Текст книги "На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии"
Автор книги: Нил Тайсон
Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 9 (всего у книги 35 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]
4. Вооруженный глаз
Ничем не оснащенное зрение вряд ли позволит вам увидеть Вселенную во всей ее славе. Пока оптические приспособления не перекинут для нас мост через физически непреодолимые расстояния, мы не приблизимся к пониманию того, что во Вселенной находится. Человеческие существа нуждаются в помощи инструментов даже для того, чтобы узнать, что происходит в видимом космосе, не говоря уж о множестве явлений, заметных только в невидимом свете.
Сам по себе человеческий глаз – хороший, но не первоклассный приемник излучения. Он способен различать очертания деталей с угловыми размерами не менее одной шестидесятой доли градуса полного 360-градусного круга. Воспринимаемый сетчаткой диапазон длин световых волн разочаровывающе узок: от 400 до 700 миллиардных долей метра – крохотный участок электромагнитного спектра. Этот участок носит самоочевидное название: видимый свет. Если представить себе свет как волну, распространяющуюся в пространстве, длина этой волны представляет собой расстояние между двумя ее последовательными гребнями. Сосчитайте, сколько таких гребней пройдет через некоторую точку за одну секунду, и вы получите частоту. Какова бы ни была скорость бегущей волны, чем короче ее длина, тем выше частота.
Электромагнитный спектр простирается в обоих направлениях до бесконечности: и в сторону длинных волн, где он, возможно, ограничен размером самой Вселенной, и в сторону волн коротких, где ограничения, возможно, ставит квантовая физика. Сейчас мы располагаем техникой, позволяющей регистрировать волны с длиной от менее одной стомиллиардной доли метра (высокочастотные гамма-лучи) до многих сотен километров (крайне низкочастотные радиоволны) – отличие в квадриллионы раз.
Тысячелетия назад, если человек хотел посмотреть на небо или на противоположную сторону широкой долины, он мог воспользоваться длинной пустотелой трубкой, которая помогала фокусировать внимание и уменьшить блики – так делал Аристотель и, вероятно, его предшественники. Но никакая пустая трубка, какой бы длинной они ни была – и неважно, отделана ли она золотом, как у древнего ассирийского мастера, вырезана ли из нефрита, как у древнего китайского художника, или прикреплена к армиллярной сфере, как придумал сделать один сведущий в математике средневековый римский папа[152]152
Уотсон (F. Watson, Stargazer), рр. 49–50, 296–297; Ван Хелден (A. Van Helden, The Invention of the Telescope), p. 9, n.4. Папа – Герберт Аврилакский, он же папа Сильвестр II, чей понтификат продолжался с 999 по 1003 год.
[Закрыть], – не могла бы помочь вашей физиологической неспособности разглядеть планету Нептун или оценить численность вражеской армии или флота на большом расстоянии.
Но, как только вы вставите в трубку пару линз, у вас в руках окажется оптический телескоп.
Инструмент для усиления органов чувств, телескоп позволяет как увидеть светящиеся предметы, слишком слабые для глаза, так и различить мелкие детали, глазом неразличимые (эта способность называется разрешением). Во-первых, он доказывает вам, что объект, который вы ищете, существует; во-вторых, делая различимыми его форму, движение и цвет, он рассказывает вам, чем этот объект может быть. Задача телескопа – собрать максимальное количество удаленной от вас информации и передать ее в ваш мозг посредством ваших глаз.
Рассматриваете ли вы армию врага или небесные светила, каждый бит информации, который вы получаете, доставляется вам лучом света. В структурном смысле телескоп немногим отличается от ведерка для сбора фотонов. Независимо от того, что вам важнее – чувствительность регистрации или разрешение, чем больше диаметр вашего ведерка, тем больше фотонов вы соберете. Собирающая площадь растет как квадрат диаметра, так что, если вы утроите диаметр, вы увеличите способность вашего телескопа регистрировать объекты в девять раз. Разрешение определяется отношением диаметра телескопа к длине волны света, который он собирает. Чтобы добиться максимального разрешения, вам нужно ведерко намного более широкое, чем выбранная вами длина волны. Для видимого света, длины волн которого измеряются сотнями нанометров, диаметра собирающего отверстия в несколько метров более чем достаточно. И точно так же, как любителю вина нравятся настолько тонкие бокалы, чтобы граница между напитком и губами почти исчезла, астрофизик добивается того, чтобы технические ограничения его телескопа, слабые стороны самого наблюдателя и искажения, вносимые атмосферой Земли, были, насколько это возможно, исключены из получаемых данных.
___________________
Прибор, помогающий видеть на расстоянии, появился всего четыре столетия назад. Это была пара линз размером с круглое печенье, жестко укрепленных внутри трубки. В сентябре 1608 года – как раз в разгар конфликта между католиками и протестантами, известного как Восьмидесятилетняя война[153]153
Восьмидесятилетняя война 1568–1648 годов, известная также как Нидерландская революция – борьба семнадцати провинций Нидерландов за независимость от Испанской империи. – Прим. перев.
[Закрыть], – мастер, занимающийся изготовлением очков, Ханс Липпергей представил это устройство принцу Морису Нассаускому, главнокомандующему вооруженными силами Объединенных провинций Нидерландов. Эта трубка и была первым настоящим исторически подтвержденным телескопом, хотя имеется множество упоминаний и о более ранних подобных изобретениях. О замечательном приборе Липпергея узнал Галилей и за полгода построил свой собственный, лучшего качества.
Ранние телескопы собирали мало света, и получаемые ими изображения удаленных объектов, как небесных, так и земных, были расплывчатыми, искаженными и тусклыми. Линзы были маленькими и толстыми, сделанными из плохого стекла, имели неравномерную кривизну и неважную полировку. В те далекие дни, когда, несмотря на слагаемые им панегирики, телескопы давали немногим больше данных, чем нам позволил бы получить обычный театральный бинокль, их достижения обычно были связаны с увеличением, а не разрешением. Первый телескоп Галилея – свинцовая труба с двумя купленными в магазине линзами от очков, изготовленная в начале лета 1609 года, приближала объект в три раза. По той же арифметической закономерности, что и в случае собирающей площади телескопа, если мы возведем эту тройку в квадрат, мы получим объект, в девять раз большего размера, чем он представляется невооруженному глазу. А к концу осени того же года Галилей построил телескоп, в котором объект выглядел уже в шестьдесят раз больше[154]154
Из книги Галилея Sidereus Nuncius («Звездный Вестник»): «После этого я изготовил другой прибор, более совершенный, который представлял предметы более чем в шестьдесят раз большими. Наконец, не щадя ни труда, ни издержек, я дошел до того, что построил себе прибор до такой степени превосходный, что при его помощи предметы казались почти в тысячу раз больше и более чем в тридцать раз ближе, чем при использовании только природных способностей. См. Archives of the Universe: A Treasury of Astronomy’s Historic Works of Discovery, ed. Marcia Bartusiak (New York: Pantheon Books, 2004), 81. (Русский перевод: Г. Галилей. Избранные труды. В 2 т. / Пер. и примечания И. Н. Веселовского. М.: Наука, 1964.) Что касается доступности готовых линз, Ван Хелден (A. Van Helden, The Invention of the Telescope) приводит обширные свидетельства того, что к середине XVI века в очковых лавках по всей Европе предлагался большой выбор как вогнутых, так и выпуклых линз различной силы. Взрывное распространение в Европе середины XV столетия печатных книг, вызванное изобретенным Иоганном Гутенбергом книгопечатанием при помощи металлических наборных шрифтов, привело к быстрому росту случаев заболевания миопией. Средство от этого недуга – вогнутые очковые линзы – уже продавалось во Флоренции к 1451 году, см. Ван Хелден (A. Van Helden, The Invention of the Telescope), pp. 10–11.
[Закрыть].
Конечно, астрономы XVII века не догадывались, насколько плохи были их телескопы. Наоборот, они восхищались тем, какой выигрыш дает телескоп по сравнению с человеческим зрением. И они действительно сумели сделать удивительные открытия. Летом 1609 года английский астроном Томас Хэрриот, научный консультант сэра Уолтера Рэлея, разглядел лунный полумесяц достаточно хорошо, чтобы зарисовать некоторые детали лунной поверхности: это был первый известный «портрет» Луны через зрительную трубу[155]155
См. Уотсон (F. Watson, Stargazer), pp. 71–73, о более ранних, чем галилеевские, наблюдениях Хэрриота. Что касается остальных его научных открытий, то Хэрриот не публиковал своих результатов; см. О’Коннор и Робертсон (J. J. O’Connor and Е. F. Robertson, Thomas Harriot), www-gap.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Harriot.html.
[Закрыть]. Той же осенью Галилей, вооруженный значительно лучшим телескопом, увидел и зарисовал на Луне горы и кратеры, а также получил и другие «великолепные и удивительные виды»: четверку лун вокруг Юпитера, невидимые глазом звезды в туманности Ориона и в скоплении Плеяд, пару периодически появляющихся и исчезающих объектов вблизи Сатурна. Спустя столетие, наблюдая Сатурн в еще больший и лучший телескоп, Христиан Гюйгенс увидит, что эти его «компаньоны» на самом деле являются двумя частями окружающего Сатурн кольца. А еще всего через двадцать лет Джованни Кассини в еще лучший телескоп разглядел там два концентрических кольца, разделенных промежутком («щелью Кассини»),
___________________
За тысячелетия до воздушных бомбардировок небо было царством воздуха, света, дождя, ветра и божеств. Никто не мог себе представить, что, глядя вверх, можно предотвратить военную опасность. Армии наступали по воде или по земле. Идею о том, что небо следует наблюдать, чтобы защититься от врагов, принес только век двадцатый. Напротив, возможность следить за земными кругозорами всегда была мечтой генералов, оптиков, мореплавателей и вообще всех, кому необходимо было смотреть вдаль.
Случилось так, что, когда в сентябре 1608 года Ханс Липпергей прибыл в Гаагу, чтобы представить то, что в его рекомендательном письме называлось «устройством, посредством которого все предметы на очень большом расстоянии можно видеть так, как если бы они находились поблизости», в этом городе шли напряженные мирные переговоры, и он был полон дипломатических представителей и делегаций. Французы играли роль посредников между представителями Нидерландов и их испанско-бельгийскими противниками, и обе стороны никак не могли решить, следует ли им продолжать драться или надо заключить мир. И вот в гуще этих событий появляется приятный человек из Миддельбурга со своим оптическим изобретением, надеющийся получить на него патент и вознаграждение, – и не только получает то, на что надеялся, но его изобретение неожиданно оказывает значительное влияние на ход переговоров.
Вот написанное в начале октября, всего через несколько дней после того, как главнокомандующий вооруженными силами Испании покинул Гаагу, сообщение лица, посвященного в неслыханные возможности изобретения: «Со сказанными стеклами с башни Гааги можно увидеть часы в Дельфте и окна церкви в Лейдене, невзирая на то что эти города находятся от Гааги в полутора и трех с половиной часах пути соответственно». На членов Парламента Нидерландов прибор Липпергея произвел такое впечатление, что они послали инструмент принцу Морису со словами: «с помощью этих стекол будут видны секретные перемещения врага». Испанский главнокомандующий, столь же пораженный, сказал родственнику Мориса принцу Генри: «С этой минуты я не смогу больше чувствовать себя в безопасности, ведь вы будете видеть меня издалека». На это Генри пошутил: «Мы запретим нашим людям стрелять в вас».
Автор письма углубляется в описание возможностей инструмента:
Сказанные стекла очень полезны при осадах и тому подобных делах, так как за милю и более можно заметить все происходящее так же ясно, как если бы мы находились очень близко к тому месту И даже звезды, которые обыкновенно недоступны нашему взору и нашим глазам по причине своей малости и слабости нашего зрения, могут быть видимы при помощи этого инструмента[156]156
Уотсон (F. Watson, Stargazer), рр. 55–62; Ван Хелден (A. Van Helden, The Invention of the Telescope), pp. 25–26, 36–42.
[Закрыть].
С самого своего рождения телескоп являл собой пример взаимопроникновения военных дел и астрономии. Всем было ясно двойное назначение этого инструмента. Любой придворный сказал бы, что он произведет революцию и в сборе разведывательных данных, и в наблюдениях звезд. Поэтому Липпергей получил свои деньги, принц Морис – «стекла», а Испания 9 апреля 1609 года подписала с молодым государством Нидерландов Двенадцатилетнее перемирие[157]157
Двенадцатилетнее перемирие (1609–1621) – период прекращения огня между габсбургской Испанией и Республикой Соединенных провинций Нидерландов во время восьмидесятилетней борьбы последней за независимость от испанской короны. В 1621 году обсуждалась возможность заключения нового мирного соглашения с Испанией, но условия, предложенные испанцами, Нидерланды сочли для себя неприемлемыми, и боевые действия были возобновлены. – Прим. перев.
[Закрыть].
Ватикан тоже был извещен о всемирном значении изобретения. В письме, написанном кардиналу Сципионе Боргезе накануне подписания перемирия, архиепископ Родоса посвящает целых три параграфа описанию нового приобретения Мориса и предупреждает, что похожий прибор будет доставлен его святейшеству со следующей почтой. Испанский командующий, пишет архиепископ, думал, что Морис «приобрел этот инструмент, чтобы во время войны вести разведку на расстоянии или осматривать места, которые он мог бы пожелать осадить, или места, где можно разбить лагерь, или вражеские силы на марше, или другие подобные ситуации, которые могли быть обращены ему во благо». Испробовав один такой инструмент на деле и пораженный тем, что ему удалось разглядеть на расстоянии десяти миль, архиепископ уверен, что своим обладателям инструмент «принесет довольно разнообразия [и] удовольствия»[158]158
Слайтер (Е. Sluiter, The Telescope Before Galileo), pp. 225–226.
[Закрыть].
Не прошло и пяти месяцев, как в конце августа 1609 года Галилео Галилей – он называл себя «флорентийским патрицием и официальным (public) математиком университета в Падуе» – вышел в сопровождении сенаторов на площадь Святого Марка в Республике Венеции, чтобы продемонстрировать собственную значительно усовершенствованную зрительную трубу. Исполнив эту миссию, он преподнес свой прибор в дар сенату и обратился к дожу, главному должностному лицу республики, с просьбой о покровительстве (которая была тут же удовлетворена). Изготавливали и демонстрировали свои образцы нового перспективного инструмента, молва о котором разнеслась во все концы света, и другие предприимчивые изобретатели. Один из них даже, по-видимому, просил покровительства у венецианских сенаторов еще до того, как это сделал Галилей. Но у Галилея были в Венеции влиятельные связи, которые расчистили ему путь и даже, по всей видимости, позволили ознакомиться с произведением конкурента[159]159
Самохарактеристика Галилея взята из его книги Sidereus Nuncius, or The Sidereal Messenger (1610), trans. Albert Van Helden (Chicago: University of Chicago Press, 1989), p. 1. (Русский перевод: Г. Галилей. Избранные труды в 2 томах / Пер. и примечания И. Н. Веселовского. М.: Наука, 1964.) Покровителем Галилея в Венеции был главный теолог Венецианской республики Фра Паоло Сарпи, которому было поручено осмотреть и испытать телескоп более раннего просителя и который вполне мог предоставить Галилею подробнейшую информацию об этом инструменте. См. Бьяджоли (М. Biagioli, Did Galileo Copy the Telescope?), pp. 203–230, innovation, ucdavis.edu/people/publications/biagioli-did-galileo-copy-the-telescope.
[Закрыть].
Приношение Галилея сопровождала письменная презентация, обращенная к дожу:
Галилео Галилей, нижайший слуга Вашей Светлости, <…> предстает ныне перед Вами с новым приспособлением, содержащим оптические стекла и основанным на самых хитроумных соображениях о перспективе, каковое приспособление воспроизводит видимые предметы столь близкими к глазу и представляет их столь отчетливо, что те из них, которые находятся в удалении, к примеру, на девять миль, выглядят так, как будто они находились бы всего на расстоянии одной мили. Эта вещь неоценимой пользы для всех трудов и предприятий, на море или земле, позволяющая нам в открытом море обнаружить на гораздо большем удалении, чем обычно, борта судов и паруса неприятеля, так что мы можем обнаружить его за два часа и более, прежде чем он обнаружит нас; и, различив число и род неприятельских судов, судить о его силе, дабы приготовиться к погоне, сражению или отступлению; и подобным же образом позволяющая нам на земле заглядывать внутрь крепостей, лагерей и оборонительных сооружений неприятеля с некоторого возвышения, хотя и удаленного, или также во время сражения видеть и различать в подробностях, к нашему великому преимуществу, все вражеские движения и приготовления, и кроме того, еще множество других выгод, явственных для всех здравомыслящих людей[160]160
Письмо к Леонардо Донато, дожу Венеции, от 24 августа 1609 года, в Galileo, Sidereus Nuncius, pp. 7–8. (Русский перевод: Г. Галилей. Избранные труды в 2 томах / Пер. и примечания И. Н. Веселовского. М.: Наука, 1964.) Как большинство творческих личностей, имеющих нужду в деньгах, Галилео был хорошо знаком с необходимостью просить о материальной поддержке. Обсуждая письмо, написанное Галилеем в декабре 1605 года Козимо II, князю Медичи, которому вскоре предстояло сделаться великим герцогом Тосканским, историк науки Ричард Вестфолл пишет: «Он [Галилей] подготовил к публикации в виде брошюры свои наставления по использованию геометрического и военного циркуля и весной 1605 года испросил формального позволения посвятить свой памфлет наследному принцу Козимо. Посвящение было принято благосклонно. Галилео искусно попытался воспользоваться этим, чтобы получить приглашение дать принцу наставления в математике во время летних каникул, и настойчиво повторял свои искания. Он писал принцу льстивые письма в духе, в котором принято обращаться к самодержцам, письма, в которых объявлял себя “одним из его самых верных и преданных слуг" и настаивал на своем желании продемонстрировать “насколько это бремя подчинения ему нахожу я предпочтительным подчинению любому другому Господину, так как представляется мне, что любезность его обращения и человечность его природы способны заставить любого желать оказаться его рабом”. Выражения, в которых составлено письмо Галилея, <…> не показались бы угодническими его современникам. Почти никто не осмеливался бросать вызов иерархически выстроенному обществу, сама структура которого и обусловливала институт патронажа как способ выживания, поддержки ученого в его экономически непродуктивных занятиях». См. Вестфолл (R. S. Westfall, Science…), р. 14.
[Закрыть].
Что могло быть для морской республики XVII века более полезным в военном отношении, чем возможность следить издалека за неприятельским флотом? Для любой республики, в любом веке мало что может быть полезнее, чем возможность отслеживать вражеские перемещения где угодно: на земле, на море, в космосе, в интернете. В конце концов, разве не тем же заняты спутники – наследники зрительных труб?
___________________
В 1267 году, более чем за три столетия до того, как Ханс Липпергей установил две линзы в трубу и отправился на поиски ближайшего генерала, ученый францисканский монах по имени Роджер Бэкон послал папе Клименту IV увесистый научный труд. Некоторые мысли в нем явно опережали его время:
Мы можем придать такую форму прозрачным телам, и расположить их таким образом по отношению к нашему взору и объекту видения, что лучи будут преломляться и изгибаться в любом направлении, в каком мы пожелаем, и под любым углом, под которым мы пожелаем увидеть этот объект, вблизи от нас или на расстоянии. > Так, малая армия может показаться очень большой, и расположенное вдали может показаться находящимся на расстоянии руки, также и наоборот. Поэтому мы также можем сделать, чтобы Солнце, Луна и звезды видимым образом спустились к нам и подобным же путем оказались над головами наших врагов.
Никто, включая, возможно, и самого Бэкона, не попытался воплотить это предложение в жизнь – то ли потому, что его концепции были слишком туманными для того времени, то ли потому, что оптики были еще не готовы выполнять такие работы, то ли потому, что ученые джентльмены мало интересовались практическими делами. Однако к XVI столетию с его писаний сдули пыль и его идеи воплотились в реальность.
Одним из тех, кто взялся их оживить, был ученый, оксфордский математик, астроном и энциклопедист Джон Ди – в его библиотеке была по крайней мере одна книга Бэкона. В своем «весьма полезном предисловии» к вышедшему в 1570 году английскому переводу «Начал геометрии» Евклида Ди рассказал читателям, что всякий, кто желал бы «составить истинное представление <…> о числе и сумме как пеших, так и конных в боевых порядках неприятеля», мог бы «великолепным образом устроить сие посредством оптических стекол». Спустя менее десятилетия, в книге, озаглавленной «Изобретения, сиречь Устройства. Весьма необходимы всем генералам и капитанам, а также и всем, облеченным властью над людьми, в равной мере на море и на земле», некто Уильям Боурн писал, что пара надлежащим образом установленных линз «весьма необходима в различных отношениях, таких как наблюдение за войском, и в других подобных случаях». И в 1589 году в своем бестселлере «Естественная Магия» Джанбатиста Делла Порта рассказал о древнем «Стекле» египетского царя, «посредством какового за шестьсот миль видел он приближение вражеского флота»[161]161
Все цитаты взяты из Ван Хелдена (A. Van Helden, The Invention of the Telescope) pp. 15, 28–30.
[Закрыть].
Для любого наблюдателя на земной поверхности горизонт находится не далее чем в нескольких десятках миль. Но, конечно, когда речь идет об определении расстояния до вражеского флота, преувеличение простительно, особенно если предчувствуешь невероятные результаты, которых можно будет когда-нибудь добиться со стеклянными линзами. Неудивительно поэтому, что, когда осенью 1608 года в Гааге Липпергей демонстрировал свое оптическое устройство группе военных, министров и дипломатов, они мгновенно поняли его военное значение. Глава французской делегации, не теряя времени, заказал два таких устройства для французского двора. К следующей весне об изобретении знал не только Галилей – телескоп приобрели эрцгерцог Австрии и папа, зрительные трубки длиной в фут продавались на улицах Парижа и Милана. И между католической Испанией и протестантскими Нидерландами был заключен мир[162]162
См., например, Ван Хелден (A. Van Helden, The Invention of the Telescope), p. 11, 26; Слайтер (E. Sluiter, The First Known Telescopes…), p. 141; Слайтер (E. Sluiter, The Telescope Before Galileo), pp. 224–229.
[Закрыть].
Перемирие продолжалось до 1621 года. С возобновлением военных действий прежний испанский главнокомандующий Амброзио Спинола вновь занял этот пост. Осада города-крепости Бреда в 1624–1625 годах закончилась сдачей города, гибелью принца Мориса и временной победой Спинолы, который на знаменитом полотне испанского придворного живописца Диего Веласкеса благосклонно принимает ключи от побежденного города. Вблизи центра полотна, как бы для того, чтобы подчеркнуть роль в этой победе, в затянутой в перчатку левой руке Спинолы зажата двухфутовая подзорная труба[163]163
Полотно Диего Веласкеса «Копья» (Las Lanzas), известное также как «Сдача Бреды» (1634–1635), 307 х 367 см, Национальный музей Прадо, Мадрид.
[Закрыть].
___________________
На протяжении человеческой истории мало кому из людей случилось прожить жизнь, не повидав войны, и жители Европы XVII века не были исключением из этого правила. Но их время отличалось беспрецедентным уровнем коммерциализации и бюрократизации этого жестокого занятия. Европейские предприниматели, купцы и власти предержащие тратили огромное количество денег и сил на усовершенствование вооружений и содержание постоянных армий численностью в десятки тысяч человек. Многие лучшие ученые и изобретатели Европы не только занимались вопросами, связанными с торговлей, разработкой недр или морскими перевозками, но и посвящали свое время вещам, прямо или косвенно связанным с военной техникой: взрывчатым веществам, баллистике, вопросам скорости, сопротивления воздуха, ударным воздействиям, новым видам боеприпасов, новым методам измерения времени, топографии и, конечно, целому ряду новых оптических инструментов[164]164
Роберт Мертон пишет, что в Европе XVII столетия было больше войн, чем в любой предшествующий или последующий век, не считая XX (R. Merton, Science, Technology and Society…, p. 564). Позже Джеффри Паркер написал: «Едва ли можно найти [в европейской истории] до 1815 года десятилетие, в котором не случилась бы хоть одна битва. <…> Во всем XVI веке было меньше десяти мирных лет; в XVII их было лишь четыре» (G. Parker, The Military Revolution, p. 1). О коммерциализации см. Мак-Нейл (W. Н. McNeill, The Pursuit of Power), Ch. 4. О военной технологии см. Мертон (R. Merton, Science, Technology and Society…), pp. 543–557.
[Закрыть]. По словам известного ирландского оптика XVII века Уильяма Молино, пользоваться зрительным инструментом означало, по сути, вооружиться:
О том свидетельствуют эксперименты: глаз обычного солдата видит не более далекие и не меньшие предметы, чем те, что стягивают угол в одну минуту или немного меньше. Но когда глаз вооружен телескопом, он может различить угол менее секунды[165]165
William Molyneux, Dioptrica Nova: A treatise of dioptricks in two parts, wherein the various effects and appearances of spherick glasses, both convex and concave, single and combined, in telescopes and microscopes, together with their usefulness in many concerns of humane life, are explained (London: Benj. Tooke, 1692), 243. Цит. по Абрахамс (P. Abrahams, When an Eye Is Armed…), home. europa.com/~telscope/molyneux.txt.
[Закрыть],
Барды, поэты и прочие бумагомаратели также не избежали военной лихорадки. В Англии 1600-х, изнемогшей от пятидесяти пяти лет непрерывных войн и еще многих и многих, проведенных на грани войны, они изобрели множество военных метафор. В то время как Королевский флот готовился к войне с Нидерландами, закупая для этого сотни орудий и тысячи ручных гранат[166]166
Мертон (R. Merton, Science, Technology and Society…), pp. 37. п. 8, 37. п. 9, 543–544; Паркер (G. Parker, The Military Revolution), p. 17. п. 2, цитируя J. R. Hale, War and Society in Renaissance Europe 1450–1620 (1985). Мертон цитирует John W. Fortescue, A History of the British Army (1899): «Едва ли будет преувеличением сказать, что в течение, во всяком случае, четырехлетия 1642–1646 годов англичане просто помешались на военных делах. Военные выражения и метафоры заполонили язык и литературу этого времени».
[Закрыть], поэт Сэмюэль Батлер сочинил длинную сатиру на наблюдающих полную Луну астрономов Королевского общества. Герои Батлера изображены жадными до космических завоеваний:
И вот на бледное светило
Свой взгляд стеклянный устремила
Большая длинная труба; за ней стоящая толпа
Нетерпелива, хочет всякий
Быть впереди в момент атаки[167]167
Samuel Butler, «The Elephant in the Moon» (1676, published posthumously). Русский перевод: Сэмюэль Батлер. Слон на Луне / Пер. А. Л. Субботина, http://www.subbotinal.com/template07all_ files/slon.pdf.
[Закрыть].
Подумайте: только что родившийся телескоп стал эмблемой всего общества, готовящегося к экспансии, к расширению и обогащению, но не своего ума, а кошелька, шкатулки с драгоценностями, обеденного стола и гардероба. Купцы были начеку в ожидании выгодных шансов, армии и флоты – готовы к выступлению в поход. Возможность обозрения не одних только небес, но также и холмов, крепостей, портов, дворцов и морских путей становилась стратегически необходимой.
В течение столетия с момента изобретения телескопа появилось множество его разновидностей: с зеркалами, с двумя линзами, с тремя; некоторые полагалось устанавливать на подставку, другие были достаточно малы, чтобы носить их в кармане и, конечно, в руке; у некоторых труба была размером с дом, у других вообще не было трубы, а их далеко отстоящие друг от друга оптические компоненты были просто подвешены в воздухе[168]168
Касательно противостояния линз и зеркал: ранние исследователи много экспериментировали с разнообразными формами и комбинациями линз. Рене Декарт, французский математик и философ XVII века, предложил особенно сложную линзу: комбинацию эллипсоида и гиперболоида, соединенных под прямым углом друг к другу. Возможно, идея была и неплохой, но технологии изготовления таких линз в то время не существовало. Другие исследователи пробовали удлинить трубу, содержащую линзы; одна такая труба, творение пивовара Иоганна Гевелия, была так длинна, что ее пришлось подвешивать на канатах и растяжках, и при малейшем дуновении ветра цель исчезала из поля зрения. У тех, кто предпочитал работать
с зеркалами, а не с линзами, были другие трудности: как расположить зеркала, чтобы ваша голова не оказывалась на пути световых лучей? Как сбалансировать достоинства и недостатки отражающей металлической поверхности по сравнению с прозрачным стеклом? Чем полировать зеркала? Можно ли комбинировать зеркала и линзы в одном телескопе? Решение, предложенное Исааком Ньютоном, заключалось в том, что вогнутое главное зеркало собирало свет и отражало его на плоское вторичное, поставленное под углом, а вторичное зеркало перенаправляло сходящийся пучок за пределы трубы, где наблюдатель рассматривал изображение в окуляр. Уильям Гершель, только что, в 1781 году, открывший Уран, построил себе телескоп длиной сорок футов – в то время самый большой в мире, – оснащенный четырехфутовым зеркалом из полированной меди. Зеркало было таким большим, что наблюдатель, стоя над ним на наклонной платформе, загораживал только малую часть его общей светособирающей площади. В этой схеме вы могли рассматривать в окуляр изображение, непосредственно построенное главным зеркалом, без применения вторичного.
[Закрыть]. Некоторые из самых первых моделей были бинокулярными, в том числе три заказанных Хансу Липпергею правительством Нидерландов и доставленных заказчикам в полностью рабочем состоянии к февралю 1609 года.
Хотя ни один из телескопов XVII века не мог встать в один ряд с теми, которые появились позже, и хотя далеко не каждый мог овладеть искусством правильно смотреть в них, телескоп и родственный ему бинокль были полны возможностей как астрономических, так и военных. Но возможности астрономические расширялись постепенно и от случая к случаю. Астрономических телескопов с приемлемым размером поля зрения в первой половине столетия практически не было, и только к середине века вечный соперник Исаака Ньютона, талантливый британский ученый Роберт Гук, получил достаточные основания предположить, что «возможно, уже изобретены некоторые другие подспорья для глаза, настолько же превосходящие те, что уже найдены, насколько те превосходят возможности невооруженного глаза; при помощи этих новых устройств мы, возможно, сумеем обнаружить живых Существ на Луне или других Планетах [курсив в оригинале]». Поначалу, однако, вместо того чтобы рассматривать не отмеченные на звездных картах части неба, увидеть там все, что возможно, и сделать собственные открытия, звездочеты обычно направляли свои телескопы вверх, только чтобы взглянуть на некоторые из открытий Галилея: четыре главных спутника Юпитера, шероховатости лунной поверхности, двух «слуг» Сатурна, «которые помогают ему в его движениях и никогда не отходят от его боков» (кольца Сатурна в плохом разрешении, выступающие по обе стороны диска второй по величине планеты Солнечной системы)[169]169
Ван Хелден (A. Van Helden, The Telescope in the Seventeenth Century), p. 42; Robert Hooke, Micrographia (1665), предисловие, цитируемое в Ван Хелденом (A. Van Helden, The Invention of the Telescope), pp. 27-2. п. 23; письмо Галилея Джулиано де Медичи от 13 ноября 1610, цитируемое Вестфоллом (R. S. Westfall, Science…), р. 23.
[Закрыть].
Нет, астрономические открытия, пожалуй, не были главным пунктом повестки дня. Первые телескопы в первую очередь рассматривались как средство разведки – установленные на земле, они должны быть обращены к морю, а не к небесам и применяться днем, а не ночью. Рынок для них устанавливали тогдашние Чан Кайши и Бенито Муссолини, а не Карлы Саганы и Стивены Хокинги, и поэтому лучшие инструменты становились ценной собственностью нескольких избранных высших офицеров.
До 1630-х и 1640-х легкие портативные двухлинзовые подзорные трубы галилеевского типа – линза со стороны глаза вогнутая, со стороны объекта выпуклая – продавались весьма неплохо. Они давали относительно маленькие и размытые изображения, зато показывали предметы как есть, а не перевернутыми. Как отметил позже Иоганн Кеплер, альтернативная версия, с двумя выпуклыми линзами, давала большее поле зрения, но изображения были перевернуты! Для никуда не спешащих астрономов, исследующих космос, в котором нет ни верха, ни низа, это не является серьезным недостатком. Но для генералов и адмиралов, которые обычно ведут свои наблюдения в условиях недостатка времени и быстрого движения, на поле сражения, на крепостной стене, на палубе или на вершине холма, возможность видеть прямое изображение является критической.
Несмотря на весь рекламный шум, который поднялся вокруг изобретенного устройства, несколько военных стратегов все же ухитрились не заметить его достоинств[170]170
Одним из них был джентльмен, исполнявший роль официального наблюдателя Португалии в ходе морского сражения между французами и португальцами у побережья Бразилии в конце 1614 года Заметив, что командующий португальскими силами, креол бразильского происхождения, воспользовался минутной паузой в перестрелке, чтобы поднять свою упавшую подзорную трубу, наблюдатель сказал ему, что тот лишь теряет свое и чужое время – ведь наблюдением в телескоп «нельзя ни облегчить нашу задачу, ни уменьшить количество врагов». Sluiter, «First Known Telescopes», pp. 141–145.
[Закрыть]. Однако в общем и целом свидетельства со всех концов мира говорят о том, что наземный телескоп очень быстро нашел применение во множестве военных ситуаций, в особенности для слежки и разведки.
К примеру, в 1615 году близ Лимы, в Перу, Голландская Ост-Индская компания потопила шестисоттонное испанское судно «Санта-Ана». Захваченный в плен испанский капитан, которого голландцы доставили в Акапулько в Мексике, сообщил мексиканским властям, что, когда голландцы стояли на якоре близ перуанского порта, они «заметили (какое-то) судно в несколько бывших с ними подзорных труб, посредством которых они могли видеть более чем на шесть лиг», то есть примерно на двадцать миль. В 1620 году английский колониальный губернатор Бермуд сообщал, что он несколько часов смотрел в свое «увеличительное стекло» с наблюдательного пункта в Уорвик Порт, наблюдая за приближением неизвестного судна. В 1626 году, перед тем как войти в гавань Гаваны, командующий флотом Вест-Индской компании оценивал обстановку на основании того, что он видел в свою anteojo de larga vista (то есть «дальнозоркий телескоп»). Впередсмотрящие на борту множества голландских судов, из десятилетия в десятилетие бороздивших моря от Явы и Нового Амстердама до Южной Африки и Южной Америки, постоянно осматривали горизонт в свои телескопы, опасаясь пиратов. В Японии XVII века, когда христианство было запрещено и христианские миссионеры считались агентами европейского колониализма, судам иноземных купцов дозволялось входить в страну только через два порта, одним из которых был Нагасаки, где береговые наблюдательные пункты оборудовались телескопами[171]171
Слайтер (Е. Sluiter, The First Known Telescopes…), pp. 141–145; Яшуаки Иба (Yasuaki Iba, Fragmentary Notes…), p. 94.
[Закрыть].
На земле командиры – обладатели телескопов – видели, что теперь они могут обозревать полосу вдоль линии фронта шириной в несколько миль, а не проявлять, как прежде, ненужное молодечество, подбираясь к ней поближе, чтобы лучше увидеть невооруженным глазом небольшие участки поля сражения. К середине XVIII века Фридрих Великий, грозный король Пруссии, который придавал огромное значение подробным картам, но полагал, что «когда можешь посмотреть собственными глазами, не нужно доверять тому, что видят глаза других», приобрел привычку разбивать свой лагерь на высоте, чтобы удобно было рассматривать с нее окрестности в телескоп[172]172
Ван Кревельд (M. Van Creveld, Command in War), pp. 10–11, 115; Frederick the Great, «The King of Prussia’s Military Instructions to His Generals», Articles V, VIII, www.au.af.mil/au/awc/awcgate/ readings/fred_instructions.htm.
[Закрыть]. Тем временем за четыре тысячи миль к западу образованный виргинец по имени Джордж Вашингтон как раз заказывал в Лондоне телескоп в надежде, что этот прибор поможет ему в его работе гражданского землемера и картографа и в его заботах о том, чтобы виргинцы – ветераны войн с французами и индейцами получили те «изобильные земли», которые были им обещаны[173]173
Бедини (S. A. Bedini, Of «Science and Liberty»), p. 214; Редмонд (E. Redmond, George Washington), www.loc.gov/collections/george-washington-papers/articles-and-essays/george-washington-survey_ and-mapmaker/washington-as-land-speculator/.
[Закрыть].
___________________
В колониальной Америке почти всякий, кто хотел иметь телескоп – да, в сущности, любой научный прибор, – должен был заказать его в Лондоне или Париже. Многие из тех, кто истратил порядочное количество фунтов стерлингов на телескоп, построенный высокочтимыми английскими мастерами Джоном и Питером Доллондами, были верны Великобритании – родились там, получили в ней образование или просто отстаивали ее интересы в колониях. Другие заказчики были повстанцами, членами Континентального Конгресса[174]174
Континентальный конгресс – съезд делегатов 13 колоний, руководящий орган Соединенных Штатов в период Американской революции. – Прим. перев.
[Закрыть], офицерами Континентальной армии[175]175
Континентальная армия – ополчение американских колонистов, принимавших участие в Войне за независимость США. – Прим. перев.
[Закрыть], теми, кто подписал Декларацию независимости. Так, в 1776 году в Королевском колледже (предшественнике Колумбийского университета Нью-Йорка) президент, большая часть преподавателей и половина студентов объявили себя лоялистами, приверженцами монархии, а библиотекарь и тьютор колледжа ирландец Роберт Харпур, астроном, присоединился к повстанцам.
Постепенно в колониях получило распространение изучение астрономии, географии, математики и физики. Практическая полезность – «Наклонность, соединенная со Способностью служить Человечеству, своей Стране, Друзьям и Семье», как писал Бенджамин Франклин[176]176
Benjamin Franklin, Proposals Relating to the Education of Youth in Pensilvania, 1749, 30, факсимиле на sceti.library.upenn.edu/pages/index.cfm?so_ id=7430&pageposition=30&level=2.
[Закрыть], – сделалась главной целью образования и научного поиска. В 1743 году в Филадельфии Франклин и его друзья-исследователи основали Американское философское общество, целью которого было провозглашено осуществление «всех философических Экспериментов, проливающих Свет на Природу Вещей, стремящихся увеличить Власть Человека над Материей и приумножить Удобства или Удовольствия Жизни». Через четыре десятилетия в Массачусетсе подобная же группа любителей науки основала Американскую Академию искусств и наук (на эмблеме которой изображена Минерва, римская богиня одновременно войны и мудрости), чтобы «способствовать интересам, укреплению чести, достоинства и счастья свободных, независимых и добродетельных людей». Франклин, Вашингтон и другие «отцы-основатели» вскоре пополнили ряды членов этой Академии[177]177
Тем временем Королевское общество развития знаний о природе, основанное в 1660 году, спустя четверть века после основания Гарвардского колледжа, продолжало поддерживать и отмечать работу ученых в колониях. Браш (F. Е. Brasch, John Winthrop), р. 156.
[Закрыть]. И если все это не заставляет вас тосковать по прошлому, подумайте еще вот о чем: в 1800 году на четвертых президентских выборах в США соперниками были действующие президенты Американского философского общества и Американской Академии искусств и наук.
А до этого, разумеется, были и первые президентские выборы, которым предшествовало принятие Джорджем Вашингтоном командования Континентальной армией в 1775 году. Одним из первых действий Вашингтона на этом посту был сбор военного снаряжения для его использования на поле боя. Одной из главных нужд, которые требовалось удовлетворить, была нужда в обмундировании и палатках; другая – в подзорных трубах для офицеров. Когда подошло время сражения за Нью-Йорк, Вашингтон задумался о том, чтобы раздобыть сильный телескоп, в который можно было бы наблюдать за лагерями британцев на Лонг-Айленде и за британскими кораблями на Гудзоне. Насколько он знал, в колониях был имелся такой инструмент: в Королевском колледже.
Нью-йоркцы были рады помочь. В записях Нью-Йоркского Конвента от августа 1776 года – месяц спустя после того, как в Филадельфии собрался Второй континентальный конгресс[178]178
Второй континентальный конгресс (1775–1781) – съезд депутатов от 13 американских колоний Великобритании, состоявшийся в Филадельфии, штат Пенсильвания. Фактически взял на себя роль национального правительства в ходе Войны за независимость США. – Прим. перев.
[Закрыть] и ратифицировал Декларацию независимости, – имеется следующее разрешение:
Поскольку Его Превосходительство Генерал Вашингтон желает воспользоваться хорошим Телескопом; и поскольку хороший Телескоп абсолютно необходим Главнокомандующему Континентальной армией, для раскрытия приготовлений и операций противника:
Решено, что Председатель Генерального комитета города Нью-Йорка, с иными членами Комитета, каких он может избрать по своему усмотрению, доставят Его Превосходительству Генералу Вашингтону, в его пользование, указанный Телескоп, каковой принадлежит Колледжу Нью-Йорка и является частью его оборудования.
№ 2. Решено, что Конвент штата Нью-Йорк вознаградит руководство Колледжа Нью-Йорка за любой убыток, повреждение, потерю или урон, которые могут случиться с Телескопом, принадлежащим сказанному Колледжу?.
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?