньшей величиной, иначе возможна некачественная работа устройств. И конечно, рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 350-400 В, иначе после его взрыва вам придется долго вычищать ошметки от него, если не произойдет чего-либо более серьезного. РИБ Напряжение начального смещения от источника +290 В поступает на базу Q513 через резисторы R520, R521, R522, R524. В первый момент никаких иных напряжений на базу не подается, транзистор Q512 заперт. Появляется небольшой ток коллектора ключа и на выводе 1 обмотки обратной связи возникает небольшой "+", который через диод D517 и резистор R524 прикладывается к базе Q513, вызывая увеличение тока его коллектора. Этот процесс продолжается до тех пор, пока Q513 не войдет в режим насыщения, при этом Q512 заперт и влияния на работу ключа не оказывает, так как сопротивление фототранзистора оптопары велико и транзистор Q511 заперт. Вся энергия, накопленная трансформатором, пойдет на зарядку конденсаторов фильтров вторичных выпрямителей, причем одного цикла заряда будет недостаточно. Поэтому пауза между импульсами будет минимальна, а время открытого состояния ключа, во время которого энергия накапливается в трансформаторе, максимально. Момент включения ИБП - самый тяжелый для ключевого транзистора, поэтому почти все проблемы, связанные с ИБП возникают именно в этот момент. После нескольких циклов заряда конденсаторов вторичных выпрямителей напряжение на их выходах станет близким к номинальному. Начнет работать устройство сравнения на Q553. Эмиттер Q553 подключен к источнику образцового напряжения на стабилитроне D561. Напряжение на стабилитрон подается с выхода +130 В через резистор R554 и растет с увеличением напряжения выхода +130. Когда напряжение на выходе выпрямителя +130 В станет больше напряжения стабилизации стабилитрона, напряжение на нем изменяться перестанет, т.е. напряжение на эмит-
тере Q553 зафиксируется. База Q553 подключена к регулируемому делителю таким образом, что когда напряжение выпрямителя +130 В станет близко к +130 вольтам, напряжение на базе станет больше, чем напряжение на эмиттере и транзистор начнет открываться. Так как нагрузкой коллекторной цепи является свето- диод оптопары, то через светодиод потечет ток, светодиод начнет излучать световой поток на фототранзистор, сопротивление которого начнет уменьшаться. Причем, чем сильнее открыт Q553, тем больше световой поток и тем меньше сопротивление фототранзистора. Фототранзистор подключен к цепи базы Q511 и уменьшение сопротивления фототранзистора вызывает открывание Q511, который, в свою очередь, влияет на работу Q512. Режим работы Q512 меняется. Теперь, когда положительный импульс обратной связи приходит на базу ключа, часть его напряжения, поступающего через резистор R526, складывается с напряжением, приходящим с Q511 и Q512 начинает ограничивать амплитуду импульса обратной связи. Чем сильнее открыт Q511 (а также Q553), тем меньше амплитуда обратной связи, тем раньше выключится ключ и тем меньше энергии накопится в трансформаторе, что вызовет более медленное увеличение напряжения на выходах вторичных выпрямителей и, в конце концов, прекращение его роста. Теперь наступает рабочий режим ИБП, во время которого происходит слежение за выходным напряжением. При увеличении напряжение на выходе выпрямителя +130 В транзистор Q553 открывается сильнее, световой поток светодиода оптопары увеличивается, сопротивление фототранзистора уменьшается, Q511 открывается больше и смещение на базе Q512 увеличивается и он сильнее шунтирует цепь базы ключа Q513. Ключ начинает закрываться раньше и напряжение на выходах вторичных выпрямителей уменьшается. Обратный процесс происходит при уменьшении выходного напряжения + 130. Что произойдет, если выйдут из строя элементы устройства сравнения, оптопа- ра или другие элементы? Это зависит от того, какие конкретно элементы. Пробой Q553 вызовет резкое уменьшение выходного напряжения или даже срыв генерации, так как при пробое Q553 (а также при обрыве R551, R553, R556, пробое D561) светодиод оптопары станет излучать максимальный световой поток, фототранзистор и Q511 максимально откроются, смещение на базе Q512 станет максимальным и он максимально ограничит напряжение обратной связи на базе ключа вплоть до срыва. К отсутствию Запуска приведет обрыв R520-R521, R524, пробой Q512. В случае когда оборвутся R552, R555, Q553, светодиод и фототранзистор оптопары, Q511, Q512, R526 ключ будет работать в режиме генерации максимальной мощности и выйдет из строя. Остальные элементы схемы, такие как С514, R519, R525, С516, С517, D514, D516 и R517 улучшают условия возбуждения, препятствуют появлению выбросов (это кратковременное резкое повышение амплитуды) и т. д. Вы спросите: а где здесь защита? Защита здесь минимальна - на входе сетевого питания стоит предохранитель и между сетевым выпрямителем и конденсатором фильтра установлен защитный резистор (на схеме его нет, но на следующей схеме это R14) R502 на 3,9 Ом. Так что защиты практически никакой, резистор сгорит только после того, как пробьется ключ. ИБП видеоплейера Funai VIP-5000LR В приведенной схеме не показано устройство сравнения, так как его работа аналогична работе этого узла телевизора Sanyo. И вообще, вся схема подобна выше рассмотренной.
Резисторы R4 и R7 - цепь начального смещения ключа Q2. Цепь обратной связи - выводы 4-3 обмотки обратной связи, диод D3, R7, на переход база-эмиттер Q2 . Управляет работой ключа транзистор Q1, на который приходит сигнал ошибки с оптопары (при изменения сопротивления фототранзистора изменится ток в цепи: +питания, R1, фототранзистор, D1, переход база-эмиттер Q1, минус питания, изменится напряжение ошибки на переходе). Резисторы R12 и R13 являются датчиками тока ключа. При прохождении тока коллектора на них появляются импульсы напряжения, которые через диод D2 поступают на базу Q1. Сигнал ошибки - это медленно изменяющееся напряжение, а импульсы датчика тока - импульсы напряжения, в точности повторяющие форму тока коллектора ключа. Эти импульсы складываются с напряжением ошибки и управляют транзистором Q1, который, открываясь при достижении суммарным напряжением определенного порога, ограничивает величину импульсов тока ключа. Таким образом, от величины напряжения смещения на базе Q1, приходящего с оптрона, зависит время открытого состояния ключа, то есть напряжение на выходах вторичных выпрямителей. Для иллюстрации вышеизложенного приведу эпюры напряжений и токов, объясняющие процессы, происходящие в ИБП. На эпюре «а» показано, как изменяется выходное напряжение вторичных выпрямителей относительно необходимой величины, показанной пунктиром. При изменении этого уровня схемой сравнения изменится сопротивление фототранзистора (синяя линия на эпюре «в») и, соответственно, выработано напряжение управления (красная линия на эпюре «в»). Эпюра «б» показывает, каким был бы импульс тока коллектора ключа в режиме «без управления» и при этом напряжение на эмиттере ключа - эпюра «г». Складывая напряжение управления и напряжение, поступающее с эмиттера Q2, получим эпюру «д», на которой пунктиром обозначен порог, при достижении кото-
рого происходит выключение ключа и прекращение тока коллектора ключа - эпюра «е». ивых а) б), 1к t Uotu Rorrrp •):-- " t ибэ.1 ". 1 . U6o1 д) ,-т -1 Ik e) . На эпюрах ясно видно как происходит регулировка выходного напряжения. Конечно, регулирование происходит гораздо медленнее - происходит это потому, что конденсаторы фильтров вторичных выпрямителей сглаживают резкие кратковременные скачки напряжений. Эпюрами, приведенными здесь, можно иллюстрировать также работу блока питания , описанного ранее, так как их принцип работы практически одинаков. В следующей главе продолжим рассмотрение работы ИБП других устройств. ГЛАВА 3. СХЕМЫ ИБП В этой статье рассмотрим схему, управление ключом в которой сделано по другому принципу. Данная схема с незначительными изменениями применена во многих телевизорах, таких как Akai CT-1405E, Elekta CTR-2066DS и других. На транзисторе Q1 собрано устройство сравнения, схема его ничем не отличается от других, рассмотренных раньше. Только здесь применен транзистор п-р-п, в результате поменялась полярность включения. Питается схема сравнения от отдельной обмотки от выпрямителя D5 с фильтром С2. Начальное смещение на ключ Q4 подается через резистор R7, обычно представляющий собой несколько последовательно включенных резисторов, что объясняется, по-видимому, лучшей теплоотдачей, исключением пробоя между выводами (все-таки падение напряжения на нем 300 В) или технологичностью сборки. Я сам толком не знаю, для чего это делается, но в импортной аппаратуре такое видишь сплошь и рядом.
Цепь обратной связи подключена здесь не таким способом, какие мы разбирали раньше. Один вывод обмотки обратной связи подключается как обычно, к базе ключа, а другой - на диодный распределитель D3,D4. Что получается в результате? Транзисторы Q2 и Q3 представляющие собой составной транзистор, являются регулируемым сопротивлением. Это сопротивление (между плюсом конденсатора СЗ и эмиттером Q3) зависит от приходящего с Q1 сигнала ошибки. Так как транзистор Q2 проводимости p-n-р, то с увеличением приходящего на его базу напряжения его ток уменьшается, транзистор Q3 приза- крывается, то есть сопротивление составного транзистора увеличивается. Это свойство схемы и используется. Рассмотрим момент запуска. Конденсатор СЗ разряжен. Цепь обратной связи подключена плюсом к базе, минусом через D4 и R9 с общим проводом. Происходит процесс линейного нарастания тока коллектора, который заканчивается насыщением ключа и его закрыванием. При этом полярность напряжения на обмотке обратной связи меняется на обратную и этим напряжением через диод D3 заряжается конденсатор СЗ. Когда энергия трансформатора израсходуется, конденсатор СЗ окажется подключенным к переходу база-эмиттер ключа через сопротивление составного транзистора минусом на базу и закроет ключ. Время разряда СЗ и величина закрывающего потенциала зависят от величины сопротивления составного транзистора. В момент запуска блока питания это сопротивление большое и разряд конденсатора СЗ не задерживает очередной цикл, однако, в установившемся режиме задержка очередного цикла получается достаточна для регулировки средней мощности, отдаваемой в нагрузку. Таким образом, мы видим, что рассматриваемая схема не совсем ШИМ. Если в предыдущих схемах регулированию подвергалось время открытого состояния ключа, то в данной схеме регулируется время закрытого состояния ключа. На рисунке ниже показан путь разряда конденсатора СЗ. В момент времени tO начинается нарастание тока коллектора ключа и продолжается до момента tl. На этом отрезке времени напряжение ибэ ключа нарастает. На заряде СЗ это никак не отражается, так как к обмотке обратной связи СЗ подключен через закрытый в этот момент диод D3. Как только рост коллекторного тока ключа заканчивается, полярность напряжения на обмотке обратной связи меняется на обратную, диод D3 открывается и начинается заряд СЗ. Одновременно через сопротивление составно-
го транзистора Rcoct это напряжение прикладывается к переходу база-эмиттер ключа, надежно запирая его. Заряд СЗ продолжается до момента времени t2, то есть пока накопленная энергия трансформатора не перейдет в нагрузку. В этот момент заряженный СЗ через Rcoct и открывшийся диод D4 окажется подключенным к переходу база-эмиттер ключа. На приведенном рисунке видно, как делится напряжение заряженного конденсатора СЗ между сопротивлением составного транзистора Rcoct (Ucoct) и сопротивлением участка база-эмиттер ключа Rkh (ибэ), которое определяется суммой сопротивлений R9 и сопротивления открытого диода D4 . Сопротивление резисторов R6, R9 и R10 мало и их можно не принимать во внимание. При большом сопротивлении Rcoct разряд СЗ происходит медленнее, и порог открывания ключа будет достигнут позже, чем при малом Rcoct. В момент времени t3 напряжение СЗ уменьшится до такой величины, что запирающее напряжение на базе ключа исчезнет и цикл повторится. Так сопротивление составного транзистора участвует в процессе. Схемы отечественных ИБП Подавляющее большинство схем отечественных ИБП построены по одинаковой схеме, по одному принципу и различаются лишь схемой запуска, да величинами выходных напряжений вторичных выпрямителей. И еще одна особенность - отечественные ИБП не предназначены для работы в дежурном режиме (то есть в режиме практически холостого хода). Во всех ИБП имеются защиты от перегрузки и короткого замыкания в нагрузке, от недонапряжения в сети ниже 160 В, холостого хода. В некоторых моделях с дистанционным управлением выключение ИБП производится с помощью искусственно создаваемой перегрузки, в этом случае срабатывает защита по перегрузке и срывается генерация. Так как еще имеется очень много отечественных телевизоров с такими ИБП, я расскажу о них более подробно, несмотря на то, что буду кое в чем повторяться . То, о чем я буду рассказывать, относится ко всем моделям ИБП, построенным на дискретных элементах. Отечественные ИБП, построенные с применением микросхемы К1033ЕУ1 (аналог TDA4 601) рассмотрим в следующей главе, в которой опишу работу ИБП на микросхемах. Более новые ИБП, в которых применены разработки зарубежных производителей, я здесь рассматривать не буду. Модуль питания МП-3-3 Рассмотрим принципиальную схему модуля питания МП-3-3.
К *! =, ш J „ 98 * s Г i r^ ч> * 9£*\ 8& Т. ^ 8l *J St *** *a 901 9S *
В состав модуля входит низковольтный выпрямитель (диоды VD4—VD7), формирователь импульсов запуска (VT3), импульсный генератор (VT4), устройство стабилизации (VT1), устройство защиты (VT2), импульсный трансформатор Т1, выпрямители на диодах VD12—VD15, стабилизатор напряжения 12 В (VT5—VT7). Импульсный генератор собран по схеме автогенератора с коллекторно-базовыми связями на транзисторе VT4. При включении телевизора постоянное напряжение с выхода фильтра сетевого выпрямителя (конденсаторов С16, С19, С20) через обмотку 19—1 трансформатора Т1 поступает на коллектор транзистора VT4. Одновременно сетевое напряжение с диода VD7 через резисторы R8 и R 11 заряжает конденсатор С7, а также поступает на эмиттер транзистора VT2, где оно используется в устройстве защиты модуля питания от пониженного напряжения сети. Когда напряжение на конденсаторе С7, приложенное между эмиттером и базой 1 однопе- реходного транзистора VT3, достигает значения 3 В, транзистор VT3 открывается. Конденсатор С7 начинает разряжаться по цепи: переход эмиттер—база транзистора VT3, эмиттерный переход транзистора VT4, параллельно соединенные резисторы R14 и R16, .конденсатор С7. Ток разрядки конденсатора С7 открывает транзистор VT4 на время 10...15 мкс, достаточное, чтобы ток в его коллекторной цепи возрос до 3...4 А. Протекание коллекторного тока транзистора VT4 через обмотку намагничивания 19—1 сопровождается накоплением энергии в магнитном поле сердечника. После окончания разрядки конденсатора С7 транзистор VT4 закрывается. Прекращение коллекторного тока вызывает в катушках трансформатора Т1 появление ЭДС самоиндукции, которая создает на выводах 6, 8, 10, 5 и 7 трансформатора Т1 положительное напряжение . При этом через диоды однополупериодных выпрямителей во вторичных цепях VD12—VD15 протекает ток. При положительном напряжении на выводах 5, 7 трансформатора Т1 конденсаторы С14 и С6 заряжаются соответственно в цепях анода и управляющего электрода тиристора VS1 и С2 в эмиттерно-базовой цепи транзистора VT1. Конденсатор С6 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1, диод VD11, резистор R 19, конденсатор С6, диод VD9, вывод 3 трансформатора. Конденсатор С14 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1, диод VD8, конденсатор С14, вывод 3 трансформатора. Конденсатор С2 заряжается по цепи: вывод 7 трансформатора Т1, резистор R13, диод VD2, конденсатор С2, вывод 13 трансформатора. Аналогично осуществляются последующие включения и выключения транзистора VT4 автогенератора. Причем несколько таких вынужденных колебаний оказывается достаточным, чтобы зарядить конденсаторы во вторичных цепях. С окончанием зарядки этих конденсаторов между обмотками автогенератора, подсоединенными к коллектору (выводы 1, 19) и к базе (выводы 3, 5) транзистора VT4, начинает действовать положительная обратная связь. При этом автогенератор переходит в режим автоколебаний, при котором транзистор VT4 будет автоматически открываться и закрываться с определенной частотой. В открытом состоянии транзистора VT4 его коллекторный ток протекает от плюса конденсатора С16 через обмотку трансформатора Т1 с выводами 19, 1, коллекторный и эмиттерный переходы транзистора VT4, параллельно включенные резисторы R14, R16 к минусу конденсатора С16. Из-за наличия в цепи индуктивности нарастание коллекторного тока происходит по пилообразному закону. Для исключения возможности выхода из строя транзистора VT4 от перегрузки сопротивление резисторов R14 и R16 подобрано таким образом, что, когда ток коллектора достигает значения 3,5 А, на них создается падение напряжения, достаточное для открывания тиристора VS1. При открывании тиристора конденсатор С14 разряжается через эмиттерный переход транзистора VT4, соединенные параллельно резисторы R14 и R16, открытый тиристор VS1. Ток разрядки конденсатора С14 вычитается из тока базы транзистора VT4, и транзистор преждевременно закрывается.
Дальнейшие процессы в работе автогенератора определяются состоянием тиристора VS1. Более раннее или более позднее его открывание позволяет регулировать время нарастания пилообразного тока и тем самым — количество энергии, запасаемой в сердечнике трансформатора. Модуль питания может работать в режиме стабилизации и в режиме короткого замыкания. Режим стабилизации определяется работой УПТ на транзисторе VT1 и тиристоре VS1. При сетевом напряжении 220 В, когда выходные напряжения вторичных источников питания достигнут номинальных значений, напряжение на обмотке трансформатора Т1 (выводы 7, 13) возрастет до значения, при котором постоянное напряжение на базе транзистора VT1, куда оно поступает через делитель Rl—R3, становится более отрицательным, чем на эмиттере, куда оно передается полностью. Транзистор VT1 открывается по цепи: вывод 7 трансформатора, R13, VD2, VD1, эмиттерный и коллекторный переходы транзистора VT1, R6, управляющий электрод тиристора VS1, R14-R16, вывод 13 трансформатора. Ток транзистора, суммируясь с начальным током управляющего электрода тиристора VS1, открывает его в тот момент, когда выходное напряжение модуля достигает номинальных значений, прекращая нарастание коллекторного тока. Изменяя напряжение на базе транзистора VT1 подстроечным резистором R2, можно регулировать напряжение на резисторе R10 и, следовательно, изменять момент открывания тиристора VS1 и продолжительность открытого состояния транзистора VT3, т.е. устанавливать выходные напряжения вторичных источников питания. При увеличении напряжения сети (либо уменьшении тока нагрузки) возрастает напряжение на выводах 7, 13 трансформатора Т1. При этом увеличивается отрицательное напряжение базы по отношению к эмиттеру транзистора VT1, вызывая возрастание коллекторного тока и падения напряжения на резисторе R10. Это приводит к более раннему открыванию тиристора VS1 и закрыванию транзистора VT4, мощность, отдаваемая во вторичные цепи, уменьшается. При понижении напряжения сети (либо увеличении тока нагрузки) соответственно меньше становится напряжение на обмотке трансформатора Т1 и потенциал базы транзистора VT1 по отношению к эмиттеру. Теперь из-за уменьшения напряжения, создаваемого коллекторным током транзистора VT1 на резисторе R10, тиристор VS1 открывается в более позднее время и количество энергии, передаваемой во вторичные цепи, возрастает. Существенную роль в защите транзистора VT4 играет каскад на транзисторе VT2. При уменьшении напряжения сети ниже 150 В напряжение на обмотке Т1 с выводами 7, 13 оказывается недостаточным для открывания транзистора VT1. При этом устройство стабилизации и защиты не работает и создается возможность перегрева транзистора VT4 из-за перегрузки. Чтобы предотвратить выход из строя транзистора VT4, необходимо прекратить работу автогенератора. Предназначенный для этой цели транзистор VT2 включен таким образом, что на его базу подается постоянное напряжение с делителя R18, R4, а на эмиттер — пульсирующее напряжение частотой 50 Гц, амплитуда которого стабилизируется стабилитроном VD3. При уменьшении напряжения сети уменьшается напряжение на базе транзистора VT2. Так как напряжение на эмиттере стабилизировано, уменьшение напряжения на базе приводит к открыванию транзистора. Через открытый транзистор VT2 трапецеидальные импульсы с диода VD7 попадают на управляющий электрод тиристора, открывая его на время, определяемое длительностью трапецеидального импульса. Это прекращает работу автогенератора. Режим короткого замыкания возникает при наличии короткого замыкания в нагрузке вторичных источников питания. Запуск модуля в этом случае производится запускающими импульсами от устройства запуска (транзистор VT3), а выключение — с помощью тиристора VS1 по максимальному току коллектора транзистора VT4. После окончания запускающего импульса устройство не возбуждается, поскольку
вся энергия расходуется короткозамкнутой цепью. После снятия короткого замыкания модуль входит в режим стабилизации. Выпрямители импульсных напряжений, подсоединенные ко вторичной обмотке трансформатора Т1, собраны по однополупериодной схеме. Выпрямитель на диоде VD12 создает напряжение 130 В для питания модуля строчной развертки. Пульсации этого напряжения сглаживаются конденсатором С27. Резистор R22 устраняет возможность значительного повышения напряжения на выходе выпрямителя при отключении нагрузки. На диоде VD13 собран выпрямитель напряжения 28 В, предназначенный для питания модуля кадровой развертки. Фильтр на его выходе образован конденсатором С28 и дросселем L2. Выпрямитель напряжения 15 В для питания УЗЧ собран на диоде VD15 и конденсаторе СЗО. Напряжение 12 В, используемое в блоке управления, модуле цветности, модуле радиоканала и модуле кадровой развертки, создается выпрямителем на диоде VD14 и конденсаторе С29. На выходе этого выпрямителя включен компенсационный стабилизатор напряжения. В его состав входят регулирующий транзистор VT5, усилитель тока VT6 и управляющий транзистор VT7. Напряжение с выхода стабилизатора через делитель R26, R27 поступает на базу транзистора VT7. Переменный резистор R27 предназначен для установки выходного напряжения. В эмиттерной цепи транзистора VT7 напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с опорным напряжением на стабилитроне VD16. Напряжение с коллектора VT7 через усилитель на транзисторе VT6 поступает на базу транзистора VT5, включенного последовательно в цепь выпрямленного тока. Это приводит к изменению его внутреннего сопротивления, которое в зависимости от того, увеличилось или уменьшилось выходное напряжение, либо возрастает, либо понижается. Конденсатор С31 предохраняет стабилизатор от возбуждения. Через резистор R23 поступает напряжение на базу транзистора VT7, необходимое для его открывания при включении и восстановлении после короткого замыкания. Дроссель L3 и конденсатор С32 — дополнительный фильтр на выходе стабилизатора. Конденсаторы С22—С26, шунтирующие выпрямительные диоды, предназначены для уменьшения помех, излучаемых импульсными выпрямителями в электрическую сеть. ГЛАВА 4. СХЕМОТЕХНИКА ИБП НА МИКРОСХЕМАХ Микросхемы, применяемые в импульсных блоках питания и которые непосредственно участвующие в управлении автогенератором, называются контроллерами. Применяются также вспомогательные микросхемы, содержащие в себе наборы элементов и позволяющие уменьшить размеры ИБП. Контроллеры бывают, в основном, двух типов: управляющие внешним (находящемся вне микросхемы) силовым ключом и со встроенным силовым ключом. Применение микросхем обусловлено технологичностью сборки, уменьшением габаритов и веса ИБП, упрощением ремонта. Функции, которые выполняют контроллеры, те же, что и контроллеры, выполненные на дискретных элементах. Поэтому все, что я писал в предыдущих главах, относится и к ИБП на микросхемах. Отличие состоит лишь в том, какие применены схемные решения в связи со спецификой производства микросхем. Для примера рассмотрим парочку-тройку таких ИБП. Первая схема - с микросхемой STK73410 II. И что мы видим? Почти все то же, что и в ИБП телевизора Sanyo, рассмотренном раньше. Микросхема STK73410II представляет собой устройство управления с силовым
ключом в одном корпусе. Левый по схеме транзистор - устройство сравнения, которое выдает напряжение ошибки на следующий транзистор, который шунтирует переход база-эмиттер ключевого транзистора. В зависимости от величины ошибки средний по схеме транзистор получает начальное смещение, и момент ограничения импульса напряжения на базе ключа меняется при изменении величины ошибки. То есть, все то же самое. Но так как микросхема проектируется для применения в разных устройствах, в нее заложены дополнительные возможности: возможность ручной регулировки выходного напряжения путем подключения между выводом 4 и минусом питания резистора, возможность подключения дополнительных защит к выводу 3 (в данной схеме этот вывод используется для выключения и включения блока - при подаче большого открывающего смещения на средний транзистор он полностью открывается и закорачивает переход база-эмиттер ключа, срывая генерацию: такая схема возможна при наличии в телевизоре дополнительного дежурного блока питания). Т Т + 300 Б Блок питания телевизора DAEWOO DTV-2057TFB имеет дополнительный трансформатор для дежурного режима. Импульсный блок в дежурном режиме отключается подачей питания на светодиод оптопары. R13 U 47 С6 <г Ьф- С4 Юр -j^L-ФГ. 4^-^ Ф:—V-° STK73410 II Яг^г 1К 1 1 R4 68 к R2 68 к R1 68 L1 R14 —с 180 ЮОмН л: R11 33 С2 3300 С5 D3 >£ Включение блока питания при закрытом фототранзисторе Следующая схема: ИБП на микросхеме МА2830. Микросхема содержит силовой ключ и устройство управления, а также защиту от короткого замыкания в нагрузке. Здесь немного по-другому выполнена схема запуска - делитель R1R2 подключен
между плюсом источника питания и минусом. В момент появления питания на плюсе (в момент включения телевизора) конденсатор СЗ начнет заряжаться, создавая на базе ключа положительный открывающий потенциал на время, необходимое для надежного запуска автогенератора. Если в течение этого времени автогенератор не запустится, процесс заряда конденсатора закончится, исчезнет открывающий потенциал. Повторный запуск можно будет произвести только сняв питание 300 В, то есть выключив и снова включив сетевое питание. m о о со ГС S I га О R5 т 1 2 м- I >р МА2830 сз -lib 17_ С4 R1 R6 С2 X 1 R7 ■JTD2 R2 I D1 R3 R4 >г: Цепь обратной связи подключена к базе ключа через ограничительные резисторы R6 и R7. Одновременно обмотка обратной связи используется как источник импульсов для устройства управления и защиты. Сопротивление фототранзистора оп- топары зависит от напряжения на выходах вторичных выпрямителей (на схеме не показано, так как об этом было рассказано в предыдущих главах). При уменьшении или увеличении выходного напряжения сопротивление фототранзистора увеличивается (уменьшается) и положительный импульс напряжения с обмотки обратной связи через диод D2, фототранзистор поступает на ножку 5 микросхемы и на базу транзистора управления, который открывается позже или раньше, в зависимости то напряжения на выходе. Стабилитрон D1 защитный, при очень большой амплитуде напряжения обратной связи защищает оптопару. Стабилитрон, стоящий в микросхеме между ножкой 6 и базой управляющего транзистора защищает ключевой транзистор также при большой амплитуде напряжения обратной связи. В нормальном режиме стабилитрон заперт, но если амплитуда напряжения превысит порог его пробоя, то на базу управляющего транзистора поступит импульс напряжения, транзистор полностью откроется и зашунтирует переход база-эмиттер ключа, заперев его. В результате возможен срыв генерации. Такое возможно, если возник режим короткого замыкания в обмотках трансформатора или во вторичных выпрямителях. Вот, собственно, и все. Рассмотрим еще одно оригинальное схемное решение импульсного БП на основе ИМС контроллера STR50115B. Особенностью схемы является работа ИМС одновременно в качестве ШИМ- контроллера, включенного в первичные цепи БП, и стабилизатора вторичного напряжения питания выходного каскада строчной развертки ТВ. В связи с этим гальваническая развязка между питающей сетью и цепями строчной развертки отсутствует . Питание остальных узлов ТВ осуществляется обычным способом — путем
выпрямления напряжения + 14 В с отдельной обмотки 3-4 импульсного трансформатора преобразователя и получения из него необходимого набора стабилизированных напряжений. Наличие встроенных в ИМС контроллера узлов, осуществляющих дополнительную линейную стабилизацию выходного напряжения, а также наличие вывода микросхемы, подключенного к базе встроенного силового транзистора позволяет использовать данную ИМС в качестве обычного линейного стабилизатора, а в данном конкретном включении позволяет блоку питания сохранять работоспособность в диапазоне напряжений питающей сети от 110 до 240 В без каких-либо специальных схем переключения. С606 330.0/400V Т602 0.001 500V 680 500V . с" ' i птп D605 RGP15J 115V-GAMPER птп -► +f4V 470.0 25V С616 ф 470/ 2kV ntT7 L604 1.1jiH 0.062/ 100V R603 82 C607 H C609 470/2kV D604 GP080 C613 0.27 RGP10G 33 R610 0.68 C607 1 |<]yCZl—|H~ PULSE C614 068 200V D606 GP080 Д F601 STR501I5B PWM^REG 6.6 Г+ +115V C61 100 160V 0 rrk\ T\ s ■0£ C610 ИБП работает следующим образом. Напряжение питающей сети через сетевой фильтр С601...С605, Т601,токоограничительный резистор R601 и мостовой выпрямитель D601 заряжает конденсатор С606. В первый момент одновременно с зарядом С606 импульс тока проходит по цепи: обмотка 1-2 трансформатора Т602, незаряженный конденсатор С609, открывающийся благодаря начальному смещению (через резистор R602) переход коллектор-эмиттер силового транзистора VT 1 ИМС, предохранитель F602 и незаряженный конденсатор С615. Цепь положительной обратной связи, образованная обмоткой 7-5 трансформатора Т602 и элементами D605, L604,
С607, R603, ускоряет процесс перехода транзистора VT1 в состояние насыщения. При этом конденсатор С607 оказывается заряженным так, что отрицательный потенциал прикладывается к точке соединения элементов R603 и D604. Благодаря соответствующей полярности включения диода D604, конденсатор С607 быстро разряжается через обмотку 6-7 трансформатора Т602. При изменении полярности напряжения на обмотках Т602 (аналогично предыдущим схемам ИБП) транзистор VT1 переходит в режим отсечки. При этом конденсатор С607 перезаряжается и его положительный потенциал прикладывается к катоду диода D604 и через резистор R603 — к базе транзистора VT1. Благодаря соединению вывода 9 трансформатора Т602 с эмиттером VT1 (вывод 4 ИМС), напряжение на конденсаторе С607 прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора VT1, и задает его рабочую точку. Напряжение на конденсаторе С607, складываясь с напряжением, возникающим на обмотке 7-5, определяет соотношение длительностей нахождения VT1 во включенном и выключенном состояниях, т.е. обеспечивает режим ШИМ-управления. Рабочая точка VT1 стабилизирована благодаря смещению базы, задаваемому резистором R609, диодами D606, D607 и выходным напряжением преобразователя +115 В, играющим роль опорного. Такое построение схемы позволяет преобразователю устойчиво работать в широком диапазоне входных напряжений сети. Этой же цепи, а также дополнительной стабилизации выходного напряжения преобразователя служит узел управления силовым транзистором VT1 на элементах VT2, VT3, R1-R3, VD1, встроенные в ИМС. Элементы R1 и VD1 представляют собой внутренний источник опорного напряжения. На транзисторе VT3 и резисторах R2, R3 реализована схема сравнения и усилитель ошибки. Транзистор VT2 является управляющим, и вместе с VT1 представляют собой составной транзистор. Работа этого узла аналогична схеме управления обычного линейного стабилизатора напряжения. Однако, в данном случае VT1 работает в ключевом режиме, и изменение тока через переход коллектор-эмиттер транзистора VT2 при отклонении выходного напряжения +115 В вызывает изменение рабочей точки VT 1, т.е. дополнительную ШИМ-модуляцию. Внешнее управление (синхронизация и ШИМ-управление) контроллером осуществляется положительными импульсами, сформированными элементами С614, R610, D607, D606, R609, С613 из импульсов обратного хода, поступающих со строчной развертки. Предохранитель F602 служит дополнительной защитой при коротком замыкании в цепи нагрузки и неисправности ИМС (невозможность срыва генерации). Стабилитрон D610 выполняет функцию защиты цепи нагрузки от перенапряжений. Элементы С609, С611, С616, D605, L604 дополнительно выполняют функции демпфирующих цепей. Вывод 5 ИМС является управляющим и позволяет организовать как регулирование (подстройку) выходного напряжения преобразователя, так и режим дистанционного включения - включения БП. При ремонте телевизоров, в которых применяется подобная схема, надо соблюдать максимальную осторожность, так как корпусная шина телевизора гальванически соединена с сетью, и при неосторожном обращении можно получить удар электрическим током. Также нельзя подключать антенный фидер непосредственно на тюнер, экран фидера может оказаться заземленным. Что получится в результате - попробуйте представить сами. ГЛАВА 5. ИБП МП-505-1 Основой модуля питания является микросхема D1 типа К1033ЕУ1 (TDA4601), в которой формируются импульсы управления ключевым устройством, автоматически регулируется длительность запускающего импульса для обеспечения групповой стабилизации выходных напряжений модуля питания, а также имеется защита от аварийных режимов по цепям нагрузок (т.е. от короткого замыкания в источниках
выходных напряжений). Остановимся сначала на назначении выводов микросхемы D1. Через вывод 9 подается напряжение питания для всех узлов микросхемы. На выводе 8 появляются импульсы управления выходным ключевым транзистором VT1. Через вывод 7, соединенный с усилителем выходного тока 11 и узлом заряда разделительного конденсатора 12, заряжается конденсатор С8, который формирует закрывающий ток транзистора VT1. Структурная схема микросхемы К1033ЕУ1: 1 — устройство Запуска и стабилизатор напряжения; 2 — источник опорного напряжения; 3 — усилитель обратной связи; 4 и 5 — узлы опознавания перегрузки по току (короткому замыканию); 6 — генератор тактовых импульсов; 7 — триггер старт-стоп; 8 — логическое устройство; 9 — формирователь пилообразного напряжения; 10 — триггер блокировки; 11 — усилитель выходного тока; 12 — узел заряда разделительного конденсатора; 13 — выключатель базового тока. Через вывод 5, связанный с триггером блокировки 10, обеспечивается защита модуля при значительном уменьшении сетевого напряжения. При этом блокируется вывод 8 микросхемы и модуль выключается. Вывод 1 микросхемы связан с устройством 2, где вырабатывается опорное напряжение . Вторичные напряжения модуля поддерживаются пропорциональными опорному напряжению. Через вывод 2 напряжение обратной связи воздействует на генератор тактовых импульсов 6, который создает управляющий импульс на выводе 8. Вывод 3 — вход регулирующего напряжения, на который поступает сигнал обратной связи, пропорциональный вторичным напряжениям. Внутри микросхемы этот вывод подсоединен к усилителю обратной связи 3 и к узлам опознавания перегрузки по току и короткому замыканию 4 и 5. Рассмотрим работу модуля по принципиальной схеме. Напряжение сети выпрямляется диодами VD2 — VD5. Выпрямленное напряжение через резистор R13, обмотку с выводами 1, 15 трансформатора Т1 поступает на коллектор транзистора VT1. Резистор R13 разрывает цепь подачи выпрямленного напряжения сети на элементы устройства в аварийных ситуациях (пробит транзистор VT1, короткое замыкание в обмотке трансформатора Т1). Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С13.
Y s* En I to to «4 Ch to "=4 5 +3 i* =4 5 ^g i~T «c-i *M ^ t ^~ «a Чл "N| <4l г ^ «о <*. ^' *Nl i 4- «Л o, °M <-\l г Ч>
В момент включения телевизора микросхема D1 питается сетевым напряжением. Оно поступает на ее вывод 9 от выпрямителя VD1C9. При переходе модуля в режим нормальной работы (режим стабилизации) сетевой выпрямитель отключается. Вместо него работает импульсный выпрямитель VD6C9, подсоединенный к выводам 5 и 7 трансформатора Т1. Этот выпрямитель создает на выводе 9 микросхемы напряжение 10... 16 В. Уже при достижении на выводе 9 напряжения 7,5 В в микросхеме формируются положительные запускающие импульсы, которые с вывода 8 через цепь L1R5R6C8L2 поступают на базу транзистора VT1. Транзистор открывается, и ток, протекающий через обмотку трансформатора с выводами 1, 15, коллекторный и эмиттерный переходы транзистора VT1, приводит к накоплению энергии в трансформаторе Т1. Время открытого состояния транзистора определяется сигналом отрицательной обратной связи, который поступает от обмотки трансформатора с выводами 3, 7. Размах отрицательной части импульсов в этом сигнале пропорционален напряжению на выходах вторичных импульсных выпрямителей, питающих нагрузку модуля. На конденсаторе С14 с помощью выпрямителя на диоде VD8 образуется напряжение минус 11В (в режиме стабилизации), которое через делитель R1R3R9R10 поступает на управляющий вход микросхемы D1 (вывод 3) . При воздействии этого напряжения микросхема через вывод 7 управляет моментом выключения ключевого каскада на транзисторе VT1 так, чтобы поддерживать на выводе 3 напряжение в установленных пределах. Эти пределы должны сохраниться при изменении напряжения питающей сети или нагрузки модуля. Цепь C15R15 предназначена для фильтрации выбросов напряжения обратной связи (выводы 3, 7 трансформатора Т1), появляющихся из-за коммутационных процессов. Окончание отбора энергии в нагрузку определяется появлением импульсов, которые снимаются с конденсатора С15 и через интегрирующую цепь R14C10 и резистор R8 поступают на вывод 2 микросхемы D1. В этот момент микросхема подает сигнал (по выводу 8) на открывание транзистора VT1. Одновременно напряжение на выводе 4 микросхемы, которое составляло 2 В, начинает увеличиваться по линейному закону по мере заряда конденсатора СИ от сетевого выпрямителя через резисторы R12, R13. Ток через обмотку намагничивания трансформатора (выводы 1, 15) и открытый транзистор VT1 также увеличивается по линейному закону. Сопротивление резистора R12 и емкость конденсатора СИ выбраны такими, что скорость возрастания напряжения становится пропорциональной скорости возрастания тока через обмотку намагничивания трансформатора. Внутри микросхемы D1 управляющий сигнал, проходящий через вывод 5, усиливается и сравнивается с линейно нарастающим напряжением на выводе 4 микросхемы. При достижении этим напряжением уровня усиленного управляющего сигнала (2...4 В) срабатывает логическое устройство 8 микросхемы, которое закрывает усилитель выходного тока (вывод 8). Транзистор VT1 при этом закрывается, и накопленная в магнитном поле обмоток трансформатора магнитная энергия передается в нагрузку. Когда же в микросхеме по выводу 2 фиксируется момент достижения током вторичных обмоток трансформатора Т1 нулевого значения, логическое устройство запускает усилитель выходного тока. Этот усилитель создает базовый ток транзистора VT1 по цепи: вывод 8 микросхемы, дроссель L1, параллельно соединенные резисторы R5, R6, конденсатор С8, дроссель L2, переход база—эмиттер транзистора VT1, вывод 6 микросхемы. Открывающий базовый ток транзистора VT1 действует до тех пор, пока не включится усилитель. Включается усилитель при достижении напряжения на выводе 4 микросхемы уровня усиленного в нем сигнала, приходящего на вывод 3. Закрывающий базовый ток транзистора VT1 протекает по цепи: вывод 6 микросхемы, переход эмиттер — база транзистора VT1, дроссель L2, конденсатор С8, вывод 7 микросхемы. Энергия, накопленная в трансформаторе Т1 во время открытого состоя-
ния транзистора VT1, передается во вторичные обмотки, где происходят выпрямление и формирование вторичных напряжений. Импульсы напряжения, вырабатываемого на выходных обмотках трансформатора, выпрямляются однополупериодными выпрямителями. Полученные постоянные напряжения сглаживаются емкостными фильтрами и поступают на выход модуля через соединитель Х2 . Всего имеется четыре выпрямителя выходных напряжений VD13C26, VD12C27, VD9C29, VD11C24 для значений 125, 15, 26, 10 В соответственно. С конденсатора С24 на вход стабилизатора, собранного на микросхеме D2 типа КР142ЕН8Б, подается напряжение 15 В. С выхода микросхемы (вывод 2) снимается стабилизированное напряжение 12 В. Для уменьшения высокочастотных пульсаций этого напряжения установлен П-образный фильтр, состоящий из дросселя L7 и конденсаторов С25, С28. В цепях выпрямителей 12 и 15 В установлены разрывные резисторы R17 и R18 соответственно. Особенностью модуля является то, что все диоды (за исключением VD1, VD7 и VD8) зашунтированы конденсаторами, которые устраняют ВЧ колебания, возникающие на диодах при переключении. Такие колебания могли быть источником помех, проникающих в питающую сеть. Конденсатор С21 также уменьшает прохождение помех в питающую сеть. Для уменьшения влияния сигналов звукового сопровождения на изображение через источники питания обмотка трансформатора Т1 с выводами 8, 10 не соединяется с другими обмотками. Именно поэтому обратный провод источника напряжения 15 В не соединен с корпусом. Ферритовые трубки L5 и L6 уменьшают пульсации выходных напряжений 125 и 15 В. ПОСЛЕСЛОВИЕ Мы разобрали несколько разных импульсных блоков питания с двумя целями: первая - дать вам возможность определиться в общих принципах построения таких блоков. Вторая - показать, какое разнообразие в схемах реализации отдельных узлов применяют производители. Эти блоки питания вы можете использовать в своих конструкциях и установках, в том числе со старых, отработавших свой срок или неисправных телевизоров. Всех особенностей построения ИБП я охватить, конечно, не мог, да это и не надо. С каждым днем появляются новые разработки, которые реализуются в конкретных изделиях. Поэтому нет смысла изучать какой-то определенный блок, надо понять общее, и на этой базе разбираться с устройством, впервые попавшим к вам. Надеюсь, что хоть как-то помог вам. В заключение приведу несколько советов по ремонту ИБП: • Всегда проверяйте все детали блока, даже если они целые на вид. • Проверяйте также нагрузку вторичных выпрямителей на короткое замыкание. • Всегда меняйте подозрительные элементы на заведомо исправные. • Прежде чем включать ИБП в сеть, повесьте вместо предохранителя лампочку 220 В на 100-200 Вт, в зависимости от мощности устройства, и не держите ИБП с лампочкой больше 3-5 с включенным. И упаси вас Бог заниматься экспериментами с ИБП, пока вы не разберетесь с этим блоком досконально. Удачи в деле использования импульсных блоков питания!
Справочник V- : ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ Аномального пропускания эффект Резкое уменьшение поглощения части потока излучения в толстом идеальном кристалле при лауэвском пропускании. Эффект впервые наблюдался X. Борманом в 1941 для рентгеновских лучей (эффект Бормана), позднее исследован для нейтро-
нов, электронов и у-лУчеи- Интерпретация эффекта предложена М. фон Лауэ (М. von Laue) в 1949. Обычно интенсивность рентгеновских лучей при распространении в кристалле экспоненциально уменьшается с глубиной z проникновения излучения в кристалл: G(z) = G0exp[-p0(co)z] (l) где Go - интенсивность первичного поля; z - координата вдоль направления распространения; р0 - линейный коэффициент фотоэлектрического поглощения среды; со - частота излучения. Зависимость (1) предполагает пространственную однородность поля излучения в кристалле или нерегулярное строение (искажение) кристалла и правильно описывает ослабление интенсивности излучения при его распространении в кристалле в произвольном (не дифракционном) направлении. Она также верна и при кинематической дифракции рентгеновских лучей в тонком (по сравнению с длиной первичной экстинкции) кристалле. Если толщина кристалла достаточно, то, согласно (1), излучение полностью поглощается в нём. При динамической дифракции в условиях лауэвского пропускания значительная часть интенсивности поля проходит через толстые кристаллы, практически не ослабляясь. Это явление и называется эффектом аномального пропускания. При динамической дифракции в кристалле устанавливается пространственно-неоднородная структура поля с масштабом неоднородности порядка размеров элементарной ячейки кристалла. Для правильного описания ослабления интенсивности такого поля показатель экспоненты в (1) должен учитывать не только величину фотоэлектрического поглощения, но и пространственную структуру поля. Наиболее благоприятным для наблюдения эффекта случаем является симметричное лауэвское пропускание s-поляризованного излучения при точном выполнении Брэгга-Вульфа условия. При этом отражающие атомные плоскости перпендикулярны входной поверхности кристаллической пластины, а вектор дифракции g параллелен ей. Рассмотрим эффект для случая, когда имеется лишь 2 луча - один проходящий и один дифракционный (см. рис. 1 ниже). Согласно динамической теории дифракции, поле в кристалле в этом случае для каждой из двух (s и р) поляризаций состоит из четырёх волн, попарно принадлежащих разным листам дисперсионной поверхности, описывающей зависимость волнового вектора от частоты излучения. Если кристаллографические плоскости центросимметричного кристалла при точном выполнении Брэгга-Вульфа условия перпендикулярны поверхности кристалла, то суммарная индукция электрического поля электромагнитной волны для каждого листа дисперсионной поверхности будет равна д<1.2>_ |С03(^2) \ J [(*о + Л*,. р) r)r MlJrf UcosO) *.* ~ 'lisiii(£j/2) Г ' f (2) где v - угол Брэгга, g - вектор обратной кристаллической решётки, к0 - волновой вектор первичной волны, |Aks,p| - добавка к z-компоненте вектора к0 за счёт преломления. Для s-поляризации излучение с Ds(1) поглощается сильнее, а с Ds(2) - слабее, чем в произвольном направлении. Поэтому через кристалл с большой толщиной может проходить только излучение с Ds(2) . Прошедшее излучение имеет преимущественную s-поляризацию, так как для р- поляризации эффект выражен слабее. Аномального пропускания эффект существует во всей угловой области дифракционного отражения, однако при увеличении отстройки от точного угла Брэгга он быстро ослабляется.
Рис. 1. а - Сечение дисперсионных поверхностей нулевого приближения плоскостью обратной решётки. В кинематическом приближении волновые векторы к0 и кд выходят из точек пересечения (вырождения) дисперсионной поверхности узла g [на рис. это узел (100) ] обратной решетки с дисперсионной поверхностью нулевого узла (000) обратной решётки; б - фрагмент сечения дисперсионной поверхности плоскостью рисунка согласно динамической теории. Пунктиром показаны участки сечения дисперсионной поверхности до снятия вырождения; D - точки вырождения. Поинтинга векторы полей :озг (gx;2) Da. 2, . „d.a,. jcos2(gx;2)\ Р в соответствии с - д'1, *' *,'со»0 (1) равны: •s. р и направлены вдоль атомных плоскостей пендикулярном атомным плоскостям (2) а их амплитуды стному расстоянию. .(2) направлении, пер- модулированы с периодом, равным межплоско- Вследствие этого р(1) принимает макс, значения на атомных плоскостях, а р1-' - между ними (рис. 2 ниже) . Так как основной вклад в фотоэлектрическое поглощение дают внутренние К- и L-оболочки, электронная плотность которых сосредоточена вблизи атомных ядер, поле D(1) распространяется в области повышенной электронной плотности, взаимодействует со средой и поглощается более интенсивно, а поле D(2) распространяется в области пониженной электронной плотности и взаимодействует со средой менее интенсивно, чем в произвольном, не дифракционном направлении. Этим и обусловлены аномально низкое поглощение в дифракционном направлении и появление резких максимумов на рентгенограмме. Тепловые колебания атомов в кристалле эффективно увеличивают размеры атомов. Эффект аномального пропускания зависит также от структуры кристалла. Любые отклонения от идеальных условий (атомные плоскости не перпендикулярны кристаллографическим плоскостям, наличие отстройки от точного угла v, дефектов) уменьшают эффект. При многолучевой дифракции могут существовать области, где эффект проявляется ещё сильнее.
Рис. 2. Картина распределения вектора Пойнтинга для полей D и D(2) в совершенном кристалле, атомные плоскости которого перпендикулярны поверхности, при точном выполнении условий Брэгга - Вульфа. к0 - волновой вектор падающей плоской волны. Потоки энергии направлены вдоль атомных плоскостей и модулированы в направлении оси х так, что для поля D(1) максимумы интенсивности приходятся на атомные плоскости (и поэтому они сильно поглощаются его атомами) , а для поля D(2)- между ними (коэффициент поглощения аномально мал). Поскольку потоки энергии направлены вдоль атомные плоскостей, то разделение поля на прошедшую и дифракционную волны происходит при выходе его из кристалла. Пунктиром показано влияние несовершенства структуры кристалла и тепловых колебаний, которые ведут к эффективному увеличению толщины (заштрихованные области) атомной плоскости и, следовательно, сглаживанию эффекта аномального прохождения. Эффект аномального пропускания используется для исследования совершенства строения кристаллов и получения слабо расходящихся пучков монохроматического поляризованного рентгеновского излучения. Эффект имеет место и для других излучений . Араго эффект Униполярная индукция - частный случай электромагнитной индукции; возникает при вращении проводящих тел, обладающих собственной намагниченностью либо помещённых во внешнее магнитное поле. Традиционная схема опыта, иллюстрирующая униполярная индукцию, приведена на рис. К вращающемуся с постоянной угловой скоростью W однородно намагниченному проводящему цилиндру при помощи двух скользящих контактов (О - на оси и С - на образующей цилиндра) и неподвижных проводов подсоединён вольтметр (V) , измеряющий наводимую в замкнутой цепи э.д.с. Если вольтметр идеальный, т.е. имеет бесконечное внутренне сопротивле-
ние, ток в цепи отсутствует и Лоренца сила, действующая на подвижные носители заряда в цилиндре, равна нулю: eE(r) + e[v(r)B]/c = 0 (*) где г - расстояние от оси вращения до точки наблюдения (вектор г направлен от оси); v(r) = [Qr] - скорость точки наблюдения; В - вектор магнитной индукции, который в нерелятивистском приближении v « с для постоянной намагниченности М можно считать постоянным (В = 4яМ при г < R, R - радиус цилиндра) ; Е - напряжённость электрического поля, индуцируемого во вращающемся магнетике. Из (*) следует, что Е = -(l/c)QBr. Вольтметр регистрирует разность потенциалов между поверхностью и осью цилиндра Дер =(l/2c)QBR2, совпадающую в таком бестоковом режиме с э.д.с. униполярной индукции. При подключении конечного сопротивления (нагрузки) под действием этой э.д.с. возникнет ток индукции, величина которого зависит от распределения его объёмной плотности по телу цилиндра и от качества скользящих контактов. Впервые явления, связанные с униполярной индукцией, наблюдал в 1824 Д. Ара- го (D. Arago) - вращение медной пластины под катушкой компаса приводило в движение его стрелку. Эффект Араго применяется, например, для торможения диска в бытовых счётчиках электроэнергии. Первую униполярную машину (то есть электрическую машину, основанную на явлении униполярной индукции) изготовил в 1832 М. Фарадей (М. Faraday); она отличалась от приведённой на рис. тем, что якорем служил диск, вращающийся во внешнем магнитном поле подковообразного магнита. Машина Фарадея явилась первым генератором, преобразующим механическую энергию в электрическую. Униполярные машины применяются для получения больших постоянных токов при низких напряжениях. Типичные параметры униполярных машин, используемых для питания электролизёров: сила тока 125 кА, напряжение 12 В. Самая мощная униполярная машина (1989, Австралия) работает в кратковременном режиме и даёт ток 1500 кА при напряжении 800 В. Термин "Униполярная индукция" не является удачным, т. к. униполярные машины как минимум биполярны. Тем не менее, он весьма распространён. Довольно часто униполярной индукцией называют любые проявления электромагнитной индукции в произвольно движущихся намагниченных телах (твёрдых, жидких, газообразных). В
таком расширенном понимании униполярная индукция лежит в основе механизма возникновения э.д.с. в магнитогидродинамических генераторах, позволяет объяснить формирование магнитных полей и динамику магнитосфер звёзд (в частности, пульсаров) и планет. Баркгаузена эффект Скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешних условий, например магнитного поля. Впервые эффект наблюдался Г.Г. Баркгаузеном (Н. G. Вагкпаиэеп, 1919); при медленном намагничивании ферромагнитного образца в измерительной катушке, надетой на образец. Он обнаружил в цепи катушки импульсы тока, обусловленные скачкообразным изменением намагниченности М образца. Особенно ясно эффект проявляется в магнитно-мягких материалах на крутых участках кривой намагничивания и петли гистерезиса, где доменная структура изменяется в результате процессов смещения границ ферромагнитных доменов. Имеющиеся в ферромагнетике различного рода неоднородности (инородные включения, дислокации, остаточные механические напряжения и т.д.) препятствуют перестройке доменной структуры. Когда граница домена, смещаясь при увеличении магнитного поля Н, встречает препятствие (например, инородное включение), она останавливается и остаётся неподвижной при, дальнейшем увеличении поля. При некотором возросшем значении поля граница преодолевает препятствие и скачком перемещается дальше, до очередного препятствия, уже без увеличения поля. Из-за подобных задержек кривая намагничивания ферромагнетика имеет ступенчатый характер (рис. выше). Скачкообразное изменение намагниченности может быть вызвано не только полем, но другими внешними воздействиями (например, плавным изменением напряжений или температуры), при которых происходит изменение доменной структуры образца. Баркгаузена эффект - одно из непосредственных доказательств доменной структуры ферромагнетиков, он позволяет определить объём отдельного домена. Для большинства ферромагнетиков этот объём равен 10~6-10~9 см3. Изучение этого эффекта позволило лучше понять динамику доменной структуры и установить связь между числом скачков и основными характеристиками петли гистерезиса (коэрцитивной силой и др.). По аналогии с этим эффектом в ферромагнетиках скачки переполяризации в сег- нетоэлектриках также называют скачками Баркгаузена.
Барнетта эффект Намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствие магнитного поля; открыт С. Барнеттом (S. Barnett, 1909). Барнетта эффект объясняется тем, что при вращении магнетика создаётся гироскопический момент, стремящийся повернуть спиновые или орбитальные механические моменты атомов по направлению оси вращения магнетика. С механическим моментом атомов связан их магнитный момент (спин), поэтому при вращении появляется составляющая магнитного момента (намагниченность) вдоль оси вращения. Барнетта эффект позволяет определить магнитомеханическое отношение у или g-фактор (д = у2 тс/е) для атомов ряда веществ. Для металлов и сплавов элементов группы железа значение g оказалось близким к 2, что характерно для спинового магнитного момента электронов. Это является одним из доводов в пользу того, что ферромагнетизм элементов группы железа (Fe, Co, Ni) в основном обусловлен спиновым магнетизмом электронов. Баушингера эффект Снижение пределов пропорциональности, упругости и текучести материалов в результате изменения знака нагружения, если первоначальная нагрузка вызвала наличие пластических деформаций. Металл, подвергнутый слабой пластической деформации нагрузкой одного знака, обнаруживает при перемене знака нагружения пониженное сопротивление начальным пластическим деформациям. Баушингера эффект связывают с наличием остаточных напряжений в наиболее деформированных зёрнах металла, которые, складываясь с рабочими напряжениями при изменении знака нагрузки, вызывают понижение указанных выше характеристик образца. Баушингера эффект назван по имени И. Баушингера (J. Bauschinger). Бинауральный эффект Бинауральный эффект (от лат. bini - пара, два и auris - ухо) - способность человека и животных определять направление на источник звука (пеленгование), связанная с наличием двух приёмников звука (ушей). Направление на источник определяется углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Ошибка пеленгования зависит от направления прихода звука, его спектрального состава и длительности, а также от наличия вблизи слушателя источников посторонних шумов и предметов, отражающих звук. В отсутствие мешающих отражений систематическая и случайная ошибки пеленгования в горизонтальной плоскости не превышают 1-2°, а при наличии помех ошибки могут достигать 10° и более. В вертикальной плоскости ошибки значительно больше. Короткие звуки пеленгуются точнее длительных и почти не подвержены влиянию мешающих отражений. Механизмы бинауральный эффекта изучены неполно. На частотах менее 1,5 кГц бинауральный эффект обусловлен интерауральнои (междуушной) разностью времён прихода сигнала (разностью фаз - для тонального сигнала), на более высоких частотах - интерауральнои разностью интенсивностей. Это связано с неоднозначностью разности фаз на частотах выше 1,5 кГц и малой интерауральнои разностью интенсивностей из-за слабого затеняющего действия головы слушателя на частотах ниже 1,5 кГц, когда длина волны звука больше интераурального расстояния (базы). Бинауральный эффект важен для выделения одних звуков на фоне других, отличающихся направлением (например, звуков отдельных инструментов в оркестре или речи одного человека при наличии многих говорящих). Бормана эффект См. Аномального пропускания эффект.
Бурштейна-Мосса эффект Сдвиг края области собственного поглощения полупроводника в сторону высоких частот при увеличении концентрации электронов проводимости и заполнении ими зоны проводимости (вырождение). Так, в кристалле InSb с собственной проводимостью край поглощения соответствует (при Т=300 К) длине волны А=7,2 мкм; после легирования образца донорами до концентрации 5*1018 см-3 А=3,2 мкм. Бурштейна-Мосса эффект - следствие Паули принципа: квантовые переходы возможны лишь при условии, что состояние, в которое переходит электрон, не занято другим электроном. Установлен независимо Э. Бурштейном (Е. Burstein) и Т.С. Мос- сом (T.S. Moss) в 1954. Бутстрэп-эффект Обычно ток в плазме токамака протекает только при наличии вихревого электрического поля, создаваемого за счёт увеличения магнитного потока в индукторе. Индукционный механизм поддержания тока ограничен во времени, так что соответствующий режим удержания плазмы является импульсным. Однако импульсный режим не является единственно возможным, нагрев плазмы может использоваться и для поддержания тока, если наряду с энергией в плазму передаётся и импульс, разный для разных компонент плазмы. Неиндукционное поддержание тока облегчается за счёт генерации тока самой плазмой при её диффузионном расширении к стенкам (бутстрэп-эффект). Бутстрэп-эффект был предсказан неоклассической теорией и подтверждён затем экспериментально. Эксперименты показывают, что плазма токамака может удерживаться стационарно, и главные усилия по практическому освоению стационарного режима направлены на повышение эффективности поддержания тока. Вейгерта эффект Эффект Вейгерта - индуцированная линейно поляризованным светом анизотропия (фотоанизотропия). Нелинейный эффект Вейгерта - индуцированная циркулярно поляризованным светом гиротропия (фотогиротропия). Поляризационная голограмма способна регистрировать и воспроизводить состояние поляризации объектной волны. При записи поляризационной голограммы поляризация объектной и опорной волн может быть различной, в предельном случае взаимно ортогональной. Картина интерференции в этом случае характеризуется не изменением интенсивности поля, а модуляцией состояния поляризации: слои с линейной поляризацией соседствуют со слоями, в которых поляризация циркулярна, а те, в свою очередь, со слоями, где она снова линейна, но теперь уже в ортогональном направлении (рис. справа). Глаз не различает эти состояния, и наблюдателю кажется, что поле интерференции освещено равномерно. Однако если такую картину зарегистрировать на материале, который реагирует на состояние поляризации падающего излучения анизотропией коэффициент поглощения (эффект Вейгерта), то образуется голограмма, на которой одновременно записаны две сдвинутые на 1/2 периода интерференционной картины периодической структуры, соответствующие взаимно ортогональным линейным состояниям поляризации. Это как бы две голограммы, записанные на одной пластинке. Соответственно при реконструкции восстановятся две объектные волны, которые сдвинуты по фазе на 1/2 периода и поляризованы под прямым углом друг к другу и под углом 45° по отношению к опорной волне. Анализ показывает, что при сложении таких сдвинутых по фазе компонент плоскость поляризации поворачивается на 90° относительно восстанавливающей волны, и таким образом точно восстанавливается состояние
поляризации объектной волны. Рис. Голограмма движущегося объекта; di, сЬ, Ыз - слои максимальной интенсивности, 5i, 52, 53 - минимальной. Велькера эффект Недиагональные составляющие подвижности носителей в изотропной плазме можно создать приложением поперечного магнитного поля с индукцией, лежащей в плоскости пластин (магнитоконцентрационный эффект). Если в собственном полупроводнике плазма исходно заполняет почти однородно пластину, то этот эффект называют эффектом Велькера, а в случае плазмы, инжектированной из контакта, расположенного на одной из поверхностей образца, - эффектом Сула. Видемана эффект Возникновение деформации кручения у ферромагнитного стержня, по которому течёт электрический ток, при помещении стержня в продольное магнитное поле. Открыт в 1858 Г. Видеманом (G. Wiedemann). Видемана эффект - одно из проявлений магнитострикции в поле, образованном сложением продольного магнитного поля и кругового магнитного поля, создаваемого электрическим током. Если электрический ток (или магнитное поле) является переменным, то стержень испытывает крутильные колебания. Виллари эффект Магнитоупругий эффект - влияние механической деформаций (растяжения, кручения, изгиба и т.д.) на намагниченность ферромагнетика. Открыт в 1865 Э. Виллари (Е. Villari). При постоянном упругом напряжении, наложенном на ферромагнитный образец, изменение (прирост или уменьшение) намагниченности образца с ростом магнитного поля сначала увеличивается, затем проходит через максимум (точка Виллари) и в пределе убывает до нуля. Виллари эффект обратен магнитострикции. Ферромагнетики (например, Ni), которые при намагничивании сокраща-
ются в размерах (обладают отрицательной магнитострикцией), при растяжении уменьшают свою намагниченность (отрицательный эффект Виллари). Наоборот, растяжение ферромагнетиков с положительной магнитострикцией, например сплава Ni (65%) - Fe (35%) , приводит к увеличению их намагниченности (положительный эффект Виллари). При сжатии знак эффекта Виллари меняется на обратный. Виллари эффект в области смещения объясняется тем, что при действии механических напряжений изменяется доменная структура ферромагнетика - возрастает объём тех доменов, энергия которых понижается при действии напряжений. В области вращения эффект Виллари обусловлен изменением ориентации вектора намагниченности MS при наложении напряжений. Эти явления, как и магнитострикция в области техники намагничивания, определяются магнитными силами взаимодействия атомов в решётке (преобладанием магнитоупругой энергии над энергией магнитной анизотропии кристалла). Внешний фотоэффект Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком. Фотокатод — электрод вакуумного электронного прибора, непосредственно подвергающийся воздействию электромагнитных излучений и эмитирующий электроны под действием этого излучения. % // Ln © ©' •% /. ®0 О 0 0 0 0 w 0 © © © Зависимость спектральной чувствительности от частоты или длины волны электромагнитного излучения называют спектральной характеристикой фотокатода. Законы внешнего фотоэффекта: 1. Закон Столетова: при неизменном спектральном составе электромагнитных излучений, падающих на фотокатод, фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности катода (иначе: число фотоэлектронов, выбиваемых из катода За 1 с, прямо пропорционально интенсивности излучения): 1пЕе и ПСекЕе 2. Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой. 3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота v0 света (зависящая от химической природы вещества и состояния поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен. Основные закономерности внешнего фотоэффекта для металлов хорошо описываются теорией Фаулера. Согласно ей, после поглощения в металле фотона, его энергия переходит электронам проводимости, в результате чего электронный газ в металле состоит из смеси газов с нормальным распределением Ферми-Дирака и
возбужденным (сдвинутым на hv) распределением по энергиям. Плотность фототока определяется формулой Фаулера: 3 = BJ* ехр( hi/—hi/, {hv-hvmm) If W^ V > V, mm где Bi, B2, B3 — постоянные коэффициенты, зависящие от свойств облучаемого металла. Важной количественной характеристикой фотоэффекта является квантовый выход у — число эмитированных электронов в расчёте на один фотон, падающий на поверхность тела. Величина у определяется свойствами вещества, состоянием его поверхности и энергией фотонов. Квантовый выход фотоэффекта из металлов в видимой и ближней УФ-областях у < 0,001 электрон/фотон. Это связано, прежде всего, с малой глубиной выхода фотоэлектронов, которая значительно меньше глубины поглощения света в металле. Большинство фотоэлектронов рассеивает свою энергию до подхода к поверхности и теряет возможность выйти в вакуум. При энергии фотонов вблизи порога фотоэффекта большинство фотоэлектронов возбуждается ниже уровня вакуума и не даёт вклада в фотоэмиссионный ток. Кроме того, коэффициент отражения в видимой и ближней УФ-областях велик и лишь малая часть излучения поглощается в металле. Эти ограничения частично снимаются в дальней УФ-области спектра, где у достигает величины 0,01 электрон/фотон при энергии фотонов Е > 10 эВ. Волноводный эффект Волноводный эффект может наблюдаться в полупроводниковой структуре с несколькими гетеропереходами (гетероструктура). Так как узкозонный слой имеет обычно больший показатель преломления ni>n2 (рис.), то в нём имеет место волноводное распространение света, обусловленное полным внутренним отражением света на границах. Оно отчётливо проявляется, когда d > А (А - длина волны света). Волноводный эффект может наблюдаться как при освещении гетероструктуры извне, так и для света излучательной рекомбинации внутри узкозонного слоя. Последний случай наиболее важен в большинстве практических применений. 1 Рис. Волноводный эффект в двойной гетероструктуре пх - показатель преломления узкозонного слоя, п2 - широкозонных слоев; E2(z) - зависимость интенсивности световой волны от координаты z. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Разное ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ОТЖИГ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ При обработке цветных металлов (чеканка, выколотка и др.) иногда приходится снимать напряжения, возникшие при обработке. Для этого необходимо отжечь заготовку. Отжиг цветных металлов проводят при следующих температурах (табл. 1).
Таблица 1 Металл Меди Латунь Л96 Латунь Л90-Л62 Мельхиор Нейзильбер Серебро Алюминий дюралюминий Температура 500-600 540-600 600-700 650-700 700-750 650-700 300-350 360-380 Охлаждающая среда Вода На открытом воздухе На открытом воздухе Вода Вода Вода На открытом воздухе Охлаждение в печи СВЕРЛЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Кто пытался сверлить нержавеющую сталь, тот знает, что ее без хитрости просверлить не удается. Обычно при этом применяют специальную смазку. Она состоит из машинного масла и небольшого количества серы. Обычно серу берут ту, что продается в магазинах "Природа". Она там имеет названия: "коллоидная сера", "серный цвет" или "сера для окуривания". Первые две применяют без подготовки; серу для окуривания мелко перетирают. Более эффективную смазку можно сделать, смешав серу с жирными кислотами. Для получения кислот берут самое низкосортное хозяйственное мыло, которое размельчают и распускают в горячей воде. В раствор мыла льют с избытком техническую соляную кислоту. Жирные кислоты всплывают. Наливают с избытком холодную воду - жирные кислоты твердеют и их легко отделить от раствора. Их промывают 4-5 раз следующим образом: помещают в кастрюлю, заливают горячей водой, мешают 5-7 мин, доливают холодную воду, снимают, снова помещают в кастрюлю и т.д. Жирные кислоты смешивают с серой в пропорции 6:1 (по массе). Надо отметить еще одно замечательное свойство жирных кислот. Если их смешать с канифолью (подогревая на малом огне) в пропорции примерно 1:1 (по массе), то получают отличный пастообразный флюс для пайки металлов свинцово-оловянистыми припоями. ЭПОКСИДНЫЙ КЛЕЙ Теоретическая часть Под эпоксидными смолами следует понимать растворимые и плавкие реакционно- способные олигомерные продукты, содержащую более одной эпоксигруппы (откуда, собственно и название), способные к переходу в термореактивное (отвержденное, неплавкое и нерастворимое) состояние под действием отверждающих агентов различного типа. Выпускаются десятки разновидностей собственно смол. И десятки - отвердите- лей. Эпоксидная группа может вступать во взаимодействие более чем с 50 различными химическими группами и существует несколько различных механизмов полимеризации. Часть отвердителей запускает реакцию в результате каталитического действия, другие принимает непосредственное участие в химической реакции. Сочетание этих фактов обуславливает большое разнообразие существующих рецептур, условий реакции и разнообразие свойств конечного продукта - отвер- жденной смолы. В зависимости от марки смолы, ее температура размягчения может быть от 5°С до 150 °С, соответственно реакционно-активные группы составляют от 25% до 1.3% массы всей молекулы. Совершенно аналогичная ситуация имеет место и для
отвердителей. Реакция проходит с выделением тепла, но дополнительные компоненты в составе рецептуры могут сильно влиять на его интенсивность. Техника безопасности Неотвержденная смола раздражает кожу. В ходе реакции, может (в первую очередь - в зависимости от отвердителя) выделяться комплекс летучих веществ: эпихлоргидрин (ведущий летучий компонент), а также толуол, фенол, формальдегид, резорцин, анилин, диэтиленгликоль и др. Хотя есть и рецептуры, не выделяющие летучих веществ. Поэтому работать нужно в резиновых перчатках, в помещении с хорошей вентиляцией. Особенно, если это приходится делать чаще чем раз в неделю. При попадании на кожу - сначала смыть ацетоном... Подготовка поверхностей Подгонять поверхности лучше "по принципу ореха": по периметру прилегания - тщательно, внутри - грубая, рельефная поверхность. Это позволяет перенести нагрузки на шов с самого слабого звена - сдвига по плоскости склейки (а нет ее, плоскости!) - на срез объема смолы, что сделать в разы труднее даже в условиях, когда прочность шва на сдвиг максимальна. Естественно, поверхности надо подготовить к склеиванию. Обезжирить, высушить , зашкурить. Базовая технология Наиболее часто встречающиеся рецептуры "холодного отверждения" при нормальной температуре набирают от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа. Можно считать, что окончательное отверждение достигается спустя 72 часа при 20°С. Оно будет продолжаться в течение последующих нескольких недель, достигнув, в конце концов, точки, когда дальнейшее отверждение будет невозможно без значительного роста температуры. Для повышения полноты отверждения и, следовательно, улучшения свойств смолы, можно проводить термообработку при 60—120°С в течение 12—2 ч. Скорость определяется составом смолы и составом отвердителя. Скорость реакции зависит от температуры (примерно удваивается на каждые 10°С). Смесь из компонентов взятых при комнатной температуре и саморазогревшаяся до 50°С затвердеет гораздо быстрее, чем разогревшаяся до тех же 50°С смесь компонентов, разогретых предварительно до 45°С. Смесь, затвердевающая при 20°С за час, при 30°С застынет за полчаса. Но при 10°С она застынет... когда нагреется до 20°С. Поскольку от температуры зависит не только скорость, но и полнота прохождения реакции. Впрочем, существуют рецептуры, способные твердеть и при -10°С. И наоборот - стабильные в условиях хранения, но твердеющие при 120-150°С за 2-0.5 часа. Если Вы надумаете поработать с большим количеством - сразу же после смешивания нужно разлить на более-менее мелкие порции - иначе можно не успеть намазать из-за саморазогрева и ускорения реакции.
Для каждой рецептуры критический объем свой - до отсутствия излишнего саморазогрева . Какой-то смолы можно и литр замесить, а другая даже таком небольшом объеме как 20 г, с начальной температуры 20°С может саморазогреться до более 200°С! Опасность саморазогрева тем выше, чем меньшую вязкость имеют компоненты при комнатной температуре, и чем больший объем взят. Скорость реакции зависит от "форм-фактора". К примеру, если 100 г смеси смолы с отвердителем обращаются в твердое состояние в стакане за 15 минут при исходной температуре в 25°С , то при тех же 25°С эти 100 г равномерно размазанные по площади в 1 м2, будут твердеть более двух часов. Для многих рецептур попадание воды на неотвердевшую поверхность даст белесую пленку, которая не затвердеет и ее придется удалять механически. При этом существуют рецептуры, в которых вода может выполнять функцию ускорителя. Но и там уже ~1% воды может вызвать вспенивание. Нагрев компонентов и смолы Нагрев компонентов или смеси одновременно облегчает перемешивание, уменьшает вероятность образования при этом воздушных пузырьков и ускоряет набор прочности. Большие количества можно разогреть, поместив закрытые емкости с компонентами в горячую воду или даже в микроволновке - если работать приходится много, а печку не жалко. При работе с мелкими количествами проще греть одновременно со смешиванием. Некоторые предпочитают греть на водяной бане - нет ограничений на посуду, но есть риск попадания воды в смесь. Я предпочитаю замешивать в алюминиевых пробках от напитков (предварительно удалив пластиковую прокладку), на остывающей электроплите - можно приступать, как только на ней перестанут вскипать брызги воды. Дозирование При замешивании мелких порций (несколько мл) обостряется вопрос точной дозировки. Обычно 1:10, подробности на упаковке. Рекомендуется соблюдать требуемое соотношение смолы и отвердителя. При работе с привычными маркой смолы, объемами и посудой можно и "на глазок", исходя из расчета, что 1 мл отвердителя - это 20 капель. На вес - можно, но весы жалко. Для более точного дозирования можно натянуть смолы в одноразовый шприц со снятой иглой, надеть иглу, дотянуть нужное количество отвердителя. Потом все выдавливается (без иглы) в емкость для смешивания, перемешивается той же иглой или спичкой. Не нужно спешить при перемешивании смолы, особенно смешивая при комнатной температуре - могут захватываться пузырьки воздуха. Особенно неприятны самые мелкие (смола при этом выглядит мутной) - избавиться от них бывает трудно даже при нагреве смеси. После перемешивания - опять втягиваем в шприц, из которого и дозируем по месту. По потребности - затыкаем шприц "чем мешали". Неиспользованные остатки можно оставить на время в качестве "пробника" - для контроля полноты застывания. Как вариант метода дозировки - обрезать тот же шприц, превратив его в одноразовую мензурку.
Несколько большие порции удобно замешивать в колпачках от аэрозольных баллонов . Тара многоразовая - засохшая смола легко отстает от полиэтилена. Некоторым нравится замешивать шпателем на полиэтиленовой или фторопластовой пластине - можно размазать по ней тонким слоем для задержки отвердевания. При заметном "перекосе" в любую сторону падает прочность смолы - вплоть до гелеобразного состояния. Небольшое отклонение в сторону избытка отвердителя увеличит полноту реакции в случае работы с мелкими порциями при комнатной температуре. Кроме того, смола с избытком отвердителя становится коррозионно-активной, и от нее страдает все вплоть до алюминия и нержавеющей стали, особенно если смола используется для покрытия металла - известны случаи, когда за пару лет днище легковушки коррозировало чуть не насквозь. Мне встречалась эпоксидка, расфасованная в алюминиевые тюбики - оказалось, что отвердитель представляет собой взвесь темно-зеленого порошка и какой-то жидкости. При работе с мелкими количествами точная дозировка оказалась невозможной. Если отвердитель сомнительного качества или от другой смолы - можно провести экспресс-тест. Мокнуть спичку в смешанную смолу, нагреть [другой спичкой, избегая попадания смолы в пламя] до начала вскипания. Смола должна затвердеть . Навык тестирования можно отработать на заведомо правильных смесях. Модификации Кроме собственно склеивания, эпоксидку можно применять для заполнения внутренних объемов. При желании немного снизить расход смолы - в нее можно добавит наполнитель. Практически - почти что угодно, лишь бы сухое. От алюминиевой пудры и муки, опилок и металлических и деревянных, до всевозможных пигментов, акварельной, типографской красок, тонера (отработки), цемента... Наполнитель лучше вводить после смешивания смолы с отвердителем - снижается риск нарушения пропорции. Отвердитель обычно намного менее вязкий и более склонен к впитыванию/концентрации на поверхности частиц наполнителя. С другой стороны, ту же смолу можно применить и для наружной обработки деревянных деталей. Разбавив ацетоном/спиртом - получаем пропитку. Разбавленные смеси имеют большую усадку, несколько меньшую прочность, могут становиться пористыми при высыхании. Без разбавления, но желательно с нагревом - прочное лаковое покрытие. При желании - смолу можно прокрашивать и масляными красками. Покрытие получается менее твердым, более пластичным. Кроме того, для пластификации можно использовать любое растительное масло - до нескольких процентов объема. С поправкой на то, высыхающее ли оно. А если подсыхающее покрытие "запанировать" в соль марки "экстра", зашкурить высохшее и вымыть соль - наш ответ шкуре заморского ската. В качестве ускорителя могут быть применены третичные амины, например: диме- тиланилин. Для растворения еще не застывшей смеси и для замедления реакции могут быть использованы ацетон, этилметилкетон, толуол, ксилол, диоксан, диметилформа- мид. При попытке сделать сразу большое количество эпоксидного клея (шпаклевки) он (она) мгновенно "вскипает" и отверждается. Если же перед введением отвердителя в эпоксидный клей (шпаклевку) добавить 10-20% (по массе) ацетона (ме-
тилакрилата, скипидара), то вероятность "вскипания" будет значительно меньше. А если при этом посуду энергично охладить, то этого не произойдет вовсе. Когда необходимо из клея сделать шпаклевку, в нем замешивают один из наполнителей: углекислый кальций, алюминиевую пудру (ПАК), сухой каолин, слюду, окись алюминия, окись железа, тальк, графит, кварцевую пыль (маршалит) или кварцевый песок. Эпоксидка не приклеивается к оргстеклу (полиакрилату). Этим пользуются умельцы, создавая, например, наборные столешницы из срезов древесины. Ломтики древесины различных пород приклеивают к листу оргстекла крахмальным клейстером . По периметру укладывают обрамление. Все заливают подкрашенной в нужный цвет элоксидкой. После затвердевания столешницу отделяют от оргстекла. Эпоксидку окрашивают, смешивая ее с сухой гуашью, художественными масляными красками, пастой от шариковых ручек, цветными нитрокрасками. Замешивание в эпоксидке небольших количеств воды позволяет получить молочные разводы. Сочетание эпоксидки с каменноугольными лаками (пековым, асфальтобитумным и др.), а также с резиновыми композициями, растворимыми в скипидаре (ацетоне), позволяет получить водоупорные обмазки для подвалов, фундаментов и т.п. Свойства Эпоксидные смолы универсальны вследствие своей незначительной усадки, хорошей химической и термической стойкости, чрезвычайно высокой прочности клеевого соединения и хорошей адгезии к большинству материалов. По прочностным показателям продукты отверждения эпоксидных смол, превосходят все применяемые в промышленности полимерные материалы на основе других синтетических смол. Отвержденные эпоксидные смолы стойки к действию соляной и серной кислот средней и низкой концентрации, к щелочам и к бензину, обладают хорошей теплостойкостью и водостойкостью. Отвердевшая смола выдерживает длительный нагрев до 150-180°С с минимальными потерями прочности. Специальные составы выдерживают до 400°С кратковременно и длительную эксплуатацию на воздухе при 250°С. Прочность при растяжении (для композиций на основе эпоксидных смол без наполнителя) может достигать 400-1400 кгс/см2, при сжатии 1000-4000 кгс/см2, при изгибе 800-2200 кгс/см2, модуль упругости 25000-50000 кгс/см2, ударная вязкость 5-25 кдж/м2, или кгс'см/см2, относительное удлинение 50-750% (температура испытания 20°С). Прочность клеевого шва может превышать 350 кг/см2 при сдвиге и приближаться к прочности самой смолы - на отрыв. Естественно, не все рекордные показатели достигаются в одном рецепте. Из большого количества материалов, с которыми мы сталкиваемся, эпоксидка плохо справляется только с материалами, с которые вообще трудно клеить - капрон и, тем более полиэтилен, фторопласт... ну и сильно эластичные беспористые материалы. При склеивании различных материалов, особенно беспористых нужно учитывать, что есть склонность к большей (по сравнению со смолой в объеме) хрупкости на границе с металлом и к вязкости на границе с пластмассами. Эпоксидная смола не любит солнечный свет, но это может иметь значение только в случае применения ее в качестве лака и если изделие будет постоянно, годами, валяться на солнышке. Пара советов: 1) Замесив на глаз (ну и такое бывает) эпоксидку, проверить ее пригодность можно так, макаем спичку в клей, другой спичкой подогреваем смолу на расстоя-
нии так чтоб она (капля клея на первой спичке) закипела, но не обуглилась, то есть слегка вспенилась, и сразу перестаем греть. Если капля затвердела, пропорция угадана если нет нужно добавить отвердителя. Сам пользую и всем советую. 2) Ацетон, спирт и жидкость для снятия лака с ногтей разбавляют смолу до бесконечности, но нужно учитывать, что количество разбавляющей жидкости прямо пропорционально увеличивает время окончательной полимеризации и дает усадку, что может привести к деформации поверхности. Добавлять разбавители желательно проверив качество полученного клея методом "спички". При замесе большого количества смолы можно сразу разводить смолу, потом в раствор добавить отверди- тель, но пропорцию смолы и отвердителя нужно заранее проверить, такой способ значительно снизит вероятность саморазогрева смолы. Я развожу эпоксидку в мерном медицинском полиэтиленовом 20 граммовом стаканчике. Промахов ни разу не было. Сначала лью отвердитель, затем смолу. Размешиваю бамбуковой шпажкой для шашлыков, коих на три рубля пучок, вещь в хозяйстве полезная и универсальная. О СТАЛИ 65Г Неплохие ножи получаются из стали 65Г... к сожалению, она сильно ржавеет. Режущие свойства у нее великолепны. Но участились случаи жалоб на ножи из этой марки. Порой бывает - и отковал, и оттянул, а "оно" не режет или, наваренная на мясницкую тупицу, не рубит. Я начал искать причину и одну нашел. Кустарям и разным "умельцам" 65Г доступна в виде рессоры. Все изделия производятся в основном из того, что добыто... на бескрайних просторах нашей странной1 свалки металлолома и некондиционного оборудования. Какое-то время я работал кузнецом на автобазе, и доступ к этому материалу у меня был неограниченный. Каждое утро на "промежуточном" складе для моих нужд находилось по 1-2 рессоры со сломанными листами. В мои обязанности входило принести их в кузницу и разобрать. После переборки добавить полученные со склада новые листы, все это дело грамотно отрихтовать, собрать и отправить обратно на "промежутку" для дальнейшего оборота. Кому-то покажется, что я очень долго и нудно описываю всю процедуру ремонта рессор, но поверьте - это необходимо. Может быть, Вы избежите очень многих неприятных моментов. За 10-15 лет работы автомобиля все агрегаты у него практически "не родные", а рессоры - тем более. Более того, у самой рессоры листы, как историческое обозрение. Одна передает привет из 60-х, другая из 80-х и так далее. . . Что же произошло? То ли наука двинулась вперед, и стали ставить хилые заменители, то ли вода тогда была мокрее, но факт остается фактом - листы из рессор изготовления после 70-го лучше не использовать. Я, например, вообще перешел на вагонные пружины - гарантия практически 100%. Но для подстраховки можете использовать стандартный лист со всеми маркировками и атрибутикой. Да и ковать его не надо. Правда, без ковки не всегда лучше. СТАЛЬ Р6М5 На мой взгляд, очень хорошей сталью является инструментальная быстрорежущая сталь Р6М5. Вот что о ней сказано в марочнике сталей: Применение для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых легированных конструкционных сталей; предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками . Химический состав в %: 1 От слова "страна" - Прим. автора.
с 0,82-0,9 Si до 0,5 Mn до 0,5 Ni до 0,4 S до 0,025 Р до 0,03 С 3,8-4,4 МО 4,8-5,3 W 5,5-6,5 V 1,7-2,1 Со до 0,5 Твердость после закалки и трехкратного отпуска - 63-65 HRC. За более подробной информацией о свойствах этой и других ножевых сталей и о влиянии на них легирующих добавок отсылаю интересующихся к книге А. Марьянко «В помощь выбирающему нож». Здесь скажу лишь, что это очень твердая сталь, прекрасно держит заточку, ржавеет меньше, чем углеродистые стали (например, популярная 65Г - рессорная), но больше, чем нержавеющие (например 65X13, 95X18), так что нож из нее требует некоторого ухода, но и платит за него сторицей . «Но у нас в универмаге нет бруска стали Р6М5!», - скажите Вы. Да, но ведь можно найти подходящее изделие из нее! Из этой стали делают: сверла, фрезы, резцы, и главное, ножовочные полотна! Именно ножовочное полотно нам и потребуется. Но не какое-нибудь там ножовочное полотно, а полотно от маятниковой пилы по металлу. Ими еще рельсы пилят. Габариты у таких полотен бывают разные. Обычно они лежат в таких пределах: толщина около 2 мм, длина 400-500 мм, ширина 30-40 мм. Цвет черный или серый (после заводской термообработки), поверхность на ощупь шершавая. На полотне можно найти марку стали. Если это не Р6М5, а РЗМЗФ2 - не пугайтесь, они взаимозаменяемы. Цена такого полотна на рынке может колебаться от 20 до 200 рублей. При осмотре обратите внимание на то, насколько оно прямое. Идеально ровное полотно найти очень тяжело, поэтому небольшой изгиб можно простить. Очень полезно перед работой проверить материал на скрытые дефекты, микротрещины. Могу предложить для этого один способ, но он требует опыта. Зато годится для оценки качества, как заготовки, так и готового изделия, и не требует оборудования. Возьмите пластину металла за один конец, не слишком сильно сжимая, и поднесите к уху. Подушечкой указательного пальца другой руки проведите по какому-нибудь острому выступу, заусенцу заготовки или по режущей кромке готового изделия (поперек, а не вдоль, а то палец отрежете!). Если при этом слышен высокий и чистый звон, значит все ОК! Но, чтобы научиться проводить такую оценку, желательно послушать заведомо качественную и заведомо дефектную сталь. Если вы четко слышите разницу, постарайтесь ее хорошо запомнить . Это Вам еще не раз пригодится. ОЛИФЫ Часто всплывают вопросы про олифы. Какими они бывают, и какие из них подходят для пропитки рукоятей и других деревянных деталей? Самое главное - олифы бывают разными! Вот справочная информация. Натуральные (масляные) олифы Натуральные олифы - это жидкие продукты, получающиеся специальной обработкой растительных масел (льняного, конопляного или тунгового масла - высыхающие масла). Способность твердеть (высыхать) достигается в результате варки масла при температуре 150-275°С (при этом часть масел переходит в смолы) с введением сиккативов в количестве 2-4%. Процесс "высыхания" натуральных олиф происходит в результате процессов взаимодействия масел и смол с кислородом воздуха. Натуральные или масляные олифы являются самыми качественными и дорогостоящими олифами. Они отличаются долговечностью, атмосферостойкостью, стойкостью к воде, хорошо впитываются древесиной, не имеют резкого неприятного запаха. Растворители в натуральных олифах не добавляются. По внешнему виду
олифы - прозрачные жидкости, окрашенные в темно-коричневый или светло- коричневый цвета. Олифы получают название от масел, из которых они производятся . Льняная олифа - жидкость коричневого или светло-коричневого цвета. Плотность ее - 0,94 г/куб.см. Пленка олифы достаточно твердая и эластичная, время высыхания - 24 часа. Конопляная олифа - жидкость коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Плотность - 0,93-0,94 г/куб.см. Полное высыхание ее, также как и льняной, наступает через 24 часа. Подсолнечная олифа - высыхает замедленно и по прошествии 24 часов имеет еще слабый отлип. Пленка подсолнечной олифы эластична, но твердость, прочность и водостойкость меньше, чем у пленок льняной или конопляной олифы. Натуральная олифа применяется для производства качественных масляных красок (в том числе художественных и типографских), густотертых красок, пропитки столярных изделий, самостоятельного материала для наружных и внутренних работ . Олифа "Оксоль" - представляет собой продукт окисления полувысыхающих масел (подсолнечное, соевое, хлопковое) продуваемым воздухом при высокой температуре. Техническое название - "олифа оксидированная". При окислении масло густеет и для достижения нормальной вязкости, в масло добавляют сиккатив и растворитель. Процентное содержание масла в олифе "Оксоль" изготовленной по ГОСТ должно составлять 50-55%. В процессе продува воздухом масло темнеет и поэтому олифа не рекомендуется для белых и светлых красок. Олифа "Оксоль" является удешевленным вариантом натуральной олифы, имеет несколько худшие параметры долговечности, имеет характерный запах растворителя. Олифа "Оксоль" применяется для разведения густотертых красок, производства масляных красок, пропитки деревянных изделий, грунтовки поверхности перед покраской масляными красками и эмалями ПФ. В ГОСТе нормируются два вида олифы "Оксоль": • марка "Оксоль" В - производится из льняного или конопляного масла и допускается для наружных работ. • марка "Оксоль" ПВ - производится из всех других масел и для наружных работ не допускается. Олифа "Пентоль" (алкидная) - представляет собой продукт полимеризации невысыхающих масел - касторовое, таловое (древесное) с пентаэритритом и сиккативом при высокой температуре. При этом получается высыхающая густая олифа, которую разбавляют растворителем до нормальной вязкости. Качественная олифа "Пентоль" достаточно светлая, дает красивую прочную пленку. Пропитка столярных изделий происходит на меньшую глубину, чем у олифы "Оксоль" и натуральных олиф. Олифа "Пентоль" обладает хорошей атмосферостойкостью (лучше чем "Оксоль") , пригодна для производства масляных красок, применяется как самостоятельный материал для наружных и внутренних работ. Олифа "Ансол" - является синтетическим заменителем олифы и представляет собой продукт полимеризации синтетических смол (продукты нефтепереработки) разбавленных растворителем. Техническое название - "олифа нефтеполимерная". Обладает резким неприятным запахом, разлагается от действия ультрафиолетовых
лучей, потому не рекомендуется для наружных работ. Олифа имеет глянцевую прочную пленку, быстро сохнет. Пропитка столярных изделий слабая, почти вся пленка остаётся на поверхности. Олифа "Ансол" самая недорогая олифа, чем обусловлено её массовое потребление. Однако отсутствие в составе олифы компонентов масла не позволяет применение нефтеполимерной олифы для производства красок из-за чрезмерного оседания пигментов. Рекомендуется к применению для разведения темных масляных красок, неответственных малярных работ внутри помещения. Применять при интенсивном проветривании. Существует множество различных модификаций заменителей олиф, которые имеют значительно худшие потребительские качества. Как правило, такие олифы выпускаются не по ГОСТ, а по внутренним заводским ТУ (техническим условиям). Эти олифы содержат пониженный процент масла (20-30%) очень жидкие, темные и предназначены для технических целей (пропитка шпал, временная антикоррозийная покраска) . Такие олифы дешевле перечисленных выше олиф и могут появляться в продаже под маркой "олифа Оксоль". Такая вот картина... Вроде бы все прекрасно и, теоретически, любая олифа используется для пропитки дерева... Но есть один нюанс. Только натуральная льняная олифа является природным антисептиком. Поэтому для пропитки рукоятей стоит использовать именно ее. При покупке олифы обращайте внимание на этикетку. На ней обязательно должен быть указан состав! Желательно, чтобы в состав входило только льняное масло и сиккатив. Но часто в нее добавляют до 50% растворителя, например, уайт- спирита. Это не смертельно, но лучше обойтись без него. Растворитель можно добавить и самому - по вкусу. Я, к примеру, добавляю натуральный (живичный) скипидар (до 50%). Очищенные растительные технические масла Технические масла изготовляются из сырых растительных масел путем щелочной очистки, сушки и отбеливания. По химическому составу масла представляют собой смеси различных триглицеридов высших жирных кислот насыщенных и ненасыщенных. Очищенные масла бывают четырех разных видов: • льняное, • соевое, • рапсовое • касторовое. Технические масла применяются преимущественно в промышленности материалов покрытий, засыхающих на открытом воздухе. Очищенное рапсовое масло применяется в машиностроительной промышленности, касторовое масло используется в фармацевтической промышленности, в качестве вторичного пластификатора в нитро- целлюлозных покрытиях, в изготовлении вспомогательных текстильных изделий, в качестве специальной смазки и т.п. Внешний вид: прозрачные жидкости светло-желтого цвета Очищенное техническое льняное масло тоже можно применять для пропитки рукоятей . Только сохнуть будет гораздо дольше. ПОРОШКОВЫЙ МОЗАИЧНЫЙ ДАМАСК Эту кузнечную технологии изобрел Стефан Шварцер 1992 году, до этого ее при-
меняли в оружейном деле для изготовления стволов с использованием специального пресса-печки. Стефен придумал как это сделать в кузнице без такого оборудования. В стальную кубическую банку закладываются фигурные металлические формы, и свободное пространство засыпается металлическим порошком, закрывается наглухо стальной крышкой, что бы предотвратить окисление при кузнечной сварке, с булавочным отверстием для выхода газов. Этот "пирожок" запекается 20-30 минут, что бы порошок подрасплавился и спекся. Потом все это аккуратно проковывается со всех четырех сторон, пока чушка не затвердеет (не в смысле охлаждения, а в смысле сопротивления ковке - кузнец это чувствует руками) потеряв половину размера, после этого можно ковать агрессивнее пока размеры не уменьшатся втрое. Проковка должна быть равномерной со всех сторон - тогда картинка не исказится. Какой металл идет на форму, какой на порошок - по усмотрению мастера. Форма может быть полая контурная свернутая из тонкого металлического листа. В качестве форм иногда используются уже готовые дамасские пластинки, применяются различные порошки (от высокоуглеродной стали до низкоуглеродной- высоконикелевой, смеси из чистого никеля и чистого железа). При травлении эти компоненты Дамаска окрашиваются в разные цвета - в результате лезвия получаются фантастической красоты. В качестве флюса используется, как я слышал - солярка, бумага, WD-40. Возможно это не флюс, необходимо это что бы сжечь кислород из воздуха, который в небольших количествах присутствует в банке. Работать дальше с полученной чушкой можно стандартными методами, которые применяются для крученого и лестничного Дамаска. Полученный прут подрезается и растягивается в полосу. При этом на полосе рисунок повторяется в прямом и зеркальном отображении. ДЕКОРАТИВНАЯ ОТДЕЛКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАВЛЕНИЯ Можно вытравить узор "под булат", "под дамаск" или личный вензель. Можно просто "пометить" изделие, протравив имя владельца... Все в ваших руках. Вам потребуется ЛАТР (лабораторный трансформатор регулируемый), лак для ногтей и латунная пластина от 0-8 мм до 2 мм (электрод) . Так же составим и электролит для травления. Работу можно производить с большими перерывами. Мне кажется - это очень удобно. Можно по воскресеньям, по 20-30 минут обрабатывать небольшой участок и растянуть всю работу на месяц-другой, а можно и на год. Все зависит от размера изделия. В любом случае - вам это может пригодиться даже при решении каких-то бытовых проблем. Начнем с того, что на изделие нанесем тонкий слой лака с одной стороны. Пока вы будете "облагораживать" одну сторону, другая будет продолжать служить частью вашего интерьера. Электрод. Латунную пластину нужно согнуть латинской буквой "U". Рабочей поверхностью будет место сгиба. К одному из верхних концов, "крокодилом" прикрепим электропровод. Вчетверо сложим фланелевую салфетку по ширине пластины. Канцелярской резинкой закрепим салфетку на верхней части электрода. Фланелька должна закрывать края электрода, иначе слой лака может расплавиться, и тогда может произойти непоправимое в домашних условиях. Электролит. В состав электролита могут входить разные компоненты - к примеру , обычная повареная соль, по научному - хлорид натрия. Можно подкислить раствор: попробуйте уксус. Поэкспериментируйте с концентрацией.
ЛАТР. Установите напряжение 9V. Один провод - к изделию, другой - к электроду. Наденьте резиновые хозяйственные перчатки. Вместо ЛАТРа можно использовать обычный выпрямитель от "Денди", но в этом случае вам придется менять полярность. В одном случае происходит травление, в другом - несколько пикантная тонировка. Пробуйте... Рисунок. Нанести необходимый вам рисунок можно мягким карандашом, можно через копирку, а можно задействовать вашу фантазию и процарапать лак до металла сразу. Желательно заранее ознакомиться с особенностями узоров. Во всяком случае, можно попробовать и на куске любой железяки. После того, как рисунок нанесен, надо процарапать лак до металла. В этих-то царапинах различной толщины и будет ваш рисунок. Приложите рабочую поверхность электрода к обрабатываемому участку. Увлажните фланельку вместе с электродом, подключайте ЛАТР и травите... Изменением концентрации электролита, напряжения (не более 14 V), выдержкой травления добейтесь нужного вам цвета травления. Протравив часть рисунка, можно опять покрыть лаком, рядом с имеющимся нацарапать еще один, и, изменив напряжение, протравить дополнительный оттенок. Иногда бывает очень красиво. АН ТИК0РР03И0НН0Е ПОКРЫТИЕ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Очень часто стали задавать вопросы, касающиеся антикоррозионных покрытий, которые можно нанести в домашних условиях. Сразу хочу оговориться, что перед всеми операциями, да и перед любой обработкой, изделие необходимо разобрать, дабы вовсе не испортить оного. Что снять невозможно - заклейте изолентой ПВХ или залепите пластилином. А покрыть оксидной пленкой изделие можно так. Изделие необходимо зачистить и отполировать, затем декапировать (на 1 минуту опустить в 5% раствор серной кислоты). Потом промыть в чистой воде комнатной температуры и пассивировать пятиминутным кипячением в мыльной воде (50 г хозяйственного мыла растворить в 1 л воды). После этого обработать в эмалированной , но лучше керамической посуде одним из растворов указанных в таблице. Растворы для оксидирования стали (железа) Состав Едкий натр Нитрат натрия Концентрация г/л 650 175 Температура раствора, °С 135 135 Время обработки , мин 90 90 Характеристика пленки черная блестящая Едкий натр Нитрат натрия 500 500 140 140 90 90 черная интенсивная Едкий натр Нитрат натрия 1500 30-50 150 150 10 10 черная матовая СВЕРЛЕНИЕ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Сверлить отверстие в нержавейке калёной сложно, но можно твердосплавным сверлом. Оно в пределах 3-5 долларов стоит, но если нет, то можно и просто
HSS2 начать. Только возни много будет. Сверлить надо коловоротом с большой нагрузкой и медленно, а сверло затачивать постоянно на довольно зернистом абразиве. Перед сверлением отпустите тот край изделия, где сверить будете докрасна, но обмотав остальное лезвие мокрой тряпкой. Если есть алмазный бурчик и бормашинка то дело совсем легкое, хотя и длинное. ТРАВЛЕНИЕ ДАМАСКА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Перед травлением и обезжириванием зачистите нулевкой все пятна от лимонов и киви. Далее, обезжиренный клинок окунаете в 5% раствор азотной (и никакой другой) кислоты... Клинок полностью почернеет, далее выдержка 2-3 минуты при постоянном перемешивании. Вынув клинок, долго и хорошо промываете в струе воды, можно мягкой щеткой с мылом. Потом черный клинок просушиваете (быстро) тряпочкой, и шкуркой нулевкой проходитесь по клинку - результат узор! УДАЛЕНИЕ РЖАВЧИНЫ Старый народный способ аккуратного удаления ржавчины (без использования спец. растворителей) - покрыть пятно смазкой (очень хороша WD-40), дать впитаться (пару часов) и стереть обычной бумагой. Процесс повторять, до тех пор, пока рыжее пятно не разойдётся. Под пятном иногда остаётся чёрного цвета углубление. Его иногда очень аккуратно зашлифовывают. ЛИКВИДАЦИЯ СЛЕДОВ КОРРОЗИИ Если на меди окисел темно-зелёного цвета, то это патина. Её обычно оставляют как есть. Следы легкого окисления, неглубокий налет коррозии, воронение и пр. следы химического окрашивания металла (намеренного и непреднамеренного) легко и быстро удаляет автополироль. Берите наименее абразивную и не жадничайте - импортную (США, Германия и пр.) . Небольшой баночки (например, на основе масла Карнаубы3) хватит на очень продолжительное время, а если есть машина, то остатки тем более не пропадут. ЗАЩИТА ОТ РЖАВЧИНЫ С целью украшения, а также предохранения от ржавчины стальные и железные 2 High speed steel (англ.) — быстро режущая сталь, по свойствам похожа на кобальтовую. 3 Карнаубскии воск (бразильский воск, пальмовый воск) — воск из листьев пальмы Copernicia cerifera, произрастающей в северо-восточных штатах Бразилии Пиауи, Сеара и Риу-Гранди-ду-Норти. Карнаубскии воск — самый твёрдый и тугоплавкий (температура плавления +83... + 91°С) из восков растительного и животного происхождения. Он не токсичен, поэтому широко применяется для создания глянцевых покрытий в автомобильном воске, лаке для обуви, зубных нитях, пищевых продуктах, таких как конфеты, средствах для полировки, воске и лаке для деревянного пола и мебели и др. Из-за своих гипоал- лергенных и смягчающих свойств, а также своего блеска, карнаубскии воск применяется в качестве ингредиента для многих косметических составов, где он используется в качестве загустителя в губной помаде, подводке для глаз, туши, тенях, различных препаратах по уходу за кожей и т.д. Также используется в медицине, как покрытие лекарственных препаратов в форме таблеток.
вещи воронят, т.е. при помощи разных составов сообщают им различные оттенки коричневого цвета. Русское название воронить не совсем подходящее. Гораздо правильнее немецкое и французское названия bruniren, brunir. Обыкновенно для воронения употребляется сурьмяное масло4 (butyrum antimonii), растертое с оливковым маслом. Этой смесью посредством шерстяной тряпочки натирают поверхность или стальной вещи. Когда через сутки после первого натирания поверхность покроется ржавчиной, ее натирают тем же составом во второй раз, затем в третий, и так до тех пор, пока не получится желаемое окрашивание - от светло до темно-коричневого цвета по числу натираний. Обусловливается это окрашивание отложением на поверхности вещей окиси железа и металлической сурьмы». УСТРАНЕНИЕ МЕЛКИХ ДЕФЕКТОВ Мелкие дефекты можно затереть оловянным припоем, или, что лучше, чистым оловом. Если забудете, где были точки - вообще не сможете их найти. Никакой обработки не требуется, дно таких каверн обычно достаточно корявое, чтобы удержать металл. Просто возьмите пруток олова и натрите эти места. Если не понравится - выковырните олово некаленым стальным шилом. ЗАДЕЛКА ТРЕЩИН Заделка трещин в изделиях из чугуна и стали. Для этого можно воспользоваться следующей технологией. Трещину в детали слегка разделывают (углубляют с помощью шабера или другого инструмента) и тщательно обезжиривают. Составляют "замазку", смешивая окись меди в порошке и ортофосфорную кислоту в пропорции 1,5:1 (по массе) . Применяют "замазку" сразу же после смешивания - срок ее жизни несколько минут. На основе этой "замазки" делают различный доводочный алмазный инструмент. На нужный по конфигурации абразивный камень, тщательно обезжиренный наносят рабочий слой, состоящий из следующих компонентов (% по массе): • порошок окиси меди - 25-35, • алмазный порошок - 2-4, • остальное - ортофосфорная кислота. Слой тщательно выравнивают и сушат не менее трех суток. ОКРАСКА КЛИНКОВ Клинки должны быть очищены от всяких пятен до полной белизны, сначала наждачной бумагой № 00, затем самой тонкой № 0000, или же пробкой, намоченной маслом и посыпанной наждачной пылью, или так называемой "стальной шерстью". Для отполирования затем вытирают клинки, обсыпают сухим мельчайшим наждаком, а еще лучше "венской известью5", и трут мягкой суконкой. Очистив и отполировав поверхности клинков, надо снять с них малейшие следы жира (например, от случайного прикосновения даже сухой рукой). Для этого надо клинки вымыть мылом, а затем крепким раствором поташа (углекислый калий) или же слабым рас- Сурьмяное масло — хлористая сурьма. 5 Венская известь - негашеная известь, нежный белый порошок, получающийся из тонко размолотого свежеобожженного известняка. Употребляется для чистки металлов, главным образом чугуна, меди и латуни, и при никелировании. На воздухе она быстро желтеет (вследствие соединения с влагой и углекислотой воздуха), поэтому требует хранения в жестяных, плотно закрытых коробках. Для употребления нужное количество растирают со спиртом и вазелиновым маслом.
твором едкого натра или просто золы, затем отмыть в нескольких водах и насухо вытереть сухой тряпочкой или чистой паклей. Очистить от следов жира можно, тщательно протирая мокрой тряпкой с просеянной древесной золой или мелом, обварив затем кипятком и вытерев сухой, чистой тряпкой. Для некоторых способов окраски надо еще приготовить ванну такой длины, чтобы клинки свободно входили, по ширине достаточно просторную, 12-13 см, и глубиной около 11 см. Сделать ее можно из железа, жести, цинка, даже просто из досок, только густо залить швы растопленной черной смолой, канифолью или воском. Лучше всего клинки располагать на крепких бечевках, привязанных за деревянные палки так, чтобы они висели в ванне, не касаясь стен и дна ее. Во многих случаях наведенный при окраске на клинки слой окиси надо счищать до наведения ровного однородного глянца металлической щеткой. Сделать ее можно так. Взять самой тонкой ("вязательной") железной проволоки, нарезав кусками по 7 см, сложить куски в пачку толщиной, примерно, в мизинец, крепко перевязать посредине бечевкой в несколько оборотов, подравняв один из концов пучка проволок (слегка постукивая по концам молотком). Полученную плоскую вершинную площадку еще притирают самым мелким подпилком или оселком. Можно также применять мелкие щетки, служащие для очистки напильников. Щеткой трут клинки, не царапая их, но гладя щеткой в одном направлении, так сказать, "по шерсти", нигде не оставляя непротертых матовых мест. 1. Окраска в голубой цвет (Тогакурэ-рю). Растворить в горячей воде в одном сосуде 0,5% хлорного железа (ferrum chioratum purum), а в другом 0,5 % красной кровяной соли, т.е. на одну водочную бутылку - 3 грамма (kalium femcyanatum); смешав два равные объема этих растворов в ванне, погружают туда клинки и держат до желаемого цвета. Вынув, обмывают клинки холодной водой, не трогая металла руками, дают высохнуть и, немного нагрев, осторожно протирают вареным маслом (олифой) на мягкой холщовой тряпочке, но не жирно, и оставляют просохнуть несколько дней. 2. Окраска в сине-черный цвет (Синсю-рю). Растворяют медный купорос (синий) (cuprum sulfuricum) до отказа в воде и на каждый стакан раствора прибавляют по каплям 5-6 капель серной кислоты (acidum sulfuricum). Погружают в эту ванну клинки, пока они не получат цвета красной меди. Тогда их ополаскивают водой, и если это дамасские клинки, то погружают в 10-процентный раствор нашатырного спирта (liguor ammonium causticum) в воде, пока узор Дамаска не станет яснее: тогда клинки вынимают и ополаскивают водой. Далее, в горячей воде растворяют до отказа гипосульфит (серноватисто-кислый натр - natrum hyposulfurosum), примерно 200 г на каждый стакан; раствор пропускается через воронку с фильтровальной бумагой или с гигроскопической (аптекарской) ватой. В ванну еще до налития этого раствора подвешиваются клинки, не прикасающиеся ни к стенкам, ни ко дну ванны. В раствор же, слитый в каком-нибудь сосуде, вливают соляной или хлоро-водородной кислоты (adicum muriaticum или adicum hidrochloricum) 2 процента по объему, или 1/4 стакана кислоты на 12,5 стаканов раствора. При размешивании с кислотой раствор помутнеет и пожелтеет, и тогда в него, в горячий, погружают клинки. Секунд через 5 вынуть клинки, облить холодной водой и посмотреть, не начала ли показываться окраска. Если показалась , то клинки опять погружают в ванну на полминуты - не более, и опять вынимают, обливают холодной водой и смотрят. Когда таким образом окраска окажется доведенной до желаемой черноты, то клинки осторожно, не касаясь руками, промывают в холодной воде. Затем выливают из ванны использованный раствор гипосульфита (он может пригодиться еще раз, но с добавлением снова соляной кислоты) , моют ванну и наливают туда раствор калийных квасцов (alumen kalium
pulvis) в воде: на каждые 5 стаканов воды полстакана порошка квасцов. В этом растворе помещают клинки на 12 часов, затем обмывают холодной водой, дают высохнуть и, немного нагрев, осторожно протирают вареным маслом (олифой) на мягкой холщовой тряпочке, но не жирно, и, подвесив свободно, дают сохнуть дней до шести. 3. Окраска в серый цвет (Негоро-рю). Производится как только что описано выше, но раствор гипосульфита берется более слабый, 200 г (1/2 фунта) на 3 1/2 стакана воды, и применяется не в горячем, а в холодном состоянии. 4. Окраска в буровато-черный цвет (Мацумото-рю). В сорока частях воды растворяют две части хлористого железа (ferrum chloratum purum), 2 части хлористой сурьмы и 1 часть галловой (чернильно-орешковой) кислоты (acidum gallicum). Этот раствор кусочком губки или полотна наносят на клинки, стараясь не пропускать частей поверхности без покрытия (не и не покрывать два раза) и не давать стекающих капель, а покрывать вдоль клинков ровно и однообразно, равномерно. Повторяют покрытие несколько раз до желаемого оттенка, промывают водой, просушивают и протирают олифой. 5. Окраска в черный цвет (все школы). В полстакана скипидара (терпентинное масло) по каплям вливают концентрированную серную кислоту, каждый раз хорошенько размешивая стеклянной палочкой или трубочкой; при этом на дне оседает черная масса. По временам приливают в стакан немного свежего скипидара. Когда получится с 1/4 стакана черного осадка, то стакан оставляют на несколько часов , чтобы в покое осадок отстоялся поплотнее. Затем весь скипидар с осадка осторожно сливают, наливают вместо него воды, в которой стеклянной палочкой размешивают осадок, и затем опять дают ему отстояться, а воду осторожно сливают. Такое промывание осадка чистой водой повторяют раз по 12-15, пробуя, вся ли кислота обмыта (если опущенная в воду полоска лакмусовой бумаги из ли- ловато-розовой станет чисто-розовой, значит, следы кислоты еще не отмыты). Когда кислота отмыта, переливают осадок на чистую, тонкую полотняную тряпочку и отцеживают сквозь нее воду. Затем осадок наносят на клинки, лучше всего плотной щетинной щеткой около 2,5 см шириной, как можно равномернее. Если по густоте осадок ложится неровно, надо прибавить немножко скипидара и тщательно размешать его с осадком, если же осадок слишком жидок и стекает с клинка, нужно осадок выпарить над спиртовой лампочкой. Хорошо сделанный осадок кроет клинки ровным, просвечивающим, темно-коричневым слоем. Обмазав клинки, надо их нагреть, равномерно, правильно и медленно поворачивая над огнем. По мере нагревания коричневый цвет заменяется черным, более матовым. Когда чернота легла равномерно, дают клинкам медленно остыть, и пока они все-таки еще теплы, их протирают тряпочкой с небольшим количеством олифы и дают просохнуть несколько дней. 6. Окраска в черный цвет (все школы). В горячей профильтрованной воде растворить серную печень (сернистый калий, kaliurn sulfuraturn ad balneum) no 410 г на каждую бутылку воды. Затем приливают на каждую бутылку полученного раствора по одной чайной ложке соляной кислоты. В ванне с этим раствором подвешивают клинки так, чтобы они были на 2,5-4,5 см ниже поверхности раствора и чтобы во время хода окрашивания их можно было медленно поворачивать во все стороны (например, укрепив к потолку или к верхнему косяку окна две веревки с кольцами). Получив желаемую окраску, клинки промывают водой, нагревают кипятком и протирают олифой, как уже сказано выше. 7. Окраска в темно-шоколадный с синеватым отливом цвет (Кюсин-рю). На 20
частей по весу перегнанной воды берут 2,5 части железного купороса (зеленого) и 0,5 части полуторахлористого железа. Раствор этот (его можно и сохранять) берут куском гигроскопической ваты, более или менее плотно свернутым, и ровным, однообразным слоем наносят вдоль клинков, затем ставят (лучше подвешивают) на 1 час в сухое место, затем на 24 часа в очень сырое (погреб) . Затем металлической щеткой хорошенько, но осторожно счищают поверхность, не оставляя нигде непротертого матового места; обваривают кипятком, насухо вытирают сухой чистой тряпкой; второй раз точно так же покрывают клинки тем же раствором и все проделывают раз 10-12 точно тем же порядком, с выдержкой в погребе. 8. Окраска в темно-синий цвет (Котто-рю). Поступают во всем, как указано выше для темно-шоколадного цвета, но затем, не натирая клинки олифой, приготовляют такой раствор: на 1,8 литра воды берут 38,4 г кампешевого экстракта6 и 0,2 г железного купороса, размешивают этот раствор деревянной щеточкой в ванне, нагревают (хотя бы на плите) до кипения и подвешивают в ванне клинки, продолжая кипятить, на 10 минут. Затем, вынув, протирают клинки сухой тряпкой, втирают олифой и сушат. 9. Окраска в каштаново-бурый цвет (Кого-рю). Нагревают в фарфоровом сосуде 16 капель азотной кислоты (осторожно, так как испарения крайне вредны и для дыхания, и для глаз), прибавляют 32 капли сурьмяного масла (трех хлористая сурьма, butyrum antimonii) и 16 капель оливкового масла и слегка кипятят смесь до полного соединения. Нагретые клинки покрывают смесью с уже указанной в других рецептах осторожностью и равномерностью и оставляют висеть 12 часов, протирая затем, как уже объяснено выше, металлической щеткой, натирают тряпкой, намоченной костяным маслом. 10. Окраска в коричневый цвет (Кайдзи-рю). Смешивают 4,3 г слегка подслащенного сахаром "селитряного спирта7", 3,1 г раствора сернокислой окиси железа, 3,1 г сурьмяного масла (треххлористая сурьма) и 4,3 г сернокислой меди. Эту смесь в плотно закупоренной склянке ставят на 24 часа в теплое (не горячее) место. После того подливают 102,4 г дистиллированной (или дождевой профильтрованной) воды и хранят до употребления. Губкой или ваткой (аптекарской) этим составом равномерно покрывают клинки и помещают их на 24 часа в теплое место. Получившийся тонкий налет ржавчины счищается осторожно металлической щеткой до получения ровного цвета и глянца. Затем опять наносится красящая жидкость, и вся операция повторяется тем же порядком во второй раз, а затем и в третий, только в третий раз клинки не скоблят металлической щеткой, а лощат кожей, намоченной в деревянной масле8, до получения желаемого глянца; затем в течение 12 часов сушат и снова лощат кожей с деревянным маслом. 11. Окраска в темно-вишневый цвет (Хатуро-рю). В прочной стеклянной посуде Кампешевое дерево (лат. Haematoxylum carapechianum) - вид деревьев из рода Haematoxylum подсемейства Цезальпиниевые семейства Бобовые. Выращивается в тропиках. Содержит гематоксилин и используется как краситель. Название растения переводится с греческого как «кровавое дерево». Измельчённая древесина кампешевого дерева является источником ценного красильного вещества — кампеша, или синего сандала. Свежесрублен- ная древесина имеет кроваво-красный цвет (откуда и название дерева), но от окисления пигмента на воздухе она принимает сначала тёмно-фиолетовый, а затем темно-синеватый и почти черный цвет. Из сока коры получаются при содействии солей окиси железа черно-фиолетовые китайские чернила. 7 Азотная кислота. 8 Деревянное масло - низший сорт оливкового масла; использовалось ранее в примитивных светильниках. Оно же елей и лампадное мало.
приготовляется один из двух указанных ниже составов. Смешивают 410 г перегнанной (или процеженной дождевой или кипяченой речной) воды, 8,54 газетной кислоты9, 5,15 г соляной кислоты, 8,54 г дву-треххлористого железа (стальная тинктура, liduor ferrum sesquichloratum) и по 10,67 г медного (синего) и черного железного купороса. Или 770 г такой же воды, 25,6 г железных опилок, 12,8 г стальной тинктуры, 51,2 г соляной кислоты и 64 г "царской водки10". Плотно закрыв пробкой, оставляют в теплом месте недели три и более, после чего состав готов и употреблению. Состав имеет грязно-оливковый цвет и при покое дает темно-ржавый осадок. При употреблении состав взбалтывается и сначала пробуется на железной пластинке. Если за сутки в теплом месте образуется на смазанной пластинке слой ржавчины толще одной "точки11", то состав нужно слегка разбавить водой. Клинки тщательно и ровно покрывают составом и помещают на сутки в теплое место. Полученный слой ржавчины осторожно полируется металлической щеткой до получения ровного цвета и глянца, затем их снова покрывают составом и все повторяют в прежнем порядке от 4 до 12 раз, т.е. пока не получат желаемого оттенка или пока состав не перестанет оржавлять клинки. Окончив окраску, клинки лощат кожей, намоченной в деревянном масле. 12. Окраска в бронзово-коричневый цвет (Ёсицунэ-рю). За неимением графитового тигля в прочном глиняном обожженном сосуде, в крайнем случае, чугунном, расплавить обыкновенную черенковую серу (sulfur) на медленном огне, имея наготове мокрую тряпку или хорошо приходящуюся крышку и наблюдая, чтобы сера не вспыхнула. В расплавленную серу примешивают 1/10 часть по весу ламповой сажи и тщательно размешивают. Нагревают хорошенько металлическую или глиняную ванну и выливают туда жидкую смесь. Погружают туда клинки и каждые 2-3 минуты вынимают посмотреть, как окрашивается. Можно вместо серы взять 3,25-3,5 кг обыкновенной селитры (natrum nitricum purissimum) и по расплавлении примешать к ней мельчайшего порошка перекиси марганца, 1 весовую часть на 8 частей селитры, тщательно размешивая, согревать, пока брошенные в смесь деревянные опилки не станут загораться. Тогда смесь выливают в горячую ванну, погружают в нее клинки, поворачивая их в смеси и вынимая посмотреть, до получения желаемой густоты окраски. Так как селитра горюча, то предосторожности те же, что и с серой. Затем клинки обмывают и в теплом состоянии полируют кожей с маслом. 13. Окраска в черный цвет (все школы). Как и в других случаях, клинки тщательно очищают и обезжиривают (хотя бы раствором извести в воде, разведенным до густоты хороших сливок). В глиняной чаше смешивают: 30 г воды, 10 г сулемы12 и 10 г бертолетовой соли и смесь эту согревают, ставя глиняную чашку в горячую воду. Затем нагревают клинки, либо погружая их на время в корыто с горячей водой, либо поливая кипятком. Заранее прикрепляют к деревянной палочке (булавками, бечевкой или просто зажимом в расщеп палочки) кусочек губки или фланелевую (отнюдь не шерстяную) тряпочку. В нагретом составе мочат эту губку или тряпочку, отжимают несколько и затем намазывают нагретые клинки составом осторожно и слегка, чтобы не было потеков и капель. Намазав сплошь равномерно, опускают клинки на 7-10 минут в кипяток, вынимают и дают высо- Похоже это разбавленная азотная кислота. 10 Царская водка (лат. Aqua Regia, Aqua Regis, A.R.) — смесь концентрированных азотной HN03 (65—68% масс.) и соляной HC1 (35—38% масс.) кислот, взятых в соотношении 1:3 по объему. 11 1/4 мм. 12 Сулема - сильно ядовитый белый порошок хлорной ртути, употребляется в технике и медицине.
хнуть, держа в отвесном положении. Как только высохнут, клинки натирают до блеска полотняной или бумажной (не шерстяной) тряпочкой и опять наносят на них состав, конечно, подогрев их снова, если они остыли, равно как не дают остывать составу. И опять повторяют все, как сказано выше. Повторив эту операцию раз 5-12, пока не получится желаемой густоты оттенка, хорошенько отмывают клинки кипятком, затем протирают слегка и ровно сухой тряпочкой до блеска и, не давая им остынуть, обильно покрывают их льняным маслом на шерстяной тряпочке, водя ее по клинкам вдоль их длины и с очень легким нажимом, чтобы не стереть еще, неокрепшей краски; наконец, высушивают. 14. Окраска в коричневый цвет (Дзёсю-рю). Подготовка клинков и красящий состав такие же, как только что описано. Сухие клинки также осторожно покрывают составом и оставляют на 1 час, затем осторожно вытирают ватой или тряпочкой (не шерстяной) и кладут на полминуты в кипяток. Затем обсохшие клинки опять покрывают составом и повторяют все это в том же порядке до получения желаемого оттенка, иногда до 12 раз. После того кипятят клинки в воде минут 10-15, слегка обтирают, дают высохнуть и еще теплые натирают маслом. При этом получается коричневый цвет, хороший для дамасских клинков. 15. Воронение (все школы). Уголь толчется в порошок и просеивается сквозь сито. Порошок этот насыпается в не паяную, а клепаную жестянку или иной металлический ящик и нагревается на плите или угольях до тех пор, пока при помешивании порошка в нем не начнут пробегать искры. Тогда в него кладут хорошо очищенные клинки. Они должны быть совершенно погружены в порошок и покрыты им, но не касаться дна и стенок ящика. После 10-15 минут нагревания клинки вынимаются, несколько остужаются, обтираются сухой паклей и снова так же кладутся в угольный порошок для нагревания. Все это в том же порядке повторяется раз 5-6, пока клинки не почернеют достаточно. Тогда, дав им несколько остыть, еще теплые, смазывают деревянным маслом. В результате на поверхности клинка образуется слой оксидов железа толщиной 5-10 мкм. 16. Хромирование (все школы) - это диффузное насыщение хромом поверхностных слоев клинка из внешней среды при высокой температуре. В современных условиях применяются различные способы хромирования (металлизации): электролитический, химический, газоплазменный (напыление), плакированием, осаждением химических соединений из газовой фазы, электофорезом, вакуумным взрывом, лазерный, плазменный, погружением в расплав и другие. Об этих способах можно прочитать в любом учебнике по металловедению, и мы не будем на них останавливаться, так как объем публикации не позволяет сделать этого. ТАУШИРОВКА Таушировка (насечка) - инкрустация одного металла другим, более мягким и имеющим меньшую температуру плавления. В незакаленном металле режутся глубокие бороздки, образующие необходимый узор. Потом острым кернером постучать по ее дну, набив углубления - они будут держать, скажем, медь. Затем в бороздки набивается (забивается, вбивается) проволока меди, чтобы она чуть выступала сверху. Зачистить и заполировать сверху. Другой способ состоит в том, что отпуск клинка проходит после таушировки - в этом случае легкоплавкий металл просто принимает форму подготовленного углубления и сцепление становится крепче (больше поверхность соприкосновения - больше сила трения и т.д.).
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАКЛЕПОК Могу порекомендовать способ делать их самому из различных материалов. Я применял заклепки, сделанные из алюминиевой, медной и латунной проволоки при помощи простейшего приспособления. Берется 2 отфрезерованные стальные пластины. Лично я пользовался телом резца с механическим креплением твердосплавной пластины. Две пластины зажимаются в тисках и затем точно по линии прилегания сверлятся отверстия, диаметром примерно на 0,2 мм меньшим, чем проволока из которой будет делаться заклепка. Затем сверлом или центровочным сверлом (в зависимости от того, какой угол потайной головки вы хотите получить) на этом отверстии снимается фаска. Изготовить заклепку в этом приспособлении очень просто: закладываете проволоку в отверстие между двух пластин, зажимаете в тиски, при помощи молотка и напильника формируете головку заклепки - обратной стороной молотка, от центра к краям легкими ударами с "оттяжкой", как бы соскальзывая, отбивается головка, чтобы получилась полусфера. Я потом ее еще полирую. Главное, с размерами отрезанной заклепки не просчитаться, приходит на опыте. Медную или латунную проволоку перед употреблением следует отжечь. ЯНТАРНЫЙ ЛАК В старину похожим янтарным лаком покрывали паркет. Прочность у него необычайная. В некоторых замках и, кстати, в Эрмитаже такой лак сохранился до сих пор. Рецептура янтарного лака примерно следующая. В кофемолку насыпаете 2-4 столовых ложки битого молотком янтаря. Смалываете до состояния мелкой соли (долго не держите, иначе залезет в ось и может там заплавится). Затем в светлой посудине на электроплитке ставите льняное масло пополам с венецианским терпентином (художественным скипидаром). И доведя до закипания и помешивая, начинаете добавлять янтарную крошку. От сорта масла и янтаря зависит степень их взаимного растворения. САПОЖНЫЙ НОЖ И ШИЛО Сапожные инструменты особой хитростью не отличаются, но у каждого есть своя маленькая тайна, помогающая делу. Так и сапожный нож. Для него лучше всего подойдёт отрезок шириной 30-35 мм и толщиной 2-2,5 мм ножовочного полотна механической пилы, которые обычно действуют в заготовительных цехах машиностроительных заводов и в ремонтных мастерских. Полотна довольно часто выходят из строя, так что при желании не составит большого труда достать заготовку. Неплохой нож получится из лезвия рубанка или круглой пилы, если удастся высечь из неё прямоугольный кусок. Лезвие будущего ножа должно быть достаточно твёрдым. Поэтому, то место на ребре, где будет лезвие, попробуйте новым напильником. Если при его проходах почти не появляется мелкая металлическая крошка и слышен характерный звон, твёрдость стали достаточна. Из плотной бумаги вырежьте шаблон по контуру ножа, приклейте его "Моментом" к заготовке и, когда шаблон плотно пристанет к металлу, начинайте обрабатывать заготовку по контуру, лучше с помощью электроточила. Периодически охлаждайте заготовку водой, особенно участок будущего лезвия. Не забывайте: металл, нагревшись свыше 350-400 град.С, может посинеть и потеряет твёрдость. Обработав заготовку по контуру, снимите бумажный шаблон и притупите острые кромки фаской или радиусом 0,5-1 мм. Самая ответственная операция - заточка острия (режущего клина). Чтобы нож резал как нужно, угол заточки должен быть достаточно мал, около 8-10 градусов. Значит, при толщине лезвия 2-2,5 мм дли-
на острия (режущего клина) составит около 17-19 мм. Если затачивать острие под меньшим углом, то оно окажется недостаточно прочным и может выкрошиться при резке жёсткого и толстого материала. Заточку острия делайте симметричной, чтобы впоследствии нож, разрезая толстые куски, не уходил в сторону. Используйте для заточки плоскость абразивного круга. А на торце круга, если он достаточно ровный, удаляйте глубокие царапины и придавайте плоскостность граням острия (режущего клина). Через каждые 5-10 секунд заточки не забывайте охлаждать лезвие водой.
Присмотритесь внимательно после заточки к острию и наверняка заметите на его кромке тонкую ленточку шириной 0,05-0,2 мм. Один её край зазубрен и отделён от острия, а другой - соединяется с ним в нескольких местах. Это заусеница, которая образуется потому, что тонкая кромка острия, не обладая достаточной жёсткостью, отгибается, встречаясь с абразивным кругом. Если недостаточно охлаждать кромку, она станет ещё более податливой.
Заусеницу надо обязательно удалить, иначе, как только пустите нож в ход, Заусеница обломается, и будет мешать острию легко, без следов разрезать материал. Удалите заусеницу мелкозернистым абразивным бруском или наждачной бумагой, проследив, чтобы грани острия остались чистыми и гладкими. Двигайтесь в направлении, противоположном острию, слегка приподнимая нож в конце пути. Лезвие после нормальной доводки примет в сечении форму клина. Чтобы оно стало достаточно острым и смогло, например, срезать кожу слоями, дополнительно доведите лезвие бруском для правки опасных бритв либо куском кожи или картона, натёртого пастой ГОИ. Доведённое лезвие будет легко сбривать смоченные волосы на запястье или на тыльной стороне кисти руки. Для удобства обмотайте рукоятку ножа изоляционной лентой, но не делайте её массивной - инструментом с такой рукояткой трудно выполнять точные движения. Храните сапожный нож в кожаном футляре или пенале, вынимайте только при необходимости и не оставляйте в местах, доступных для детей.
В домашней сапожной мастерской понадобится небольшое шило. Для него подойдёт толстая швейная игла "Цыганка". Вставьте иглу на эпоксидном клее в деревянную ручку. Когда клей затвердеет, заточите иглу в виде конуса, длиной не менее 40 мм. Поверхность доведите с помощью мелкозернистой шлифовальной бумаги и пасты ГОИ. Для безопасности работы с шилом и чтобы оно меньше ломалось, придайте острию угол на 4-6 градусов больший, чем у остальной заточенной части. Для операций с толстой подошвой нужно более крупное и прочное шило с ручкой из твёрдого дерева. Используя пластилин, подберите под свою руку размер ручки, имея ввиду, что шило обычно удерживают всеми пальцами правой руки. Изготовив ручку, просверлите в её торце отверстие диаметром 3-4 мм. Иглу изготовьте из пружинной проволоки, такую проволоку, например, можно использовать от багажника старого велосипеда. Кусок проволоки длиной 110-120 мм заточите электроточилом или напильником в виде усечённого конуса на протяжении 50-55 мм (при диаметре проволоки 2,5-3 мм) . Затем посадите иглу в ручку на эпоксидный клей. Когда он затвердеет, придайте острию иглы трёхгранную форму. 55...60 i _ Ю0...11О Остро заточенные рёбра острия разрежут материал, и сквозь сделанное отверстие с разрезанными краями легко, с небольшим усилием пройдёт остальная часть шила. Остриё, которое будет прокалывать материал, обработайте мелкозернистой наждачной бумагой и отполируйте. Храните оба шила так же, как нож, в пенале и используйте только по назначению.
ЗАТОЧКА ЛЕЗВИЯ Предлагаю способ формирования режущей кромки лезвия (РК). Это промежуточный способ, между полностью ручной заточкой и использованием разных приспособлений и электроточила. Для того чтобы сделать такую кромку понадобится микродрель, либо гравировальная машина, алмазный бор (шарошкой или иглой, но лучше шарошкой). Делается буквально на коленях, вернее на бедрах. Для этого садимся на устойчивый стул или табуретку. Закидываем ногу на ногу. Эти моменты важны для обеспечения точности работы. В правой руке располагаем микродрель с бором, локоть находится на бедре, рука расслаблена и устойчиво покоится. В левую руку берем клинок обухом себе, кладем его на указательный палец и придерживаем большим. Наклоном кисти руки определяем угол, левая кисть тоже покоится на правом бедре. Затем небольшим движением кисти правой руки начинаем снимать фаски, движениями слева направо и наоборот. Левая рука неподвижна. Кроме того, движение правой кисти еще и немного вращательное. Немного участвует плечевой пояс, грудные мышцы и пресс. По отдельности получается небольшие движения каждой из частей тела, но вместе получается четкое уверенное движение. Тут удобно как формировать РК на прямых участках, так и на закруглениях. Потом переворачиваем клинок, кладем его на большой палец, зажимаем сверху указательным, (напоминает кукиш), продолжаем срезать углы. Этот способ хорош как для мягких сталей, так и для твердых. Сразу видно в процессе работы как формируется линия. Нужно периодически смотреть в РК, следить за тем, чтобы ровная полоска становилась равномерно узкой и затем переходила в острие. Потом доводится мелкозернистым бруском, процессором13, и окончательная правка на коже. Удобен еще один вариант: грубо обтачиваем на электроточиле, потом доводим микродрелью (или что у вас там есть еще) потом мелкозернистым бруском и, наконец , правка на коже. Твердость закаленной стали, из которой выполнена рабочая часть инструмента, должна составлять не менее 45...60 HRC. Сталь мягче 45 HRC нет смысла дотачивать, так как полученная режущая кромка при работе легко сминается, а сталь тверже 60 HRC, хотя и неплохо затачивается, очень быстро тупится - выкрашивается острие. Поэтому из закаленного напильника хороший резак не сделаешь. В домашних условиях твердость стали не очень сложно приблизительно определить надфилем. Если новый надфиль при легком нажиме скользит по стали, а при сильном - слегка сталь цепляет, то твердость стали та, что нужно. С брусками и 13 Самодельщики используют для заточки керамические корпуса военных микросхем 155 серии, и собственно процессоры от 486 до Pentium 166.
оселками разобраться сложнее. Иностранные фирмы, например, Нортон, Арканзас, Ремингтон, выпускают оселки с красивыми именами типа "Fine India" ("Прекрасная Индия"), "Washita" ("Вашита"), "Clouds oyer Mississipi" ("Облака над Миссисипи") , причем кроме этих имен оселки характеризуются пятизначными номерами. Численно каждый номер соответствует числу абразивных зерен в 1 мм3 того или иного оселка. Поэтому оселок с номером 15600 - это грубый брусок, годный для затачивания лезвия до заусенца, а бруском с номером 37000 уже можно шлифовать. У нас градация абразивных материалов по размерам зерен также существует , но данную информацию указывают только на наждачных кругах, а если вы приобретете брусок, то таких сведений вы не получите. Самое большое, на что можно рассчитывать, это купить брусок в коробочке с надписью "Оселок для доводки опасных бритв". Если такой оселок темно-серого цвета, то это самый мелкозернистый из оселков. Делают такие оселки из природных сланцев и используют их для самой последней стадии заточки - снятия заусенца, то есть оселками не точат, а шлифуют. Недостаток камня — очень мягок, поэтому быстро срабатывается, и у него довольно часто надо выравнивать грани (фуговать). При выравнивании граней берут наждачный круг с прочным зерном, опускают круг в тазик с водой и точат (трут) на этом круге оселок вручную, пока на оселке не исчезнут "ямы". Конечно, перед доводочным оселком лезвие обрабатывают более грубым камнем, который пусть каждый подберет сам. В качестве такого оселка подойдут: гранит, алебастр (порода, не порошок), мрамор, плотный песчаник, из которого раньше делали мельничные жернова, обожженный в индукционной печи брусок из мелкозернистого порошка, такие оселки выпускали когда-то для промышленных нужд. Рис. 1. При переходе на более мелкий брусок положение последнего при заточке по отношению к предыдущему меняют на 90° : а — положение бруска одной зернистости; б — положение бруска другой зернистости . Заточку инструмента начинают грубым бруском, чтобы по всей длине лезвия появился заусенец — тонкая полоска металла, которая образуется на режущей кромке в процессе заточки, а при заточке лезвия с двух сторон (как у ножа) перегибается туда-сюда, но не отламывается. Заусенец - это своеобразный показатель, по которому судят, удастся ли наточить лезвие. После появления заусенца переходят на брусок с зерном помельче. Знак того, что пришла пора ме-
нять и этот брусок - полное удаление следов заточки от предыдущего бруска. А чтобы легче отличить следы от разных брусков, лучше вести заточку или в разных направлениях, то есть при работе один брусок держат под углом 45° к продольной оси ножа, а при переходе на более мелкий брусок, последний разворачивают на 90 (рис. 1). На заусенец внимания не обращают и не пытаются отрывать его. Словом, просто точат фаски, меняя бруски (от крупнозернистых к мелкозернистым) . И когда подходят к бруску с самым мелким зерном, приступают к удалению заусенца. Его стачивают с обеих сторон лезвия самым мелкозернистым оселком так, чтобы режущая кромка лезвия приобрела угол 23...45°. Хочу особо подчеркнуть, что именно заусенец стачивается под нужным углом и этот угол всегда больше, чем углы фаски (слесарь-ножовщик эти фаски, идущие от обушка к лезвию, назовет стяжкой). Эта заточка называется "алмазной", "дамасской", "на две фаски". Эта вторая фаска, которая образовалась после стачивания заусенца, настолько узка, что ее только очень опытный глаз может разглядеть без лупы. Но она является определяющей. Так, вы можете взять два одинаковых ножа, стянутых под углом 15°, заусенец на лезвии одного ножа сточить под углом 25°, а второго, под углом 45°. Разницу не разглядеть и в сильную лупу, а работать они будут по-разному: первое лезвие будет легко брить, но быстрее затупится, второе лезвие брить не будет, но работать будет до затупления долго. Для снятия заусенца мягкие камни типа светлого сланца не годятся, лучше пользоваться алмазным бруском, керамикой, последними номерами Арканзаса , Нортона. После того, как заусенец удален, окончательная доводка сланцем и кожей. Учтите, именно от остроты кромки зависят качество и долгожительство заточки. Поэтому желательно после того, как заусенец при заточке отвалился (отпал), взять деревянный брусок с кожей, наклеенной бахтармой (нижней частью) кверху, натереть кожу пастой ГОИ и отполировать на ней эту кромку. Хочу сказать, что многие ошибочно думают, что острота лезвия определяется минимальным углом заточки. На самом деле у качественных инструментальных сталей минимальный угол заточки режущей кромки составляет 23° (по данным проспектов ведущих фирм, выпускающих режущие инструменты) . Дело в том, что при таком угле кромка при работе лучше всего сохраняет (держит) оптимальную остроту. Поэтому не старайтесь заточить лезвие под меньшим углом. Рис. 2. Приспособление (деревянный клин) для заточки режущей кромки. Как известно, универсальных ножей не существует, поэтому в любой кухне их всегда несколько. И угол заточки каждого ножа зависит от назначения последнего. Если кухонным ножом собираются резать сыр, хлеб, колбасу, а рабочим достаточно мягкие материалы (кожу, бумагу, древесину липы), углы заточки таких ножей минимальные. Если ножом предполагают разделывать мясо, мороженую рыбу,
или же нож предназначен для резьбы по дубу, то углы заточки здесь будут больше (30... 45°) . Обеспечить тот или иной угол заточки лезвия ножа или другого инструмента без соответствующего навыка трудно. Поэтому, пока нет опыта, лучше пользоваться простым приспособлением для формирования нужного угла кромки. Возьмите деревянный брусок и сделайте из него клин, длина которого в 2,5 раза больше высоты (рис.2). Установите этот клин на брусок, сверху положите нож, у которого вы собираетесь снять заусенец, двигайте по бруску клин с прижатым к нему ножом лезвием вперед. Такое приспособление автоматически обеспечит правильный угол снятия заусенца. При этом у лезвия с широкой фаской угол заточки режущей кромки получится равным 25...30°, а у мощного, толстого лезвия с узкой фаской — 30...45° (рис.3). 15* 30^ Рис.3 Углы заточки режущей кромки в зависимости от формы сечения лезвия ножа. Заточка криволинейной поверхности (как у полукруглых стамесок) ничем принципиально не отличается от заточки простого прямого ножа. Правда, тут потребуются такие же криволинейные оселки, так как прямым оселком цилиндрическую поверхность заточить трудно. Ведь понятно, что, имея набор инструментов и ключей для ремонта легковой машины, вы с этим набором не станете чинить трактор "Кировец-700". Но вернемся к криволинейным стамескам. К примеру, вы хотите заточить четыре полукруглых стамески диаметрами 8; 10; 12; 15 мм. В этом случае достаточно иметь один цилиндрический оселок диаметром 8 мм (рис. 4а), чтобы выводить внутренние поверхности всех четырех стамесок. Однако достать цилиндрический оселок не всегда удается. Тогда придется взять небольшой прямоугольный оселок, сточить его на клин, чтобы толщина его широкой части (основания) была равна 15 мм, а ширина узкой части (острия) 8 мм, и закруглить кромки этого клина (рис. 4 6) . Можно закруглить и два оставшихся торца. Для качественной и быстрой заточки необходимо иметь несколько оселков подобной формы с разной зернистостью. Для заточки внешней стороны резцов (тех же полукруглых стамесок) придется на бруске (на его обеих плоскостях) сформировать резцами (стамесками) канавки, по канавке на каждый резец (рис. 4в).
Рис. 4. Оселки с криволинейными поверхностями: а и б: - для заточки внутренней поверхности резцов; в: - для заточки внешней поверхности резцов. Собственно, эти канавки появятся сами в процессе заточки. Важно только в одной канавке точить резцы одного и того же радиуса закругления. Итого получается, что на группу из четырех стамесок вам потребуются три оселка разной зернистости для внутренних (лицевых) сторон и три оселка с разной зернистостью для внешних сторон резцов. После снятия заусенца сланцем или другим оселком с такой же зернистостью фаску резца полируют пастой ГОИ на коже или с помощью войлочного круга. Если идеально заточенный резец слегка затупился, его режущие свойства удается восстановить полировкой войлочным кругом, но если эту операцию повторить несколько раз, то острие закруглится и его вновь удастся заточить только оселками. Собственно говоря, весь набор оселков требуется только в двух случаях: или выкрошилось лезвие, то есть требуется торцевание и полная заточка, или вы купили совершенно не заточенный резец. А для постоянной правки резцов достаточно иметь несколько брусочков разной формы из сланца и кожи с пастой ГОИ. Да, для удобства резания на толстом лезвии делают длинные фаски, то есть утончают его от обушка к кромке, стараясь сохранить и прочность лезвия. А вот саму кромку (после снятия заусенца) затачивают под углом не менее 23°. Некоторые считают, что если фаска на лезвии с одной стороны, то и точить надо только одну эту сторону. Вовсе нет. Представьте себе, что вторая сторона (она-то как раз всегда лицевая) вся ржавая, в раковинах. Конечно, ее следует обработать дочиста оселком и отполировать на ремне с пастой ГОИ. Ведь именно лицевая сторона формирует стружку и на ней возникает максимальное трение при резке. Мысленно представьте, как идет стружка по ножу рубанка, и все станет понятно. Если вы купили полукруглую стамеску, и она никогда не точилась, то при заточке важна технология, т.е. последовательность операций. Первое: выводится лицевая сторона (внутренняя). Лучший способ: шарошкой нужного диаметра. Если такой нет, то можно подобрать карандаш, обернуть наждачной бумагой, сначала грубой, потом мельче зерном, окончательно отполировать кожей с пастой ГОИ. Надо иметь кусочки кожи разных размеров и форм. Второе: торцевание стамески. Если на лицевой стороне есть раковинка близко к лезвию, то лучше укоротить на 1-2 мм. Края слегка закругляются, или затачи-
вается полукруглое лезвие (если стамеска для кудринской резьбы). Третье: заточить внешнюю сторону под углом 12—30° до появления заусенца по всему лезвию. Четвертое: сточить заусенец под углом 25-30°. Для полукруглых стамесок совершенно неважно, какой формы внешняя сторона, то есть полукруглый желобок может быть проточен в бруске квадратного сечения или треугольного, все равно после заточки след от стамески будет соответствовать лицевой поверхности. А вот для гейсмуса (стамески-уголка) очень важна форма внешней стороны, и ее надо выводить очень тщательно, поскольку внешняя сторона гейсмуса формирует канавку. Поэтому вначале выводятся две широкие фаски, потом острее делается пятка, которой резец опирается на дно канавки. Особенно тщательно это делается в том случае, когда резец штамповался и нижняя внешняя сторона его закруглена. Потом затачивается режущая кромка под углом 23-30°, т.е. эта почти невидимая "алмазная" грань. Мысик образуется сам собой в том случае, если внутренняя форма геометрически неточна и имеет закругление или площадку. Если мысик попытаться сточить, то и след от резца будет соответствовать форме внутренней поверхности, а с мысиком резец делает канавку с острым дном. Вернемся к заусенцу, который образуется на режущей кромке инструмента во время заточки. Оказывается, по виду заусенца можно судить о качестве закалки стали. Идеально, если заусенец выглядит как упругая нить и отлетает после 5...6 перегибаний во время заточки на всю длину. Если же он при заточке крошится кусочками, напоминающими хлопья, то металл, скорее всего, перекален и имеет крупнозернистую структуру. Если заусенец мягкий и перегибается бесконечно , не отпадая, то лезвие недозакалено. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОБРАБОТКА • Органическое стекло — термопластичная пластмасса — широко распространенный и доступный материал. Выпускается прозрачным или окрашенным в массе, хорошо обрабатывается, склеивается, окрашивается. Органическое стекло полируется вручную чистой и сухой суконкой или же суконкой с зубным порошком. Для получения блестящей, зеркальной поверхности органическое стекло полируют мелкозернистыми составами полировочных смесей. Хорошие результаты дает использование зубной пасты. При механической полировке нужно использовать полировальный круг из хлопчатобумажной, а не из суконной ткани, так как при сильном прижимании детали к суконному вращающемуся кругу полируемую поверхность можно оплавить. Такой изъян ликвидировать очень трудно, а порой и невозможно. • Целлулоид широко используют для декоративной отделки шкал, шильдиков, элементов и деталей футляров приборов, усилителей, приемников. Этот материал легко определить по запаху камфары, который становится особенно ощутимым при трении о твердые поверхности. При нагреве до 90—100°С целлулоид размягчается и становится пластичным, а при охлаждении снова затвердевает. Детали из целлулоида прочно склеиваются нитроклеем и хорошо полируются. Но целлулоид огнеопасен и, кроме того, под влиянием солнечных лучей желтеет, поэтому при возможности целлулоид заменяют другим, подобным ему, но негорючим пластиком — триацетатной пленкой. Целлулоид и триацетатные пленки в большинстве случаев выпускают прозрачными. • Гетинакс — листовой материал из прессованной бумаги, пропитанной бакелитовым лаком. Для использования на низких частотах выпускают гетинакс толщиной от 0,2 до 50 мм, на высоких частотах — от 0,4 до 3,8 мм. Последний характеризуется малыми диэлектрическими потерями. Кроме того, выпускается фольгирован-
ный (одно- и двусторонний) гетинакс. Этот материал в домашних условиях пригоден для изготовления не только печатных плат, но и корпусов приборов, небольших экранированных блоков; при этом стенки и перегородки блоков соединяют пайкой. • Декоративный пластик представляет собой гетинакс с односторонним (как правило) декоративным покрытием. Покрытие лицевой стороны листа может имитировать текстуру древесины ценных пород или иметь различный декоративный рисунок. Выпускаются также листы с однотонной лицевой стороной различных цветов и оттенков. Применение пластиков в любительских конструкциях позволяет придать хороший внешний вид лицевым панелям, футлярам приборов и др. При этом следует иметь в виду, что пластик с односторонним покрытием имеет свойство коробиться из-за различия механических напряжений, возникающих в основе пластика и в его покрытии. Под воздействием изменяющихся температуры и влажности окружающей среды изменяется и характер деформации, что особенно заметно у деталей, имеющих большие площади. Поэтому лицевые панели, дверки целесообразно склеивать из двух листов пластика, выкраивая их из симметрично деформированных листов, причем лучше — выпуклостью в сторону декоративного покрытия, чтобы отрывающие нагрузки на клеевое соединение действовали бы в центре листов, а не на их краях. Если на пластике светлых тонов при изготовлении лицевых панелей делать гравировку, снимая декоративный слой до темной основы, надписи получаются достаточно контрастными без дополнительного подкрашивания. • Текстолит — прессованная хлопчатобумажная ткань, пропитанная бакелитовым лаком. Текстолит выпускается в виде листов толщиной от 0,5 до 50 мм и стержней диаметром от 8 до 60 мм. Из листового текстолита изготовляют различные монтажные планки и платы, элементы креплений и т.п. Из стержней вытачивают крепежные стойки, втулки, ролики, ручки для инструмента и другие детали, • Стеклотекстолит изготавливается на основе стеклоткани и обладает повышенной механической прочностью, особенно на изгиб. Выпускается в виде листов толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Наибольшее применение находит фольгированный стеклотекстолит (одно- и двусторонний). Используется так же, как и гетинакс. При необходимости лист стеклотекстолита можно расслоить. • Разметка листового материала. Разметку целесообразно проводить вначале на отдельном листе бумаги (лучше с миллиметровой сеткой) в масштабе 1:1. На лист наносят все контурные линии будущей детали, отмечают отверстия и другие элементы. Чертеж крепят на заготовке и кернером переносят на материал нужные точки, которые затем высверливают. Этот метод разметки сохраняет гладкую поверхность заготовки, без царапин и лишних прочерчиваний. Для "кернения" отверстий на термопластичных материалах, особенно на органическом стекле, лучше пользоваться специальной насадкой на жало паяльника или специальным сменным жалом. Лунки получаются ровными, органическое стекло не растрескивается. Глубина лунок зависит от длительности прикосновения насадки к детали, температуры насадки и определяется опытным путем. Для отверстий диаметром 1— 10 мм угол заточки насадки должен быть 30—45° , а для отверстий диаметром 15—25 мм—до 100—120°. При изготовлении круглых деталей разметку делают с помощью разметочного циркуля. Чтобы ножка циркуля не оставляла в центре окружности след, ее следует устанавливать в центрик, воткнутый в стиральную резинку. Этим способом можно размечать детали более сложной формы, если элементами ее являются дуги окружностей. • Резка листового материала возможна различными инструментами в зависимости от конкретных условий, конфигурации детали, марки материала и др. Наиболее удобны для резки листового материала специальные резаки, изготовленные из старых ножовочных полотен.
Резак ведут по краю плотно прижатой линейки, причем неоднократно. После того как резак углубится на 0,2—0,3 мм, линейку можно убрать. Сделав надрез на треть толщины листа, ножовкой надпиливают лист на краях, переворачивают заготовку и повторяют операцию на обратной стороне. После этого, положив лист на стол так, чтобы линия отреза совпала с краем стола, разламывают лист. Торец обрабатывают плоским напильником. Детали сложной конфигурации приходится вырезать лобзиком, используя ножовочное полотно для металла. Органическое стекло можно разрезать обыкновенной ниткой № 00. Нитку натягивают в станке для ножовочного полотна или в лобзике. Резку производят так же, как и ножовкой. Этим способом можно выполнять фигурную резку органического стекла с большой точностью. Для фигурной резки можно также воспользоваться отрезком нихромовои или никелиновой проволоки диаметром 0,2—0,3 мм, натянутым на изоляторах в станке для ножовочного полотна или в лобзике и подключенным к электрической сети через низковольтный трансформатор и регулируемый автотрансформатор. Температуру проволоки надо подобрать опытным путем, изменяя приложенное к ней напряжение. • Резка стекла производится алмазом или стеклорезом. Эта операция проста и не требует особых пояснений. Если под рукой не окажется нужного инструмента, можно воспользоваться кварцевой пластиной от неисправного резонатора, обломком корундового камня (от бруска или круга) или даже обломком напильника. Но иногда возникает необходимость вырезать из стекла деталь непрямолинейной конфигурации. Для этого на стекло наносят рисунок нужной формы или подкладывают рисунок на бумаге под стекло, но в обоих случаях так, чтобы одна сторона этого рисунка находилась на краю заготовки. Стекло надпиливают трехгранным личным напильником или алмазным надфилем. Затем раскаленным жалом прибора для выжигания (при полном накале) медленно, начиная от надпила, обводят нарисованный контур. Под раскаленным жалом будет непрерывно образовываться трещина, заметная невооруженным глазом. Далее лишнее стекло небольшими участками обламывают с помощью плоскогубцев (лучше, догрузив стекло в воду). Края можно зашлифовать абразивным бруском. Теперь нужно снять образовавшиеся остаточные механические напряжения в стекле кипячением в воде не менее часа. В противном случае могут образоваться трещины. Вместо прибора для выжигания можно использовать специально приготовленные угольные палочки. Древесный березовый уголь толкут в мелкий порошок и замешивают на густом и теплом клейстере, а еще лучше на гуммиарабике. Из полученной тестообразной массы катают тонкие палочки. Высушенные палочки готовы к применению. Угольную палочку поджигают, раздувают , прикладывают к краю стекла и ведут ее за образующейся трещиной по контуру рисунка. • Сверление стекла всегда производят через кондуктор (металлическую накладку толщиной 4—5 мм с отверстием, равным диаметру сверла), плотно прижатый к стеклу. Стекло должно лежать на твердой и ровной поверхности. Сверлят ручной дрелью одним из ниже приведенных способов при несильном нажатии, уменьшая его при выходе сверла. 1 -й способ. Сверление производят обычным сверлом. Чтобы закалить сверло, которым собираются работать, кончик сверла накаляют добела, затем быстрыми движениями вдавливают его в сургуч до тех пор, пока сургуч не перестанет плавиться. Место сверления необходимо непрерывно смачивать следующим составом (в массовых частях): камфара — 8, скипидар — 12, эфир — 3. 2-й способ. Сверлят плоским сверлом, заточенным лопаточкой, вращая сверло попеременно то в одну, то в другую сторону. В качестве эмульсии в этом случае используют силикатный клей (жидкое стекло). Эмульсию меняют, как только она помутнеет. 3-й способ. Сверлом может быть подходящая по диаметру медная трубка, слегка
расширенная на конце кернером или другим подходящим инструментом. На место сверления наносят несколько капель силикатного клея с наждачным порошком (лучше корундовым). При сверлении смесь периодически обновляют. 4-й способ. При необходимости просверлить отверстие диаметром 6,5 мм в качестве сверла можно использовать твердосплавное колесико от стеклореза, закрепив его на оси-заклепке в прорези стержня или трубочки диаметром 4—5 мм. Место сверления смачивают водой. Сверление отверстия этим способом в стекле толщиной 6 мм занимает 4—6 мин. Сверло из ролика стеклореза: 1 — твердосплавное колесико; 2 — ось" заклепка; 3 — стержень или трубка. • Сверление пластиков. При сверлении отверстий в пластиках, особенно в ге- тинаксе и декоративном слоистом пластике, материал с обратной стороны часто скалывается. Чтобы этого не случилось, вначале следует сверлить отверстия сверлом, диаметр которого примерно вдвое меньше необходимого. Затем сверлом (диаметр которого на 0,5—1,0 мм больше диаметра требующегося отверстия), заточенным под углом 60—90°, производят зенкование полученных отверстий с обеих сторон и, наконец, рассверливают их сверлом необходимого диаметра. Такой способ сверления отверстий в пластиках полностью устраняет опасность сколов и трещин и дает возможность получить очень точные, чистые отверстия, не требующие никакой дополнительной обработки. • Нарезание резьбы в пластмассах можно осуществить и самодельным метчиком. Для этого берут стальную шпильку или болт с требуемой резьбой и опиливают конец (2—5 мм) на конус. Головку болта отрезают и трехгранным напильником или с помощью бормашины и шлифовального круга соответствующего профиля пропиливают 3-4 режущие кромки по длине болта. Хвостовик изготовленного метчика можно заточить под вороток или, прорезав в нем шлиц шириной 2—4 мм, вставить металлический пруток и припаять. Вполне удовлетворительные результаты, особенно для резьбы М4 и менее, можно получить, не пропиливая режущие кромки, а спилив резьбу винта или шпильки с двух сторон. Чтобы нарезаемая резьба была более чистой, по резьбе изготовленного метчика нужно "пройти" соответствующей плашкой или гайкой. Шпильку, болт или винт берут с нарезной, а не с накатной резьбой. • Изгибание листового термопластичного материала (органическое стекло, полистирол , винипласт и др.) можно осуществлять, только прогрев материал, причем хороший изгиб правильной формы получается лишь при равномерном прогреве материала с обеих сторон на ширину 5—15 мм — в зависимости от толщины листа. Для разогревания на лист пластика с обеих сторон вдоль линии изгиба накладывают полосу нужной ширины из тонкой алюминиевой фольги и прижимают. Концы полосы подключают к накальной обмотке какого-либо трансформатора, сетевая обмотка которого подключена через лабораторный автотрансформатор, и подбирают
необходимое напряжение. Не следует допускать перегрева, так как при этом прозрачность или цвет материала по линии сгиба могут заметно измениться. Как только материал прогреется, фольгу снимают, лист изгибают на требуемый угол и выдерживают заготовку до полного остывания. • Литье из термопластичных материалов. Сырьем для литья служит вторичное сырье из полиамидов (старые капроновые чулки, ветошь из капрона, нейлона, силона, дедерона, дакрона, рыболовные жилки и др.), акрилаты (акрил-пластмассы, органическое стекло), полистирол. При использовании в качестве сырья чулок из капрона необходимо срезать швы, носок и пятку, так как они часто делаются с добавлением другого материала. Сырье тщательно обезжиривают в 10%-ном содовом растворе при температуре 50—60°С в течение 1 ч, затем промывают в теплой воде, сушат, измельчают (твердый материал измельчают до частиц размером менее 5 мм) и загружают в пресс-машину. Конструкция пресс-машины показана на рис. Пресс-машина: 1 — винт; 2 — перекладина; 3 — латунная труба; 4 — слюда; 5 — поршень; 6 — спираль от электроплитки ; 7 - литник; 8 — основание. vzzz~2zzgzm шш* 9 Фильера. Пресс-машина изготовлена из отрезка латунной трубы с припаянным снизу дном. В верхней части трубы в специальных прорезях помещена перекладина, в средней части которой имеется отверстие с резьбой М10 или М12, куда ввертывается изогнутая в виде буквы "Г" шпилька (можно использовать винт от струбцины). При помощи этой шпильки или винта в трубе перемещается поршень, который и выдавливает размягченный материал через литник в подготовленную для отливки форму. Сырье размягчается при температуре 80—200°С. Для нагрева внутреннего объема пресс-машины на образующую цилиндра наматывают, а под его основание укладыва-
ют на слой слюды выпрямленную спираль от бытовой электроплитки. Поверх спирали наносят пасту, приготовленную из крошки слюды или асбеста и силикатного клея. Затем цилиндр обматывают асбестовым шнуром и устанавливают на деревянное основание, подложив под него лист асбеста. Чтобы регулировать температуру нагрева, спираль включают в электросеть через лабораторный автотрансформатор. Для получения различных декоративных окантовок необходимо изготовить фильеры нужной конфигурации. Фильера навинчивается на литник. При выдавливании масса приобретает профиль отверстия фильеры. По выходе из фильеры массу нужно охлаждать в холодной воде. Этим способом можно получать различные изоляционные прокладки и окантовки из полихлорвинила. Температура размягчения полихлорвинила 8 0—10 0 ° С. • Литье из зубопротезных пластмасс. Зубопротезные пластмассы акриловой группы (например, протакрил) являются прекрасным материалом для изготовления ручек и клавишей, подшипников скольжения, элементов декоративного оформления и многих других деталей. Протакрил — самотвердеющая пластмасса на основе акриловых полимеров (типа порошок—жидкость). Эта пластмасса устойчива к истиранию (не уступает капрону) и обладает высокой адгезией. Из нее получаются хорошие подшипники скольжения для миниатюрных механических устройств (моторы, редукторы и др.), не требующие смазки, работающие долго без заметного износа. Электрические характеристики этого материала (без наполнителя) несколько выше, чем у органического стекла. Литьевые формы для получения деталей из этой пластмассы можно изготавливать из жести, дерева, папье-маше, глины, пластилина, гипса и других материалов. Из гипса можно изготавливать достаточно износостойкие формы для неоднократного использования; при этом процесс изготовления отличается малой трудоемкостью. Гипс предварительно просеивают, размешивают в холодной воде до образования сметанообразной массы. Подходящую по размерам коробку наполовину заливают гипсом. В жидкий гипс вдавливают наполовину модель, предварительно смазав ее густым мыльным раствором, чтобы потом ее можно было извлечь, не разрушив формы. После застывания этой половины формы в ней по краям, не задевая контура модели, высверливают 2—3 неглубоких отверстия, которые будут направляющими для другой половины формы. Затем замешивают вторую порцию гипса и заливают в коробку. Предварительно первую половину формы, в том числе и направляющие отверстия, смазывают густым мыльным раствором и сушат. Когда гипс застынет, половины формы осторожно разъединяют и извлекают модель. После этого обе половины формы тщательно покрывают антиадгезирующим веществом: смазывают силиконовым маслом или натирают графитовым порошком. Несколько худшие результаты дает обыкновенное подсолнечное масло. Приготовленную пластмассу по приведенной технологии заливают в первую и вторую половины формы и обе половины складывают так, чтобы совпали углубления первой половины формы и выступы второй. Форму плотно стягивают струбциной или заматывают тонким проводом и помещают в посуду с холодной водой. Воду медленно подогревают и доводят до кипения. Термическую обработку деталей из протакрила таким методом проводят в течение 1,5—2 ч, причем делать это лучше через 2 суток, т.е. когда полностью закончится предварительная полимеризация в глубинных слоях пластмассы. По окончании термической обработки форму охлаждают, вскрывают и извлекают из нее изготовленную деталь. Если требуется, деталь дополнительно обрабатывают. Для повышения долговечности форм в гипс добавляют измельченный асбест. При изготовлении партии деталей необходимо применять металлическую форму. Модель в этом случае изготавливают из алюминия или дюралюминия. Первую половину формы отливают из свинца или гарта (гарт — типографский сплав). Вторую
половину формы изготавливают из сплава свинца и легкоплавкого зубопротезного сплава (или легкоплавкого припоя) в соотношении 1:1. Если необходимо сделать дубликаты какой-либо пластмассовой детали, то сначала по оригиналу изготавливают гипсовую форму и отливают свинцовый дубликат детали. По полученному дубликату детали изготавливают форму, первую половину которой отливают из сплава свинца и легкоплавкого припоя, вторую — из одного легкоплавкого припоя. • Самодельные "пластмассы" применяют при изготовлении разнообразных деталей, не несущих больших нагрузок (стойки, кронштейны, обоймы), деталей оформления аппаратуры (футляры, ящики, наличники, обрамления), ручек различного инструмента, а также для заливки отверстий в абразивных кругах и т.д. Приготовление этих пластмасс несложно. Ниже приведен ряд рецептов. 1-й рецепт. Самодельные "текстолиты" изготовляют на тканевой основе, пропитываемой клеем. Можно применять столярный или казеиновый клей, но обязательно с добавлением антисептирующего вещества. Вместо клея можно использовать загустевший нитролак или нитрокраску. Можно воспользоваться эпоксидным клеем. Из самодельных текстолитов можно изготавливать корпуса для приборов, различные кожухи, задние стенки и другие детали. Для небольших деталей используют хлопчатобумажный или шелковый трикотаж. Годятся старые, но чистые майки, рубашки и т. п. Для крупногабаритных конструкций лучше применять мешковину. Ткань натягивают на форму, изготовленную из мягкой древесины и покрытую тонким слоем парафина, приготовленным, как для вощения древесины, закрепляют и смазывают клеем, затем натягивают следующий слой ткани — и так несколько раз. Столярный клей лучше использовать в горячем состоянии. Закреплять ткань удобно затяжными сапожными гвоздями, так как их легче извлекать при креплении следующего слоя. Излишки материала на закруглениях формы срезают так, чтобы ткань на линиях разреза можно было сшить встык, причем, излишки материала вырезают таким образом, чтобы стыки второго слоя не совпадали со швами первого слоя. Второй слой натягивают и крепят гвоздями, удаляя гвозди, крепившие первый слой. Так укладывают 4—8 слоев и сушат в течение 8—10 суток. Далее заготовку, не снимая с модели, шпаклюют смесью горячего столярного клея с мелом или с тальком и окончательно сушат. Можно применить и другую шпаклевку, выпускаемую для работ по дереву. Слой шпаклевки должен быть не более 0,2—0,3 мм, т.е. чтобы только скрыть все неровности и структуру материала. Полное высыхание наступает через 20—25 суток, после чего уже нет опасности коробления заготовки. Высохшую заготовку зашкуривают , обрезают кромку и снимают с модели. Снимать заготовку нужно осторожно, применяя как рычаг широкую стамеску. Хорошо перед снятием заготовки оторвать ее от модели, пропуская между моделью и заготовкой металлическую измерительную линейку. Снятую с модели заготовку, грунтуют и окрашивают с внутренней и наружной стороны. Для окончательной отделки лучше применять нитролаки или нитрокраски с соответствующими грунтами, так как они быстро сохнут, и деталь не успевает покоробиться. После окраски деталь полируют до зеркального блеска. 2-й рецепт. Самодельные "пластики" из полос бумаги можно применять для изготовления корпусов, крышек футляров, задних стенок сложного профиля, сферических корпусов громкоговорителей. Для малогабаритных конструкций можно использовать полосы газетной бумаги, для крупногабаритных — тонкие обои. Модель покрывают тонким слоем парафина и накладывают на нее первый слой размоченных в горячей воде полосок бумаги. Затем полоски бумаги для следующего слоя намазывают клеем. Можно использовать различные клеи, однако предпочтение следует отдать столярному или казеиновому клею с обязательным добавлением антисептиков. Бумаге, намазанной клеем, дают время, как следует пропитаться им. Если бу-
мага впитала клей, ее промазывают еще раз и наклеивают полоски каждый раз перпендикулярно к направлению предыдущего слоя. Наклеив таким образом 4—5 слоев, делают промежуточную сушку в течение суток. Процесс повторяют несколько раз до получения необходимой толщины. Высушенную заготовку обрабатывают далее так же, как рекомендовано в 1-м рецепте. 3-й рецепт. Тщательно перемешивают 65 массовых частей мелких древесных опилок и 35 магнезита. Смесь заливают 0,1%-ным раствором хлористого магния и размешивают до тестообразного состояния. Основной способ получения заготовок из, данной "пластмассы" — литье в формы и изложницы. Застывая, "пластмасса" приобретает достаточно высокую прочность и при этом хорошо обрабатывается: ее легко пилить, сверлить и обтачивать. Применяют ее обычно для изготовления стоек, кронштейнов, для заливки отверстий в абразивных кругах и т.д. 4-й рецепт. Перемешивают мелкие древесные опилки и тальк молотый в массовом соотношении 5:2, заливают приготовленным столярным клеем (консистенции сметаны) и размешивают до тестообразного состояния. Желательно ввести в смесь 0,3— О,5 массовых частей алюминиевых или алюмокалиевых квасцов, которые предупреждают появление плесени и тем самым сохраняют прочность "пластмассы". Чтобы пластмасса была более пластичной, в нее необходимо ввести 0,5 массовой части натуральной олифы. Можно заменить столярный клей казеиновым, в состав которого необходимо ввести антисептирующее вещество. Эта "пластмасса" менее прочна, чем "пластмасса", приготовленная по 3-му рецепту. Из нее можно изготавливать детали, не подвергающиеся большим механическим нагрузкам: наличники, обрамления, различные декоративные украшения и др. При желании "пластмассу" можно окрасить, добавив в ее состав анилиновый краситель нужного цвета. После просушки изготовленную деталь шпаклюют, зашкуривают и окрашивают, причем шпаклевку лучше приготовлять на основе того клея, который применялся для изготовления самой "пластмассы". Более прочной и быстровысыхающей получается "пластмасса", если вместо клея использовать сгущенный нитролак или нитрокраску. Детали из этой "пластмассы" также изготовляют литьем. 5-й рецепт. Для приготовления папье-маше из бумажной массы измельчают газетную бумагу, заваривают ее крутым кипятком и выдерживают в горячей воде 1— 2 суток. Когда образуется взвесь тонкой консистенции, воду отцеживают и массу сушат. Высушенная масса легко превращается в порошок, который и служит основой папье-маше. Порошок (10 массовых частей) перемешивают с тонко просеянным мелом или тальком (3) и заливают клейстером, приготовленным из сухого столярного клея (2) и пшеничной муки (3). Для антисептирования в клейстер необходимо добавить 0,2 массовой части алюминиевых или алюмокалиевых квасцов. Массу можно окрашивать анилиновыми красителями. Приготовленную массу наносят на модель, предварительно покрытую парафином. Можно отливать детали в формы или изложницы. После полного высыхания деталь обрабатывают шкуркой, так чтобы не было неровностей, грунтуют и окрашивают. 6-й рецепт. "Пластмассу" с лучшими, чем у папье-маше, механическими свойствами можно получить, используя следующие компоненты (в массовых частях): сухую бумажную массу —5; клей столярный (сухой) — 28; тонко просеянный мел — 60; глицерин — 2,5; спирт этиловый — 3,5; охру сухую — 1,0. Сухую бумажную массу заливают теплым раствором столярного клея, добавляют при постоянном помешивании мел, глицерин, спирт и охру. После тщательного перемешивания полученная масса не должна прилипать к рукам. Дальнейший процесс аналогичен приготовлению и обработке "пластмассы" по 4-му или 5-му рецепту. 7-й рецепт. "Пластмасса" с хорошими изоляционными свойствами может быть приготовлена из 60 массовых частей творога и 40 — негашеной извести. Свежий творог заворачивают в чистую тряпочку и кладут на несколько часов под пресс,
чтобы хорошо отжать. Отжатый творог растирают в порошок и высыпают в глубокий стеклянный сосуд, в другом сосуде растирают в тонкий порошок известь и высыпают ее небольшими порциями в творог, перетирая массу деревянной палочкой. Вступая в реакцию с известью, творог образует казеиновую массу — густой "сироп", который быстро затвердевает. "Сироп" разливают по формам. Формы должны быть смазаны вазелином или маслом. Казеиновая "пластмасса" обладает большей прочностью, если она затвердевает под прессом. Надо учитывать, что при плохом качестве негашеной извести застывание массы происходит медленно и сопровождается обильным выделением влаги, излишки которой нужно удалять. В этом случае следует уточнить соотношение компонентов опытным путем. • Окрашивание целлулоида и триацетатной пленки можно производить путем кипячения их в течение нескольких часов в воде, содержащей органический краситель типа анилинового для материи. Однако такой способ трудоемок и не всегда дает желаемый оттенок окраски. Одним из способов поверхностного крашения этих материалов является обработка их в горячем растворе уксусной кислоты, содержащем краситель. Если используют фотопленку, то ее предварительно обрабатывают веществами, разлагающими желатин, например, горячим раствором щелочи. Отмывку эмульсии можно ускорить, очищая пленку щеткой. Количество красителей, вносимых в раствор, и ориентировочное время крашения приведены в табл. Краситель заливают небольшим количеством кипяченой горячей воды и размешивают до получения однородной массы (пасты). Затем добавляют в пасту остальное количество горячей воды и 50 мл уксусной кислоты (95%-ной). Вместо кислоты можно взять 60 мл уксусной эссенции и 940 мл воды или 550 мл столового уксуса (9%- ного) и 450 мл воды. Раствор фильтруют через несколько слоев марли, сливают в эмалированную кастрюлю и закрывают ее крышкой. Красители для целлулоида и триацетатной пленки Желаемый цвет Фиолетовый Синий Коричневый Бирюзовый Зеленый Малиновый Красный Оранжевый Желтый Краситель Метилвиолет Основной синий "К" Коричневый дисперсный Основной бирюзовый Основной бирюзовый Аурамин Бордо "С" дисперсный Метилвиолет Бордо "С" дисперсный Алый "Ж" дисперсный Оранжевый "2К" дисперсный Желтый "4К" дисперсный Концентрация водного раствора, г/л 5-7 10-12 5-7 10-12 10 5 4 0,35 10 0,5 5-7 5-7 Время крашения , мин 60-70 120-140 50-60 80-90 100 30 40-60 75-90 120-130 Перед окрашиванием поверхность должна быть отполирована, обезжирена бензином или спиртом и высушена. Полезно, кроме того, дополнительно промыть изделие в горячем растворе порошка для стирки натуральных шелковых тканей (2 массовые части порошка на 100 воды), а затем — в чистой воде. Подготовленное таким образом изделие погружают в раствор красителя, подогретый до 40—50°С, и следят, чтобы оно не касалось дна посуды. • Глубинное окрашивание органического стекла позволяет получить ровно и прочно окрашенную поверхность при сохранении фактуры материала. Окрашивание производят в водно-спиртовых растворах дисперсных красителей. Процесс окрашивания отличается простотой и позволяет получить сочные оттенки.
Перед началом окрашивания изделий их поверхность должна быть тщательно очищена, иначе можно не получить ровный цвет и тон. Поверхность протирают тампоном из мягкой ткани, смоченным в бензине или спирте, сушат и погружают на 15 мин в водный раствор моющего средства. Температура раствора должна быть в пределах 50—60°С. Затем изделие тщательно прополаскивают в холодной воде и сразу же переносят в раствор красителя, который готовят следующим образом; смешивают до образования однородной массы (пасты) 5—15 г дисперсного красителя (при выборе цвета можно руководствоваться табл. выше), 2—3 г нейтрального стирального порошка (для стирки натуральных шелковых тканей) и 20—30 г спирта (этилового, бутилового или бензилового) и добавляют горячую воду до объема, равного одному литру. После тщательного перемешивания раствор фильтруют через капроновую ткань (например, от капронового чулка), сложенную вдвое. Одним из условий хорошего окрашивания является предохранение раствора от загрязнения, непрерывное его перемешивание в процессе работы, периодическая фильтрация в случае неоднократного использования и добавление спирта по мере расходования раствора. Глубина оттенков зависит от температуры раствора и времени крашения. Для получения оттенков средней глубины время крашения должно быть 15—20 мин. По окончании окрашивания изделие тщательно прополаскивают в холодной воде и сушат. Окрашивание следует производить в посуде из материалов, стойких к применяемому красителю (стекло, эмалированная посуда, фарфор), иначе оттенки могут получиться несочными, а посуда, окажется испорченной. • Поверхностное окрашивание органического стекла позволяет получить пленку, содержащую краситель и непосредственно связанную с поверхностью органического стекла, так как в состав применяемых красителей входят вещества, растворяющие стекло. Покрытие получается прочным и хорошо полируется. Существует много рецептов окрашивания, из них ниже приведены пять наиболее приемлемых в любительской практике. 1-й рецепт. Краситель нужного цвета из набора анилиновых красок растворяют в уксусной кислоте, прибавляя понемногу до тех пор, пока не будет получен нужный оттенок цвета. Раствор фильтруют и смешивают его в соотношении 1:1 (по объему) со смесью, состоящей из толуола (70%) и дихлорэтана (30%). Полученную смесь вновь фильтруют и растворяют в ней стружку органического стекла в таком количестве, чтобы полученный краситель можно было распылять пульверизатором. Наносят краситель на поверхность органического стекла в несколько слоев с интервалами в 10—15 мин. 2-й рецепт. Смешивают (по объему) 30% дихлорэтана, 60% бензола и 10% уксусной кислоты. В этом составе растворяют краску. Раствор фильтруют и прибавляют в него стружку или опилки органического стекла. Окрашивание производят также пульверизатором. 3-й рецепт. В 10 частях (по объему) уксусной эссенции растворяют 1 часть пасты для шариковых ручек. При меньшем количестве пасты раствор хуже смачивает окрашиваемую поверхность. Для получения более насыщенного цвета содержание пасты в растворе можно увеличить. Для приготовления красителя можно воспользоваться стержнями шариковых ручек, нарезав их кусочками длиной 6—10 мм и поместив во флакон с уксусной эссенцией. Ускорить процесс растворения пасты можно, периодически энергично встряхивая флакон. Краситель наносят на стекло мягкой кистью продольными неперекрывающимися мазками. Краситель хорошо растекается и образует равномерный слой. 4-й рецепт. В 6 частях (по объему) уксусной эссенции растворяют 1 часть опилок или стружек органического стекла и добавляют раствор пасты шариковых ручек, Наносить состав лучше с помощью пульверизатора. 5-й рецепт. Растворяют необходимое количество пасты шариковых ручек в ди-
хлорэтане. Наносят раствор на окрашиваемую поверхность детали с помощью пульверизатора, но можно использовать и мягкую кисть или матерчатый тампон. Окрашенные по приведенным рецептам изделия сушат не менее суток. Окрашивание и сушку изделий нужно проводить на открытом воздухе или в вытяжном шкафу, соблюдая осторожность. Попадание раствора на кожу рук может вызвать ожоги. Хранить приготовленные красители нужно в хорошо закупоренной посуде (лучше с притертой пробкой). • Окрашивание органического стекла в молочный цвет производится погружением его в концентрированную серную кислоту на 1—10 мин. После обработки в кислоте органическое стекло тщательно промывают в проточной воде и сушат. При выдерживании в кислоте в течение 1—3 мин поверхность органического стекла не потеряет глянца, и будет иметь молочный цвет. Если же травить стекло дольше, то поверхность его становится белой и слегка матовой. С увеличением времени воздействия кислоты белый слой становится толще. Если он получился недостаточно глубоким, процесс можно повторить. Промывать изделия следует осторожно, так как образовавшийся слой мягок, и его можно легко повредить, Следует также иметь в виду, что механическая прочность поверхностного слоя при глубокой обработке уменьшается. Если необходимо оставить на изделии прозрачные места, эти части поверхности покрывают тонким слоем воска. После промывки и сушки воск удаляют. Если время травления довести до 20—30 мин, то после высыхания поверхность сморщивается и принимает такой вид, как будто она покрыта лаком "муар". Обработанное таким образом органическое стекло можно окрасить, воспользовавшись одним из рецептов. • Окрашивание изоляции монтажных проводов типа МГШВ, МГВ и ПМВ (изоляция поливинилхлоридная белого цвета) можно осуществить в водном растворе красителя для капрона, шерсти или хлопчатобумажной ткани, причем при использовании красителя для шерсти или хлопчатобумажной ткани цвет изоляции получается иным, чем цвет красителя. Так, например, в черном красителе изоляция провода приобретает оранжевый цвет, в синем или васильковом — желтый. Красящий раствор приготовляют, растворяя в 2—3 л теплой воды один пакет красителя. Моток окрашиваемого провода погружают в раствор, подогретый до 85— 90 °С. Цвет определяют по контрольному отрезку такого же провода, периодически вынимая его из раствора. По окончании крашения провод промывают в холодной проточной воде. Чтобы предотвратить попадание раствора под изоляцию, концы провода перед окрашиванием следует загерметизировать. Для этого или опускают концы на несколько секунд в клей «Момент-1» (или БФ-6) и высушивают, или оплавляют изоляцию на них в пламени. ПРИПОИ И ФЛЮСЫ СПОСОБЫ ПАЙКИ • Припои. Выбор припоя производят в зависимости от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размера деталей требуемой механической прочности и коррозионной стой кости и др. Наиболее широко применяются в любительской практике легкоплавкие припои. Рекомендации по их применению, на основании которых можно выбрать припой приведены в табл. Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры — содержание олова в процентах. Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводя сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Например, ПОССу 4—6 — оловянно-свинцовый припой с добавлением сурьмы, ПОСК 50 — кадмия, ПОСВ 33 — висмута. Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент
фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса. Легкоплавкие припои: Марка припоя Авиа-1 Авиа-2 Сплав Розе Сплав д'Арсе Сплав Вуда Температура плавления, ° С 200 250 97,3 79,0 60,5 Область применения Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов Пайка и лужение, когда требуется особо низкая температура плавления припоя Легкоплавкие припои: Марка припоя ПОС90 ПОС 61 ПОС 50 ПОС 40 ПОС 30 ПОС 18 ПОССу 4-6 ПОСК 50 ПОСВ 33 ПОСК 47-17 Температура плавления, ° С 222 190 222 235 256 277 265 145 130 180 Область применения Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение) Пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05—0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высокочастотных (литцендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции; а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность То же, но когда допускается высокая температура нагрева Пайка толстых проводов токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединений проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем для ПОС 61 или ПОС 50 Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, стали и железа Пайка при пониженных требованиях к прочности шва, лужение перед пайкой. Пайка деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, оцинкованного железа и стали Пайка погружением в ванну с расплавленным припоем Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов Пайка плавких предохранителей Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на керамику методом вжигания • Флюсы растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность
нагреваемого металла и расплавленный припой. Все это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, также от характера сборочно-монтажных работ. Остатки флюса, особенно активного, и продукты его разложения нужно удалять сразу после пайки, так как они загрязняют места соединений и являются очагами коррозии. Бескислотные флюсы: Состав, % Канифоль светлая Канифоль — 15—18; спирт этиловый — остальное (флюс спирто-канифольный) Канифоль — 6; глицерин — 14; спирт (этиловый или денатурированный) — остальное (флюс глицерино-канифольный) Область применения Пайка меди, латуни, бронзы легкоплавкими припоями То же, и пайка в труднодоступных местах То же, при повышенных требованиях к герметичности паяного соединения Способ удаления остатков Протирка кистью или тампоном, смоченным в спирте или ацетоне То же То же Активные (кислотные) флюсы: Состав, % Хлористый цинк — 25—30; соляная кислота — 0,6—0 ,7 ; вода — остальное Хлористый цинк (насыщенный раствор) — 3,7; вазелин технический — 85; дистиллированная вода — остальное (флюс-паста) Канифоль — 24 ; хлористый цинк — 1; спирт этиловый — остальное Канифоль — 16; хлористый цинк — 4; вазелин технический — 80 (флюс-паста) Хлористый цинк — 1,4; глицерин — 3; спирт этиловый — 40; вода дистиллированная - остальное Область применения Пайка деталей из черных и цветных металлов То же, когда по роду работы удобнее пользоваться пастой Пайка цветных и драгоценных металлов (в том числе золота) , ответственных деталей из черных металлов То же, для получения соединений повышенной прочности, но только деталей простой конфигурации, не затрудняющей промывку Пайка никеля, платины и сплавов, в которые входит платина Способ удаления остатков Тщательная промывка в воде То же Промывка в ацетоне То же Тщательная промывка в воде При монтаже электро- и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ - спирта , скипидара, глицерина. Остаток канифоли негигроскопичен и является хорошим диэлектриком.
Данные о флюсах, наиболее часто применяемых в любительской практике, приведены в табл. • Пайка алюминия припоями ПОС Затруднительна, но все же возможна, если оло- вянно-свинцовый припой содержит не менее 50% олова (ПОС 50, ПОС 61, ПОС 90). В качестве флюса применяют минеральное масло. Лучшие результаты получаются при использовании щелочного масла (для чистки оружия после стрельбы). Удовлетворительное качество пайки обеспечивает минеральное масло для швейных машин и точных механизмов. На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа, чтобы удалить имеющуюся всегда на поверхности алюминия оксидную пленку. Паяют хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт. При пайке алюминия толщиной более 2 мм место пайки нужно предварительно прогреть паяльником и только после этого наносить флюс. • Пайка алюминия припоем П250А. Припой содержит 80% олова и 20% цинка. Коррозионная стойкость паяных швов, выполненных припоем П250А, несколько ниже, чем выполненных оловянно-свинцовыми припоями. Флюс представляет собой смесь олеиновой кислоты и йодида лития. Йодид лития (2—3 г) помещают в пробирку или колбу и добавляют 20 мл (около 20 г) олеиновой кислоты (в состав флюса может входить от 5 до 17% йодида лития). Смесь слегка подогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при ее растворении на дно пробирки опускается слой водной смеси, а флюс всплывает, и его осторожно сливают. Перед пайкой жало хорошо прогретого паяльника (температура жала должна быть около 350°С) зачищают и лудят припоем П250А, пользуясь чистой канифолью. Соединяемые поверхности деталей смачивают флюсом, лудят и паяют. После охлаждения остатки флюса удаляют тампоном из ткани, смоченным в спирте, и покрывают шов защитным лаком. Флюс в процессе пайки не выделяет токсичных или обладающих резким запахом веществ. С ткани и кожи рук он легко смывается водой с мылом. • Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью и ее сплавами, нихром со сталью) может быть осуществлена припоем ПОС 61, ПОС 50, хуже — ПОС40 с применением флюса следующего состава, г: вазелин — 100, хлористый цинк в порошке — 7, глицерин — 5. Флюс приготовляют в фарфоровой ступке, в которую кладут вазелин, а затем добавляют, хорошо перемешивая до получения однородной массы, последовательно хлористый цинк и глицерин. Соединяемые поверхности тщательно зачищают шлифовальной шкуркой и протирают ваткой, смоченной в 10%-ном спиртовом растворе хлористой меди, флюсуют, лудят и только после этого паяют. • Паяльная паста. При пайке в домашних условиях припой обычно наносят с помощью горячего паяльника. Контролировать количество расплавленного припоя, переносимое паяльником, крайне затруднительно: оно зависит от температуры плавления припоя, температуры и чистоты жала и от других факторов. Не исключено при этом попадание капель расплавленного припоя на проводники, корпуса элементов, изоляцию, что приводит иногда к нежелательным последствиям. Это заставляет вести работу крайне осторожно и аккуратно, и все же бывает трудно добиться хорошего качества пайки. Облегчить пайку и улучшить ее можно с помощью паяльной пасты. Для приготовления пасты напильником измельчают припой и смешивают его опилки со спирто-канифольным флюсом. Количество припоя в пасте подбирают опытным путем. Если паста получилась слишком густой, в нее добавляют спирт. Хранить пасту нужно в плотно закрывающейся посуде. На место пайки пасту наносят небольшими дозами металлической лопаточкой. Применение паяльной
пасты позволяет избежать перегрева малогабаритных деталей и полупроводниковых приборов. • "Паяльная лента" незаменима при сращивании проводов, трубок, стержней, когда нет возможности воспользоваться электрическим паяльником. Чтобы изготовить паяльную ленту, необходимо сначала составить пасту из порошка припоя, канифоли и вазелина. Порошок получают путем опиливания прутка припоя напильником с крупной насечкой (мелкая забивается припоем). Приготовленную пасту наносят тонким ровным слоем на миткалевую ленту. Место пайки обматывают в один слой "паяльной лентой", смачивают бензином или керосином и поджигают. Предварительно соединяемые поверхности желательно облудить. • Лужение проводов в эмалевой изоляции. При зачистке выводных концов обмоточных проводов ЛЭШО, ПЭЛШО, ПЭЛ и ПЭВ при помощи наждачной бумаги или лезвия нередки надрезы и обрывы тонких жил провода. Зачистка проводов путем обжига также не всегда дает удовлетворительные результаты из-за возможного оплавления проводов малого сечения. Кроме того, в месте обжига провод теряет прочность и легко обрывается. Для зачистки эмалированных проводов малого сечения можно использовать полихлорвиниловую трубку. Отрезок трубки, кладут на дощечку и, прижимая провод к трубке плоскостью жала хорошо разогретого паяльника, легким усилием 2—3 раза протягивают провод. При этом одновременно происходит разрушение эмалевого покрытия и лужение провода. Применение канифоли при этом необязательно. Вместо полихлорвиниловой трубки можно воспользоваться обрезками монтажного провода или кабеля в полихлорвиниловой изоляции. • Эмалированный провод ПЭЛ, ПЭВ, ПТВ любого диаметра можно лудить с помощью аспирино-канифольной пасты. Аспирин и канифоль нужно растолочь в порошок и смешать (в массовом соотношении 2:1) . Полученную смесь развести этиловым спиртом до пастообразного состояния. Конец провода погружают в пасту и жалом горячего паяльника с небольшим усилием проводят по проводу или перемещают провод под жалом. При этом эмаль разрушается и провод лудится. Для удаления остатков ацетилсалициловой кислоты (аспирина) провод еще раз лудят с чистой канифолью. • Вместо припоя — клей. Часто бывает необходимо паять провод к детали, изготовленной из металла, трудно поддающегося пайке, — нержавеющей стали, хрома, никеля, сплавов алюминия и др. В таких случаях для обеспечения надежного электрического и механического контакта можно использовать следующий способ. Деталь в месте присоединения провода тщательно зачищают от грязи и оксидов и обезжиривают. Луженый конец провода обмакивают в клей БФ-2 и жалом нагретого паяльника прижимают к месту соединения в течение 5—6 с. После остывания на место контакта наносят 1—2 капли эпоксидного клея и сушат до полного затвердевания . • Макетная плата из стекла. Контактные площадки вырезают из медной фольги, смазывают клеем БФ-2, прикладывают клеевой стороной к стеклу и прижигают паяльником . • Сварка вместо пайки значительно сокращает время, затрачиваемое на монтажные работы. Электросварка дает соединения, выдерживающие последующий нагрев при высоких температурах, не требует припоев, флюсов, предварительного лужения, позволяет соединять черные металлы и их сплавы (например, провода электронагревательных приборов). Для сварки необходимо иметь источник постоянного или переменного тока напряжением 6—30 В, обеспечивающий силу тока не менее 1 А. Электродом для сварки служит графитовый стержень от использованных батарей КБС или других, заточенный под углом 30—40°. В качестве держателя электрода можно использовать щуп от авометра с наконечником "крокодил". В местах будущей сварки предварительно зачищенные проводники скручивают жгутом и соединяют с одним из полюсов
источника тока. Электродом, соединенным с другим полюсом источника тока, разогревают место, подлежащее сварке. Расплавленный металл образует соединение каплевидной формы. По мере выгорания графита в процессе работы электрод следует затачивать. С приобретением навыка сварка получается чистой, без окалины. РАБОТА С МЕТАЛЛАМИ • Выбор металла. При работе с металлами необходимо учитывать их свойства. Малоуглеродистые стали паяются и свариваются. Из них изготавливают проволоку, сетки, сварные конструкции, крепежные изделия средней прочности. Углеродистые стали с содержанием углерода 0,5%, как подвергающиеся закалке, используются для изготовления деталей повышенной прочности, работающих на истирание . Инструментальные стали марок У7 и У8 могут подвергаться всем видам термообработки, пригодны для изготовления молотков, зубил, отверток, столярного инструмента, пил для металла. Инструментальные стали марок У12 и У13 могут быть подвергнуты всем видам термообработки; используются для изготовления метчиков , плашек, сверл, напильников, шаберов, измерительных инструментов. Для этого используются стали с содержанием хрома. Кроме того, они нашли широкое применение для изготовления токарных резцов, в том числе и для твердых материалов . Сталь с содержанием марганца или кремния используется для навивки пружин холодным способом, изготовления пружинных шайб и т.п. Эти стали могут подвергаться всем видам термообработки. Медь — металл с малым удельным электрическим сопротивлением. Используется в качестве моточного провода, токонесущих деталей переключателей, различных соединительных устройств и др. Сплавы, меди (латунь, бронза и др.) идут на различные поделки в любительской практике, например сердечники, декоративные элементы и др. Медь и ее сплавы легко обрабатываются, покрываются никелем, хромом, серебром и окрашиваются в различные цвета. Алюминий марок А1, А2, A3 обладает высокими пластическими свойствами, что позволяет использовать его для пластин конденсаторов, экранов к контурным катушкам и др. Дюралюминий — сплав алюминия с различными компонентами, повышающими прочность , что позволяет выполнять из него детали, работающие под нагрузками. На листовом дюралюминии проставляется марка, последние буквы которой обозначают горячекатаные листы — буква А (Д1А), отожженные — буква М (Д1А-М), закаленные и естественно состаренные листы — буква Т (Д1А-Т) и т.д. • Определение марки стали довольно точно можно произвести по пучку искр, образующемуся при обработке детали на наждачном круге. Форма и длина нитей искр, цвет искр, их количество, ширина пучка различны для разных марок стали: малоуглеродистая сталь — непрерывные соломенно-желтые нити искр с небольшим количеством звездочек; углеродистая сталь с содержанием углерода около 0,5% — пучок светло-желтых нитей искр со звездочками на конце; инструментальная сталь У7-У10 — расходящийся пучок светло-желтых нитей искр с большим количеством звездочек на конце; инструментальная сталь У 12, У 13 — плотный и короткий пучок искр с очень большим количеством звездочек на концах нитей, при этом звездочки более разветвленные ; сталь с содержанием хрома — плотный пучок темно-красных нитей искр с большим количеством желтых звездочек на концах нитей, звездочки сильно разветв-
ленные; быстрорежущая сталь с содержанием хрома и вольфрама — пучок прерывистых темно-красных нитей искр, на концах которых имеются более светлые звездочки каплеобразной формы; пружинная сталь с содержанием кремния — широкий пучок темно-желтых нитей искр, на концах которых образуются небольшие звездочки более светлого цвета: быстрорежущая сталь с присадкой кобальта — широкий пучок темно-желтых нитей искр без звездочек на конце. • Термическая обработка металлов и сплавов подразделяется на отжиг, закалку и отпуск. Отжиг стальной детали производят для уменьшения ее твердости, что необходимо для облегчения механической, в том числе пластической, обработки. Отжиг целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо изготовить какой-либо инструмент, используя металл другого, закаленного ранее инструмента. Полный отжиг происходит при нагревании детали или заготовки до температуры 900°С, выдерживании при этой температуре в течение некоторого времени, необходимого для прогрева детали по всему объему, а затем медленном охлаждении до комнатной температуры. Температуру (°С) раскаленной детали можно определить по свечению материала: Цвета каления Ярко-белый Светло-желтый Темно-желтый Оранжевый Светло-красный Светло-вишнево-красный Температура 1250-1300 1150-1250 1050-1150 900-1050 830-900 800-830 Цвета каления Вишнев о-красный Темно-вишнево-красный Темно-красный Коричнев о-красный Темно-коричневый Температура 770-800 730-770 650-730 580-650 550-580 Закалка дает стальной детали большую твердость и износоустойчивость. При закаливании деталь нагревают до определенной температуры, выдерживают некоторое время, необходимое для прогрева всего объема материала, а затем быстро охлаждают. Обычно детали из конструкционных сталей нагревают до 880—900, из инструментальных — до 750—760, из нержавеющей стали — до 1050—1100°С. Для охлаждения применяют раствор поваренной соли или масло. При охлаждении в масле на поверхности стали образуется плотная пленка окислов, которая является хорошим антикоррозийным покрытием. При закалке мелких деталей можно легко перекалить их. Во избежание этого пользуются оправдавшим себя способом: раскаляют плоскую крупную болванку, на которую кладут мелкую деталь. Цвет закаливаемой детали определяют по цвету самой болванки. Для качественной закалки необходимо, чтобы в процессе охлаждения детали температура жидкости оставалась почти неизменной, для чего масса жидкости должна быть в 30—50 раз больше массы закаливаемой детали. Для интенсивного охлаждения деталь необходимо перемещать во всех направлениях. Тонкие длинные детали нельзя погружать в жидкость плашмя, так как при этом деталь будет коробиться. Отпуск закаленных деталей позволяет снизить их хрупкость до допустимых пределов, сохранив при этом твердость, приобретенную сталью при закалке. Температура разогрева (°С) стальной закаленной детали при отпуске определяется по изменению цвета оксидной пленки при разогреве детали: Цвета побежалости Серый Температура 330 Цвета побежалости Коричнев о-красный Температура 265
Светло-синий Васильковый Фиолетовый Пурпурно-красный 314 295 285 275 Коричнев о-желтый Темно-желтый Светло-желтый 255 240 220 Ниже приведены рекомендуемые температуры отпуска для некоторых инструментов и деталей (в градусах Цельсия): Резцы, сверла, метчики из углеродистых сталей Молотки, штампы, метчики, плашки, малые сверла Пробойники, чертилки, сверла для мягкой стали Сверла и метчики для меди и алюминия, зубила для стали и чугуна Инструмент для обработки древесины Пружины 180-200 200-225 225-250 250-280 280-300 315-330 При закаливании дюралюминия материал нагревают до температуры 360—400°С, выдерживают некоторое время, а затем погружают в воду комнатной температуры и оставляют до полного охлаждения, после чего дюралюминий становится мягким и пластичным, легко гнется и куется. Повышенную же твердость он приобретает спустя 3—4 дня: твердость и хрупкость его увеличиваются настолько, что он не выдерживает изгиба даже на небольшой угол. Приближенно температуру нагрева дюралюминиевой детали можно определить следующим образом. При температуре 350—360°С конец спички, свободный от серы, которым проводят по раскаленной поверхности детали, обугливается и оставляет темный след. Достаточно точно температуру можно определить с помощью небольшого (со спичечную головку) кусочка медной фольги, который кладут на поверхность разогреваемой детали. При температуре 400°С над фольгой появляется небольшое зеленоватое пламя. Отжиг дюралюминия производят для снижения его твердости. Отжигаемую деталь разогревают до 360°С, выдерживают некоторое время, после чего охлаждают на воздухе. Твердость отожженного дюралюминия почти вдвое ниже, чем закаленного. Закаливание меди происходит при медленном остывании на воздухе предварительно разогретой детали. Для отжига разогретую деталь из меди быстро охлаждают в воде. При отжиге медь нагревают до красного каления (600°С), при закалке — до 400°С. Для того чтобы латунь стала мягкой, легко гнулась, ковалась и хорошо вытягивалась, ее отжигают путем нагрева до 500°С и медленного охлаждения на воздухе при комнатной температуре. • Удаление ржавчины с металлических поверхностей производят обычно стальными щетками или наждачной бумагой, но более эффективны химические средства, например "Автопреобразователь ржавчины". При пользовании им металлическую поверхность следует очистить от рыхлой и пластовой ржавчины, после чего обезжирить уайт-спиритом или бензином. Затем, тщательно перемешав, состав наносят на поверхность с помощью кисти. О взаимодействии состава со ржавчиной свидетельствует изменение цвета поверхности — она становится синевато-фиолетовой. Работать следует в резиновых перчатках и защитных очках. При попадании средства на кожу — сразу смыть водой. Другое средство — паста "Автоочиститель ржавчины". Ее наносят на металлическую поверхность, предварительно очищенную от рыхлой и пластовой ржавчины и обезжиренную, слоем толщиной в 2—3 мм и выдерживают 30 мин. Эту операцию можно повторить несколько раз до тех пор, пока металл не освободится от ржавчины. Хорошие результаты получаются при химической очистке специальным составом.
Его приготовляют из двух растворов. Первый из них: в 250 мл воды растворяют 53,5 г хлористого аммония, 52 г едкого натра, 200 г 40%-ного формалина и добавляют воды до 500 мл. Второй — 10%-ный раствор соляной или серной кислоты. К одному литру второго раствора добавляют 30 мл первого, и состав готов. Перед погружением детали в состав ее тщательно обезжиривают в бензине. В составе деталь оставляют на 10—30 мин до полного растворения оксидов. После обработки деталь промывают горячей водой и насухо протирают. Ржавчину можно удалить и электрохимическим способом. К ржавой детали прикрепляют небольшой кусочек цинка и погружают вместе в воду, слегка подкисленную серной кислотой. При хорошем электрическом контакте цинка с деталью ржавчина исчезает через несколько дней. Очищенную деталь промывают в воде и протирают чистой тканью. Ржавую поверхность хорошо очищать рыбьим жиром, оставляя слой жира на 1,5—2 ч. После выдержки ржавчина легко удаляется. Необходимо отметить, что рыбий жир, проникая на всю глубину ржавчины, образует под ней пленку, препятствующую дальнейшему ржавлению детали. Если необходимо быстро удалить ржавчину, то сначала деталь промывают в течение нескольких минут в насыщенном растворе хлорного олова, а затем в теплой воде. Небольшие пятна ржавчины можно удалить с помощью тампона, смоченного в керосине, а также с помощью кашицы из толченого древесного угля, замешанного на машинном масле. Кашицу наносят на тампон, зачищают разные места. Деталь при этом не только очищается, но и полируется. После удаления ржавчины обрабатываемые мест протирают мелким горячим песком или древесной золой. В необходимых случаях — закрашивают. • Правка листового металла. Правка волнистой полосы или краев листа осуществляется ударами деревянного (киянки) или стального молотка с гладко ошлифованным выпуклым бойком — от наиболее выпуклых мест листа к краям. Более сильные удары наносят середине и силу удара уменьшают по мере приближения к краям. Правку длинных, узких, серповидно изогнутых заготовок производят на плите. Для этого заготовку клад на плиту, одной рукой прижимают к плите и молотком наносят удары, начиная с более короткой, вогнутой кромки. В начале правки удары по вогнутой кромке должны быть более сильными, а затем постепенно ослабляться по мере приближения к противоположной кромке. Перед началом правки выпуклых мест (выпучин) их обводят мелом или карандашом, затем заготовку кладут на плиту выпуклостью вверх и начинают наносить удары в направлении от краев выпуклости к ее центру. Удары наносят частые, но не сильные. По мере приближения к центру удары должны быть слабее. Нельзя наносить удары сразу по выпуклому месту — от этого оно еще больше увеличится. Полосы из мягких алюминиевых и медных сплавов лучше править (рихтовать) через прокладку из гетинакса или текстолита толщиной 1,5—3 мм. В этом случае ровная неповрежденная поверхность получается даже при работе обычным стальным молотком. Тонкий (до 0,5 мм) листовой металл правят на стальной плите с помощью металлического или деревянного бруска с закругленными кромками. • Разметка заготовки заключается в переносе с чертежа или образца на поверхность заготовки точек и линий (рисок). Для этих целей достаточно иметь: две стальные измерительные линейки длиной 150 и 300 мм, чертилку, кернер, небольшой молоток массой в 100—200 г, обычный чертежный циркуль, слесарный угольник и штангенциркуль с глубиномером. Чертилка представляет собой отрезок стальной проволоки (сталь У10 или У12) диаметром 3,5—4,5 мм. Один конец ее длиной 20—30 мм закален и остро Заточен, а другой — согнут в кольцо диаметром 15—25 мм. Для разметки в труднодоступных
местах удобно пользоваться чертилкой, в которой заточенный (рабочий) конец отогнут под углом 90° и после этого закален. Чем острее рабочая часть чертилки , тем большей точности можно добиться при разметке. Линию проводят один раз, так как при повторном проведении трудно попасть точно в то же место. Если на деталь необходимо нанести ряд различных линий, то целесообразно провести сначала линии горизонтальные, затем вертикальные и наклонные и только после этого — дуги, закругления и окружности. На точность разметочных работ оказывает влияние состояние поверхности размечаемого материала. Ее нужно очистить от грязи, окалины, ржавчины. Чтобы линии, наносимые чертилкой, были четкими, поверхность стальных и чугунных заготовок перед разметкой или окрашивают мелом, или покрывают раствором медного купороса (омедняют). При разметке на мягких металлах и сплавах, например на дюралюминии, латуни и других, пользуются хорошо заточенным твердым карандашом (2Т, ЗТ). Применять для разметки алюминиевых и дюралюминиевых деталей стальную чертилку нельзя, так как при нанесении рисок разрушается защитный слой и создаются условия для появления коррозии. Разметку листовых материалов производят следующим образом. Предварительно разметочные линии выполняют на листе миллиметровой бумаги, Полученный таким образом трафарет наклеивают с помощью нескольких капель резинового клея на заготовку и по трафарету накернивают все центры отверстий и узловые точки контура детали. После этого трафарет удаляют и производят обработку детали. Простой способ разметки центрового отверстия в торце цилиндрической детали проиллюстрирован на рис. Ф Разметка центрового отверстия в торце цилиндрической детали: а — приспособление для разметки, б — положение разметочных линий относительно центра. Прямоугольный кусочек жести сгибают под прямым углом таким образом, чтобы ширина верхней части его была приблизительно равна радиусу торца детали. Уголок прижимают к боковой поверхности детали и на торце проводят четыре линии под углом примерно 90°. Центр торца детали оказывается внутри небольшого пространства, ограниченного линиями, и отметить его кернером можно достаточно точно. • Гибка заготовки производится путем сгибания ее вокруг какой-либо оправки, форму которой она принимает, в тисках или на плите, на нужный угол. При толстых заготовках гибку осуществляют ударами молотка, лучше всего деревянного, не оставляющего на металле следов. В процессе гибки неизменным по длине остается так называемый нейтральный слой, который у симметричных по сечению заготовок лежит на равном расстоянии от сторон — посередине, а у несимметричных проходит через центр тяжести сечения. Внутренний слой претерпевает сжатие, наружный — растяжение. Если радиус гибки очень мал, то в металле могут образоваться трещины. Чтобы этого избежать, не следует гнуть по радиусам, меньшим двойной толщины заготовки.
Листовой металл после прокатки имеет волокнистую структуру. Чтобы не получалось трещин, его следует гнуть поперек или так, чтобы линия изгиба составляла с направлением прокатки угол более 45°. • Гибка труб, особенно большого диаметра (30—40 мм), может производиться с использованием пружины. Определив длину подлежащей изгибанию части трубы, на болванку подходящего диаметра наматывают пружину, длина которой должна быть равна измеренной или чуть больше ее. Наружный диаметр пружины должен быть на 1,5—2 мм меньше внутреннего диаметра трубы. В качестве материала для пружины используют твердую проволоку диаметром 1—4 мм (в зависимости от толщины стенки трубы). Намотка ведется так, чтобы между витками был Зазор 1,5—2 мм. Пружину устанавливают в трубе на месте изгиба. Гибку производят на болванке с радиусом, равным внутреннему радиусу изгиба, предварительно разогрев место изгиба паяльной лампой. Изгиб получается аккуратный, без помятостей. После окончания работы пружину удаляют. Следует учитывать при этом правила отжига и закаливания металла, из которого изготовлена труба. Спиральную пружину можно изготовить из стальной проволоки на специальной оправке, зажатой в патрон дрели, которая, в свою очередь, закреплена в тисках. Оправка представляет собой стальной пруток соответствующего диаметра с резьбой и продольным пазом на одном конце (который остается свободным при креплении прутка в дрели). Конец пружинной проволоки вставляют в паз и зажимают гайкой, после чего, вращая патрон дрели, производят навивку пружины. Для создания необходимого натяжения проволоку пропускают между двумя плотно сжатыми деревянными планками. Окончив навивку, гайку отвинчивают и пружину снимают с оправки. Эту же оправку можно использовать для навивки пружин большего диаметра, если предварительно намотать на нее в несколько слоев металлическую фольгу или плотную бумагу. Аккуратный изгиб трубы можно получить и другим способом. С одного конца изгибаемую трубу закрывают металлической пробкой, а в другой заливают расплавленный свинец или оловянно-свинцовый припой. Во избежание ожогов трубу предварительно необходимо хорошо просушить. После гибки свинец (припой) выплавляют , нагревая трубу паяльной лампой. Хороший изгиб трубы можно получить и в том случае, если вместо свинца или припоя залить обычную воду и заморозить ее каким-либо способом (например, в морозильной камере холодильника, если позволяют размеры). Затем трубу изгибают, после чего разогревают и выпускают воду. • Сверление отверстий. При большом числе отверстий разного диаметра вначале рекомендуется просверлить их все сверлом, диаметр которого равен диаметру самого малого отверстия, а уж затем рассверлить остальные отверстия до нужных размеров. Во избежание ошибок одинаковые отверстия помечают. Следует учитывать при этом, что рассверливать отверстия, диаметр которых всего в 1,2—1,5 раза больше диаметра самого малого отверстия, не рекомендуется; их сверлят сразу сверлом необходимого размера. Зенкование отверстий делают для придания им законченного вида. Зенкование выполняют с обеих сторон специальным инструментом (зенковкой) или сверлом, диаметр которого примерно вдвое больше диаметра отверстия, на небольшую глубину (0,2—0,3 мм). Сверло затачивают под углом 90°. Качественное сверление отверстий в стали, алюминии и сплавах возможно только при использовании смазочно-охлаждающих веществ. Для этого при работе с мягкими сталями можно пользоваться техническим вазелином. При работе с твердым алюминиевым сплавом (типа Д16-Т) — хозяйственным или туалетным мылом, периодически погружая в них сверло. При работе с мягкими материалами (алюминий, органическое стекло, гетинакс) можно пользоваться мыльной водой. • Клепка. Используется для получения неразъемных соединений деталей. За-
клепки обычно изготовляют из стали, меди, латуни, алюминия и других металлов и сплавов, поддающихся ковке. Длина стержня заклепки берется исходя из суммы толщин склепываемых деталей и выступающей части стержня, необходимой для образования замыкающей головки. Для образования плоской (потайной) головки выступающий конец должен быть равен половине диаметра стержня, а полукруглой головки—полтора диаметра. Диаметр стержня заклепки выбирают в зависимости от толщины склепываемых листов или деталей: d = 2S, где S — наименьшая толщина склепываемых деталей (листов). Диаметр отверстий под заклепки делают на 0,1—0,2 мм больше диаметра стержня заклепок, а выступающий конец заклепки — слегка коническим. Это облегчает вставку заклепок в отверстия. С помощью натяжки (стального стержня с углублением-лункой на торцевой части, диаметр и глубина которого должны быть несколько больше выступающей части заклепки), ударяя по ней молотком, плотно сжимают склепываемые детали. Затем расклепывают стержень заклепки, стремясь, чтобы количество ударов было минимальным. Для этого сначала сильными ударами осаживают стержень, затем формуют головку, а окончательно формируют ее обжимкой (обжимка представляет собой стержень с лункой по форме головки в торцевой части). Если сразу на выступающий конец заклепки наложить обжимку и, ударяя по ней, одновременно расклепывать и оформлять головку, то при этом возможно смещение головки относительно оси заклепки, что нежелательно. Заклепки можно изготовить самому из медной или алюминиевой проволоки с помощью несложного приспособления. Приспособление для изготовления заклепок: а — изготовление обжимки; б — формовка головки заклепки. Оно представляет собой стальную пластину с отверстием, диаметр которого равен диаметру проволоки. Толщина пластины должна быть равна длине заклепки. Для изготовления заклепок с полукруглой головкой длину заготовки из проволоки берут больше длины заклепки на 1,3—1,5 диаметра. Пластину кладут на стальную плиту, в отверстие пластины вставляют заготовку и легкими ударами молотка расклепывают выступающую часть заготовки, стараясь придать ей форму, близкую к полусферической. Окончательно формовку головки Заклепки производят с помощью обжимки. Готовую Заклепку выбивают из пластины с обратной стороны стальным стержнем, диаметр которого на 0,1—0,2 мм меньше диаметра отверстия. Обжимку изготавливают из стального или латунного прутка подходящего диаметра. В торце прутка сверлом, диаметр которого примерно вдвое больше диаметра
заклепки, делают углубление. Затем на стальную плиту кладут стальной шарик, сверху на него устанавливают обжимку (углублением к шарику) и ударами молотка по свободному концу обжимки придают углублению полусферическую форму. С помощью этой обжимки можно формовать головку заклепки и при соединении деталей. Если необходимо изготовить заклепки с потайной головкой, то отверстие в пластине зенкуют с одной стороны сверлом, заточенным под углом 90° . В этом случае длина заготовки из проволоки должна быть больше длины заклепки на 0,6— 0,8 ее диаметра. • Резьба в отверстиях нарезается с помощью метчиков. Для каждого стандартного размера резьбы в комплект входят два метчика: первый маркируется одной кольцевой риской, второй — буквой Е. Резьбу нарезают сначала первым метчиком, затем вторым. Для скалывания стружки метчик после каждого оборота по часовой стрелке поворачивают на пол-оборота в обратном направлении. При работе метчики закрепляют в специальных держателях (воротках). Удобно при резьбе менее М4 использовать для этой цели ручки ("клювики" от переключателей. Для улучшения качества резьбы рекомендуется применять те же смазочно-охлаждающие вещества, что и при сверлении. Диаметр отверстия под резьбу приближенно определяют, умножив размер резьбы на 0,8 (например, для резьбы М2 сверло должно иметь диаметр 1,6 мм, для МЗ — 2,4 мм, для М4 — 3,2 мм и т.д.). Для надежности резьбового соединения размер резьбы выбирают так, чтобы в резьбовом отверстии было и меньше трех полных ниток резьбы. Так, при толщине материала 2 мм можно нарезать резьбу М2 и МЗ, у которой шаг резьбы 0,4 и 0,5 мм соответственно. Резьбу М4 применять нецелесообразно, так как шаг резьбы у нее 0,7 мм. При нарезании резьбы в глухих отверстиях, чтобы не сломать метчик, после каждых двух-трех полных оборотов его следует вывинчивать и удалять стружку. Наружная резьба на прутковых материалах нарезается плашками, закрепленными в плашкодержателях. Для получения чистой резьбы диаметр прутка должен быть чуть меньше размера резьбы. Перед нарезкой обрабатываемую часть прутка смазывают машинным маслом или техническим вазелином. Для скалывания стружки после каждого оборота по часовой стрелке плашку поворачивают на пол-оборота в обратном направлении. • Очистка загрязненных поверхностей деталей из алюминиевых сплавов производится травлением. Для этого в течение 1—2 мин обрабатывают деталь в 5%-ном растворе едкого натра, промывают в воде, опускают в азотную кислоту и снова промывают. После этого металл приобретает чистый серебристый цвет. Значительно улучшится вид деталей из дюралюминия, если смазать их поверхности водным раствором буры (1 г буры на 100 мл кипяченой воды) с добавлением нескольких капель нашатырного спирта. Через 30 мин детали протирают чистой суконной ветошью. Поверхности медных, латунных и бронзовых деталей очищают пастой, состоящей из равных частей талька и древесных опилок, смешанных со столовым уксусом до получения тестообразной массы. Хорошие результаты получают при использовании пасты, составленной из равных частей поваренной соли и мела, замешанных на молочной сыворотке. • Фосфатирование стальных деталей обеспечивает образование на поверхности металла защитной пленки с высокими антикоррозийными свойствами. Зачищенную, отполированную, обезжиренную (бензином) и декапированную (в течение 1 мин в 5%-ном растворе серной кислоты) стальную деталь погружают в горячий раствор (35 г/л) мажефа14 — фосфорнокислых солей марганца и железа. Температура рас- Массовая доля фосфорной кислоты 46-52% в перерасчете на Р205, сульфатов не менее 0.7%, железа не меньше 0.5%, марганца 14%.
твора должна быть 97—99°С. При этом наблюдается бурный химический процесс с выделением большого количества водорода. Через час-полтора выделение водорода прекращается, деталь выдерживают в растворе еще 10—15 мин, после чего тщательно промывают горячей водой, сушат и смазывают маслом (вазелином). • Оксидирование стали и железа является разновидностью антикоррозийного и декоративного покрытия с целью предохранения от ржавления. Среди таких способов , как фосфатирование, химическое никелирование, оксидирование, последний является наиболее простым нетрудоемким, не требующим особых затрат. Зачищенную , отполированную деталь декапируют т.е. химическим путем удаляют пленку окиси с поверхности детали. Для этого на 1 мин деталь опускают в 5%-ный раствор серной кислоты. Затем деталь промывают в воде комнатной температуры, подвергают пассивированию кипячением в мыльной воде (50 г хозяйственного мыла растворяют в литре воды). После этого в эмалированной посуде приготовляют раствор едкого натра (50 г/л), подогревают раствор до 140°С, погружают в него деталь на 1,5 ч. В результате на поверхности металла образуется блестящая черная пленка. Если нужна матовая черная пленка на поверхности детали, то состав раствора изменяют - растворяют 50 г нитрата натрия, 150 г едкого натра в одном литре воды. Подогреваю раствор до 150°С и погружают в него деталь на 10 мин. • Воронение придает хороший внешний вид стальным деталям. При этом деталь покрывается тонкой пленкой окислов, предотвращающей коррозию металла и имеющей приятный цвет — от синих до черных тонов. Деталь, подлежащую воронению, тщательно шлифуют и полируют. Затем ее обезжиривают, протирая тампоном, смоченным в бензине. Для обезжиривания можно использовать водный раствор стирального порошка, После этого деталь нагревают на газовой плите до температуры 250—300°С и протирают тампоном, пропитанным конопляным маслом. Для повышения антикоррозийных свойств деталь протирают техническим вазелином, затем насухо вытирают. • Анодирование алюминия и алюминиевых сплавов. Процесс обеспечивает образование устойчивой защитной пленки, которая может быть окрашена в любой цвет. При анодировании постоянным током деталь сначала полируют до зеркального блеска (царапин и вмятин не должно быть), обезжиривают ацетоном и затем в течение 3—5 мин — раствором едкого натра (50 г/л) . Температура раствора должна быть 50°С. После обезжиривания желательно провести химическое полирование. Для этого деталь необходимо поместить на 5—10 мин в состав, состоящий из ортофосфорной кислоты — 75 и серной кислоты — 25 объемных частей. Температура состава должна быть 90—100°. Деталь после полирования промывают и опускают в ванну, заполненную 20%-ным раствором серной кислоты (температура электролита не более 20°С) . В качестве ванны может служить стеклянная, керамическая или эмалированная посуда. Подвеска для детали должна быть алюминиевой. Деталь служит анодом. Катод — свинцовая пластина. Контакты токопроводов (алюминиевых) должны быть очень хорошими — лучше соединение с токопроводом производить склепыванием или пайкой. Напряжение на электродах поддерживают 10—15 В. Плотность анодного тока для алюминиевых деталей 0,0015—0,002, для деталей из дюралюминия — 0,02—0,03 А/м2. Время анодирования 25—50 мин. Качество анодирования проверяют следующим образом. Химическим карандашом проводят черту по анодированной поверхности детали (в незаметном месте). Если черта не будет смываться проточной водой, анодирование произведено хорошо. Деталь после проверки промывают и опускают в водный раствор анилинового красителя на 10—15 мин. Температура раствора должна быть 50—60°С. Если деталь опустить в 10%-ный раствор двухромовокислого калия (хромпика) на 10—12 мин при температуре 90°С, то она окрасится в золотистый цвет. Окончательным процессом является уплотнение пор пленки. Поры уплотняются
(закрываются) после кипячения детали в воде в течение 15—20 мин. Деталь после просушивания можно покрыть бесцветным лаком или клеем БФ-2, БФ-4. При анодировании переменным током все подготовительные и заключительные операции аналогичны описанным выше. Особенностью является то, что анодированию подвергаются сразу две детали (если деталь одна, то в качестве второго электрода используют алюминиевый лист или болванку). При переменном напряжении 10—12 В добиваются такой же плотности тока, как при анодировании постоянным током. Время анодирования 25—30 мин. • Оксидирование алюминия и алюминиевых сплавов обеспечивает защиту деталей от коррозии. Детали очищают от загрязнений, тщательно обезжиривают в бензине или (если они сильно загрязнены) в кипящем растворе кальцинированной (безводной) соды, после чего промывают в теплой (60°С) , а затем в холодной воде до тех пор, пока вся поверхность не станет равномерно смачиваться. Для оксидирования приготовляют раствор, содержащий 50 г кальцинированной соды, 15 г хромовокислого натрия и 1 г силиката натрия на один литр дистиллированной (в крайнем случае, кипяченой) воды. В подогретый до 80°С раствор деталь опускают на 10 мин. Затем ее тщательно промывают в проточной воде. Существует еще один способ оксидирования алюминия. Деталь крацуют (чистят поверхность железной щеткой), делая небольшие штрихи в разных направлениях, создавая определенный рисунок. Стружку и грязь удаляют с поверхности детали чистой ветошью. Чистую поверхность детали покрывают ровным слоем 10%-ного раствора едкого натра (температура раствора 90—100°С). После высыхания раствора поверхность детали покрывается красивой пленкой с перламутровым отливом. Сверху пленку покрывают бесцветным лаком. Пленка получится более красивой, если перед нанесением едкого натра деталь нагреть до температуры 80—90 °С. • Окраска оксидированных деталей из алюминия и алюминиевых сплавов в различные цвета производится путем последовательной химической обработки в двух 1%-ных водных растворах солей металлов. Для окрашивания в черный цвет оксидированную деталь поочередно обрабатывают в растворах следующего состава: • 1-й раствор — 50 г/л щавелевокислого аммония железа (температура раствора 60°С, выдержка детали 0,5—1 мин); • 2-й раствор — 50 г/л уксуснокислого кобальта (температура раствора 50°С, выдержка детали 1—3 мин); • 3-й раствор — 50 г/л марганцовокислой калия (температура раствора 80°С, выдержка детали 3—5 мин). Перед обработкой в каждом следующем растворе деталь промывают в воде. Золотисто-зеленый цвет можно придать детали, если обработать ее в течение 2—4 мин в подогретом до 100°С в растворе следующего состава: в литре воды растворяют 15 г двухромовокислого калия и 4 г кальцинированной соды Растворы для химического окрашивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов Цвет окраски Белый Синий Первый раствор Азотнокислый барий Хлорное железо Второй раствор Сернокислый натрий Железистосинеродистый калий Температура раствора °С 60 60 Время выдержки в каждом растворе, мин 30 20
Желтый Оранжевый Коричневый Уксусный свинец Азотнокислое серебро Медный купорос Двухромовокислый калий Хромовокислый калий Железистосинеродистый калий 90 75 60 10 10 20 • Химическое никелирование предлагаемыми способами позволяет никелировать детали из стали, меди и медных сплавов. Поверхность детали шлифуют, полируют, а затем обезжиривают. Для обезжиривания стальных деталей применяют водный раствор следующего состава: едкий натр или едкий калий — 20—30, сода кальцинированная — 25—50, жидкое стекло (силикатный клей) — 5—10 г/л. Раствор для обезжиривания меди и медных сплавов: тринатрийфосфат — 100, жидкое стекло — 10—20 г/л. Обезжиривание в растворе комнатной температуры длится 40—60 мин. При нагревании раствора до 75—85 °С процесс значительно ускоряется. Обезжиренную деталь тщательно промывают в проточной воде и переносят в 5%- ный раствор соляной кислоты на 0,5—1 мин для декапирования. Температура раствора должна быть не выше 20°С. Затем деталь тщательно промывают и сразу переносят в раствор для никелирования (на воздухе деталь быстро покрывается оксидной пленкой). Раствор для никелирования приготавливают следующим образом. В литре воды, нагретой до 60°С, растворяют 30 г хлористого никеля и 10 г уксуснокислого натрия. Температуру раствора доводят до 80°С, добавляют 15 г гипосульфита натрия и погружают в раствор никелируемую деталь. Раствор с деталью подогревают до температуры 90—92°С, которую поддерживают постоянной до конца никелирования. При температуре раствора ниже 90° С процесс никелирования протекает медленно, а при нагревании выше 95 °С раствор портится. Объем раствора в литрах численно должен быть равен одной трети площади детали, выраженной в квадратных дециметрах. Скорость наращивания пленки приблизительно 10 мкм/ч. Другой способ позволяет никелировать медные, латунные и бронзовые детали, обеспечивает плотную блестящую пленку, обладающую хорошими антикоррозийными свойствами. Не требует сложного оборудования и особых затрат на материалы. Деталь зачищают, полируют. Обезжиривают в растворе, рецепт которого приведен выше. Декапирования при этом можно не производить. В эмалированную посуду наливают 10%-ный раствор хлористого цинка ("паяльной кислоты") и к нему добавляют сернокислый никель до тех пор, пока раствор не станет густо-зеленого цвета. Полученный раствор нагревают до кипения и опускают в него деталь. В кипящем растворе деталь должна находиться 1—2 ч (при этом толщина слоя никеля будет около 10 мкм) , затем деталь переносят в меловую воду (10—15 г мела на стакан воды) и слегка протирают ветошью. Далее деталь промывают и протирают насухо. Для повторного применения раствор может быть сохранен в течение 6 месяцев в плотно закупоренной посуде. Химическое никелирование алюминия почти не отличается от химического никелирования стали, за исключением того, что декапирование производят погружением детали на 2—3 мин в 50%-ный раствор азотной кислоты. • Окраска стали (железа). Детали можно покрывать всеми видами лаков и красок. Чтобы покрытия были прочными, металл тщательно зачищают и грунтуют, причем каждому виду красок должен соответствовать определенный тип грунта. При зачистке детали на длительное время погружают в керосин, затем снимают с них ржавчину и обезжиривают. Ржавчину можно снимать и другими способами. Грунт обладает повышенной адгезией (способностью сцепляться с поверхностью детали). Таким образом обеспечивается прочность всего покрытия (грунт плюс краска). Грунт кладут на поверхность детали слоем не более 0,2 мм толщиной, и
после высыхания зачищают наждачной шкуркой до полного выравнивания. В качестве своеобразного грунта можно применять уксусную эссенцию, которой протирают хорошо зачищенную и обезжиренную деталь. На такой "грунт" хорошо ложатся все виды красок, лаков и эмалей. Окрашивают детали мягкими кистями в два слоя, причем второй слой наносят в направлении, перпендикулярном предыдущему. Окраску удобно производить с помощью распылителя, приняв меры предосторожности для защиты от засорения свежего покрытия пылью. При этом могут быть использованы нитроэмали, синтетические меламиноалкидные и алкидные эмали. Нитроэмали высыхают быстро даже при комнатной температуре, но очень чувствительны к влаге (когда относительная влажность воздуха выше 70%, пленка краски при высыхании может покрыться белыми пятнами). После высыхания образуется полуглянцевое покрытие, блеск которого может быть усилен до желаемой степени шлифованием и полированием. Процессы полирования и шлифования длительны и трудоемки. Адгезия нитроэмалей к металлу невысокая, поэтому перед окраской необходимо предварительное грунтование. Нитроэмали "обратимы". Это означает, что наносить кистью повторный слой нитроэмали нельзя без риска растворить ранее нанесенный слой. Синтетические меламиноалкидные эмали образуют прочную глянцевую пленку. При температуре 100—130°С (в зависимости от сорта эмали) свеженанесенная пленка высыхает за 30 мин (выше 130°С эмаль нагревать нельзя). При комнатной температуре такая эмаль, к сожалению, вообще не высыхает. Шлифовать высохшую эмаль нельзя. Полируют ее составами, содержащими воск. Адгезия к металлу хорошая, поэтому можно красить без грунтовки. Алкидные эмали близки по природе к масляным краскам. По прочности аналогичны синтетическим и так же реагируют на шлифование и полирование. В отличие от синтетических эмалей они высыхают при комнатной температуре за 2 суток (при повышении температуры это время может быть значительно сокращено). Некоторые эмали выпускаются в аэрозольной упаковке. В баллоны с эмалью закладываются стальные шарики. Их назначение—помочь равномерно перемешать содержащиеся в баллоне эмаль и растворитель. Поэтому перед пользованием необходимо встряхивать баллон до тех пор, пока не послышатся звуки ударов шариков о стенки баллона. Более того, встряхивание надо продолжать после этого еще в течение двух минут и лишь затем приступать к окраске. Из предосторожности струю направляют куда-либо в сторону, а уж потом, убедившись в равномерной подаче эмали, — на окрашиваемую поверхность. В течение всего процесса окрашивания нужно совершать непрерывные равномерные движения рукой с баллоном, держа его на расстоянии 25—30 см от окрашиваемой поверхности. Струя краски должна быть перпендикулярной к поверхности. При перерыве в работе необходимо продуть клапан баллона, иначе эмаль в клапане высохнет и он засорится. Для этого баллон надо перевернуть и нажать на пусковую кнопку: как только струя, выходящая из сопла, станет бесцветной, продувание следует прекратить. • Удаление старых лакокрасочных покрытий с металлических изделий осуществляют с помощью смывок и смывочных паст. Смывку или пасту наносят на покрытие, подлежащее удалению. Через некоторое время лакокрасочное покрытие размягчается и его можно легко удалить. Наличие парафина (воска) делает состав более густым или даже пастообразным. Работать с пастообразным составом удобнее, чем со смывкой, которую приходится наносить на обрабатываемую поверхность несколько раз. Удаление масляных красок и лаковых покрытий с металлических поверхностей производят теми же составами, что и для снятия их с деревянных поверхностей Рецепты для травления металлов: 1. При травлении стали можно воспользоваться составом из серной (или соля-
ной) кислоты — 200 г на 1 л воды и присадки КС — 2 г/л. Предварительно поверхность детали покрывают горячим стеарином. По стеарину штихелем (или резаком) выполняют необходимую надпись на всю толщину стеариновой пленки. 2. Травление медных деталей удобно выполнять в смеси азотной и серной кислот (2:1). Готовят к травлению медные детали аналогично стальным. 3. В литре воды растворяют 100—200 г едкого натра (калия), 13 г поваренной соли и 50—100 г соляной кислоты. Состав пригоден для травления деталей из алюминия и его сплавов. Готовят деталь к травлению аналогично стальным деталям. После травления деталь тщательно промывают в проточной воде и сушат. При необходимости деталь покрывают бесцветным лаком. Надписи травлением на металлических щильдиках и панелях можно выполнить различными способами. 1-й способ. Вырезанную "в размер" переднюю панель тщательно зачищают и полируют наждачной шкуркой, нагревают до 100—120°С и натирают воском с таким расчетом, чтобы он, расплавившись, покрыл поверхность металла тонким ровным слоем. Когда панель остынет, слой воска в соответствующих местах процарапывают до металла; стружки воска осторожно удаляют. Затем приготовляют немного 20—30%-ного раствора поваренной соли, смачивают этим раствором кусок ваты и прикладывают его к панели так, чтобы полностью покрыть все надписи. Сверху на вату накладывают металлическую пластину. К панели присоединяют положительный полюс источника постоянного тока напряжением 2—4 В, а к металлической пластине—отрицательный полюс. Процесс травления продолжается 3—10 мин, в зависимости от силы тока источника и глубины травления. По окончании травления панель тщательно промывают в горячей воде и удаляют с ее поверхности воск. Этим способом можно делать надписи на всех металлах и их сплавах, в том числе на поверхности из закаленной и нержавеющей стали. 2-й способ. Из листового нейзильбера, который хорошо полируется (по сравнению с медью или сплавами на ее основе), вырезают заготовку, полируют до зеркального блеска и наносят на нее тонким слоем нитрокраски нужный рисунок (надпись). Когда нитрокраска высохнет, заготовку травят в растворе хлорного железа на необходимую глубину. Время травления определяют опытным путем. После травления нитрокраску удаляют, деталь промывают и сушат, а затем углубления, образовавшиеся в результате травления, заполняют нитрокраской. 3-й способ. Если панель из алюминия, можно поступить так. На ней тушью размечают в натуральную величину места отверстий под органы управления и наносят все необходимые надписи и знаки. Затем заготовку покрывают полупрозрачным слоем нитрокраски или нитролака так, чтобы нанесенный рисунок был отчетливо виден. После того как покрытие подсохнет, остроконечным резцом осторожно удаляют лак с тех мест, которые отмечены тушью, до появления металлического блеска. Подготовленную таким образом заготовку опускают в раствор хлорного железа. Время выдержки в растворе определяют опытным путем. После травления панель промывают, покрытие удаляют ацетоном, очищают протравленные места от шлака, окончательно промывают панель водой и сушат. 4-й способ. Хромированные шильдики удобно изготовлять из пластин электрического фотоглянцевателя. Из пластин вырезают заготовку шильдика. Битумным лаком наносят нужные надписи и погружают заготовку в раствор 20%-ной соляной кислоты. Через 2—3 мин не защищенные лаком участки хрома "растворяются". После этого деталь вынимают из раствора и промывают водой. Не снимая слоя лака, деталь можно окрасить химическим или электрохимическим способом в желаемый цвет. Если на заготовку необходимо нанести много очень мелких надписей и знаков , удобнее применить фотоэмульсионный способ нанесения рисунка.
ФОТОГАЛЕРЕЯ
ОТ РЕДАКЦИИ Редакция журнала по-прежнему приглашает талантливых людей принять участие в качестве редакторов для формирования выпусков. Не нужно рассматривать это как долгосрочное обязательство. Это, прежде всего, школа и навыки, выработанные в это школе, могут пригодиться впоследствии при работе над другими сетевыми и бумажными (если они еще сохранятся, конечно) изданиями. Каждый редактор ведет только один раздел и таким образом делает одну-две публикации в месяц. Это немного. Все оформление публикации может занять всего несколько вечеров. Желательно, чтобы редактор имел: 1. Желание сделать что-то для популяризации науки и техники. 2. Хорошее понимание своей специализации или темы раздела. 3. Умение пользоваться поисковыми системами в интернете. 4. Хотя бы небольшой опыт работы с изображениями (рисунками). 5. Хорошее владение редактором MS Word (желательно, MS Word 97). Дорогу осилит идущий!