Текст книги "Воды мира. Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты"

Прозрачные облака

Когда парусник «Титания» вошел в островную гавань Тенерифе, вершина возникла в просвете облаков лишь на мгновение, но Чарльз Пьяцци Смит был к этому готов. Он не пропустил того «короткого мига, когда облака открыли нашему взору самое прекрасное, что есть на острове, как награду после тяжкого путешествия». Он знал, что в следующий раз сможет увидеть пик, только когда поднимется в горы, и ликовал оттого, что ему была явлена «сфера более высокая и чистая»[64]64
  Charles Piazzi Smyth, Teneriffe, An Astronomer's Experiment, Or, Specialties of a Residence Above the Clouds (London: Lovell Reeve, 1858).


[Закрыть].

Хотя это могло показаться счастливой случайностью, заветная вершина выглянула из-за облаков вовсе не по прихоти ветров. Напротив, такое событие, как писал Пьяцци Смит, было «предопределено» существованием «линии разграничения между облаками над морем и над сушей». Хотя природа этой границы была не вполне ясна, сама она являлась постоянной и даже в известной степени знаменитой особенностью местного пейзажа. Великий немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт, прибывший на остров в 1799 г., в самом начале своего легендарного пятилетнего путешествия в Южную Америку, обратил внимание на это любопытное явление – расходящиеся облака, открывающие вершину[65]65
  Alexander von Humboldt and Aimé Bonpland, Personal Narrative of Travels to the Equinoctial Regions of the New Continent During the Years 17991804 (London: Longman Hurst, 1814), 110.


[Закрыть]. Чарльз Дарвин, посетивший остров в январе 1832 г. на корабле «Бигль», также перед отплытием в Южную Америку, стал свидетелем того же метеорологического феномена. «На следующее утро мы видели, как солнце, показавшись из-за причудливых скал острова Гран-Канария, вдруг озарило Тенерифский пик, между тем как лежащая ниже часть острова была скрыта облаками», – писал он в «Путешествии натуралиста»[66]66
  Дарвин Ч. Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль». – М.: Терра-Кн. клуб, 2009.


[Закрыть].

В своем рассказе о путешествии на Тенерифе, куда исследователь отправился, чтобы изучить возможности астрономических наблюдений в высокогорье, Пьяцци Смит упомянул о существовании научного объяснения таких четко очерченных границ облаков, после чего заметил, что в тот момент, когда он увидел пик, «воздействие на чувства было такой силы, что нашлось бы мало людей, первой мыслью которых было бы найти этому явлению физическое обоснование». Возможно, облака и их движение воздействуют больше на чувства, чем на разум, предположил Пьяцци Смит. Или же есть люди, для которых научные объяснения важнее чувств? Размышляя над этим вопросом, он пришел к выводу, что изумление и благоговейный восторг всегда предшествуют научному пониманию, хотя, как следует из его повествования, сам Пьяцци был, прежде всего, ученым и только потом – восхищенным зрителем.

Тот факт, что облака, наиболее заметное и изменчивое погодное явление, могут вызывать столь сильные эмоции, был для Пьяцци Смита само собой разумеющимся. В первые десятилетия XIX в. английский художник Джон Констебл отвел небу – прежде служившему лишь фоном – новую роль «ключевой составляющей» пейзажной живописи, так как оно «создает определенное настроение и является источником разнообразных человеческих чувств»[67]67
  Цит. в: Kurt Badt, John Constable's Clouds (London: Routledge and Kegan Paul, 1950), 55.


[Закрыть]. Под небом он подразумевал облака. В своих картинах и замечательной серии эскизов Констебл превратил их в важнейший изобразительный инструмент эмоционального воздействия. При этом художник не считал, что в искусстве нет места науке. Напротив, он использовал научные знания для достижения эмоциональной правдивости. Констебл полагал, что «художественное» качество его работ в значительной степени заключается в подлинности вызываемых ими эмоций. Создают ли они у зрителя ощущение, будто он стоит среди поля, наблюдая за разворачивающейся перед ним сценой? Если научный подход помогает усилить эмоциональное воздействие картины, значит, он должен стать неотъемлемой частью живописи.

Превосходный пейзажист, Констебл научился «видеть» облака благодаря не только собственной наблюдательности, но и научным изысканиям британского метеоролога-любителя Люка Говарда. В 1803 г. тот впервые представил классификацию облаков, и это дало новые возможности для отображения их эфемерной реальности в живописи и литературе. Констебл и другие художники были вдохновлены работой Говарда, считая, что научное понимание природы облаков может сделать субъективное переживание более убедительным. Научное же сообщество интересовало другое: Говард не только упорядочил то, что ранее казалось бесконечно изменчивым и хаотичным явлением, не поддающимся систематизации, но и описал превращение одних типов облаков в другие. Его изначально привлекало изучение их изменения, а не фиксированных форм. Какую роль в научных изысканиях Говарда играли чувства, неизвестно. Но ясно было, что одно от другого отделить трудно. Облака вызывали такой интерес именно потому, что стирали границу между объективным и субъективным, наукой и искусством, фактами и чувствами.

В 1856 г., когда Пьяцци Смит прибыл на Тенерифе, между желающими изучать облака велась жаркая дискуссия по поводу того, каким образом это следует делать. В каком-то смысле она была похожа на спор Тиндаля и Форбса о том, что именно можно считать достаточно полным объяснением природы движения ледников. В 1804 г. Говард предложил свое ви́дение: изучать облака – значит дать им названия и классифицировать. В этом натуралистическом подходе облака рассматривались как некие образцы, которые можно наблюдать и коллекционировать, словно бабочек. И точно так же, как таксономические описания позволяют биологам многое рассказать о бабочках, этот метод должен был расширить знание об облаках. Но хотя Говард подчеркивал, насколько важно уделять внимание их трансформациям, он не высказывал никаких предположений относительно физической подоплеки этого процесса или роли облаков в образовании гроз.

В тот период облака все чаще становились объектом изучения и к ним применялись новые способы исследования. В 1854 г. в Великобритании был учрежден Метеорологический департамент, в задачи которого входило получение новых знаний о погоде как в практических, так и в научных целях. О двойном назначении этого учреждения говорил тот факт, что его главой был назначен адмирал Роберт Фицрой, в свое время служивший капитаном на том самом корабле «Бигль», на котором Чарльз Дарвин совершил свое знаменитое путешествие натуралиста (и с борта которого наблюдал облака над Тенерифе). Интерес Фицроя к облакам носил сугубо прагматический характер: он хотел защитить мореплавателей, а также всех остальных британцев от угрозы неожиданного сильного шторма. Если ученые уверяли чиновников в том, что надежные прогнозы погоды могут стать возможными лишь в отдаленном будущем, то Фицрой был убежден: нужно использовать имеющиеся знания о погоде для спасения жизней уже сейчас и не ждать, когда метеорологическая наука накопит достаточно статистических данных и выйдет на новый уровень. Воспользовавшись своим положением главы метеослужбы, он запустил новаторскую, хотя и весьма спорную программу прогнозирования погоды.

* * *

Когда Пьяцци Смит прибыл на Тенерифе, ему было 37 лет[68]68
  Биографию Пьяцци Смита см.: Hermann Brück and Mary Brück, The Peripatetic Astronomer: The Life of Charles Piazzi Smyth (Bristol and Philadelphia: Adam Hilger, 1988). О роли Пьяцци Смита в развитии визуальной и популярной культуры викторианской метеорологии см.: Katharine Anderson, Predicting the Weather: Victorians and the Science of Meteorology (Chicago: University of Chicago Press, 2005), chapter 5; Katharine Anderson, «Looking at the Sky: The Visual Context of Victorian Meteorology,» British Journal for the History of Science 36, no. 3 (2003): 301–332.


[Закрыть]. Это была экспедиция, к которой он шел всю жизнь. Будущий ученый родился в Неаполе и получил при крещении имя, предопределившее его судьбу: Чарльз Пьяцци Смит. Между традиционными шотландскими именем и фамилией вклинилась фамилия Джузеппе Пьяцци, великого итальянского астронома и друга его отца. Пьяцци Смиту с детства были присущи амбициозность и любовь к неизведанному, унаследованные им как от итальянского крестного, так и от отца, известного морского офицера. В 16 лет он в буквальном и переносном смысле отправился в самостоятельное плавание: бросив школу в Бедфордшире, Пьяцци Смит сел на корабль и после долгого путешествия вдоль западного побережья Африки в 1835 г. высадился на самой дальней оконечности континента – мысе Доброй Надежды, где, по предварительной договоренности, следующие десять лет должен был проработать ассистентом Томаса Маклира на наблюдательной станции, учрежденной Гринвичской королевской обсерваторией.

Юный Пьяцци Смит учился находить и наносить на карту точное расположение звезд, которые здесь, в сухом воздухе Капского полуострова, усеивали небо куда щедрее, чем над Туманным Альбионом. Помогал в таком кропотливом деле, как измерение длины дуги меридиана. На протяжении пяти зим, терпя холодные туманы и ледяные ветры в горах в западной части полуострова, занимался съемкой местности. Наблюдал за зодиакальным светом – слабым, почти призрачным свечением неба на грани видимости, создаваемым отблеском солнечных лучей на частицах космической пыли, рассеянных в плоскости эклиптики.

Видеть и запечатлевать увиденное на бумаге было особым искусством. Пьяцци Смит с детства любил рисовать и с годами развил реалистичный и легкий стиль. Он зарисовывал виды, открывавшиеся из окна его комнаты в Бедфордширской школе; людей на борту корабля, на котором путешествовал к мысу Доброй Надежды; здания, привлекавшие его внимание; и комету Галлея, пролетавшую мимо Земли в 1835–1836 гг. Он начал экспериментировать с фотографией еще до того, как узнал, какие химические вещества необходимо для этого использовать, и стал первым, кто запечатлел на фото Африканский континент. Начав со снимков растений, уже к 1843 г. он научился делать высококачественные фотографии, сохранившиеся до наших дней: на них изображены люди и здания, в том числе наблюдательная станция на мысе Доброй Надежды (вероятно, это самая старая фотография астрономической обсерватории в мире).

По возвращении в Великобританию Пьяцци Смит, которому на тот момент исполнилось всего 27 лет, был назначен Королевским астрономом Шотландии. Он быстро понял, что главное в этой должности – ее название. Ему выделялись скудные средства, обсерватория страдала от хронической нехватки персонала. Небо над Эдинбургом было грязным от смога и почти беспросветно затянуто низкими облаками, такими же мрачно-серыми, как каменные стены домов Нью-Тауна. Направляя в небо свой телескоп, он видел здесь лишь жалкие крохи по сравнению с тем, что можно было наблюдать на мысе Доброй Надежды, – но Пьяцци Смит был настроен решительно.

Озарение снизошло на него почти одновременно со знакомством с будущей женой: что, если разместить обсерваторию на вершине горы и вести астрономические наблюдения оттуда? Поразмыслив, он решил, что оптимальные условия для того, чтобы проверить эту идею, можно найти на Тенерифе[69]69
  Канарские острова расположены в области пассатного течения, где до высоты 1,5–2 км воздух хорошо перемешан, поэтому водяной пар поднимается от поверхности океана и в верхней части этого слоя образуются облака. Выше расположена область, где температура растет с высотой (так называемая пассатная инверсия), и она отделяет нижний слой от верхнего, в котором никогда не образуются облака нижнего яруса и воздух содержит гораздо меньше водяного пара, что обеспечивает его высокую прозрачность. Эти свойства пассатного течения уникально стабильны, в других циркуляционных системах подобного не наблюдается. Во времена Пьяцци Смита о таких свойствах атмосферы никто не подозревал, но о стабильности малооблачной погоды и сухости воздуха на Канарских островах было, по-видимому, хорошо известно. Пассатная инверсия была открыта через 100 лет во время знаменитой экспедиции на судне «Метеор». – Прим. науч ред.


[Закрыть]. На Рождество 1855 г. 36-летний Пьяцци Смит и его невеста Джесси – которой к тому времени уже исполнилось 40, и по тем временам такая разница в возрасте была весьма необычна – сочетались браком, а уже в июне следующего года супруги отправились на Тенерифе. В трюме роскошной парусной яхты Смит вез с собой настоящие сокровища: актинометр, магнитометр, термометры, электрометры, спектрометр и поляриметр, которые предоставил ему во временное пользование сам Королевский астроном Джордж Эйри. Адмирал Фицрой, глава Метеорологического департамента, помог с барометрами и дополнительными термометрами. Знакомый гидрограф выделил из своих запасов четыре хронометра. А Роберт Стивенсон превзошел в щедрости всех, вместе взятых, предоставив в распоряжение супругов целую яхту «Титания» с командой из 16 человек на борту.

Это была классическая научная экспедиция имперской эпохи: на дорогостоящем парусном корабле, с хорошо обученной командой, оснащенная самым современным оборудованием и организованная при содействии известных ученых и знаменитых людей того времени. На самом деле озарившая Пьяцци Смита идея была не столь уж нова: эта старая гипотеза имела завидное происхождение. Еще в 1704 г. в трактате «Оптика» Исаак Ньютон предположил, что единственное средство значительного улучшения качества астрономических наблюдений – «наиболее ясный и спокойный воздух, который, может быть, найдется на вершинах высочайших гор над большими облаками»[70]70
  Цит. по изд.: Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. Пер. с англ. Изд. 1721 г. с прим. С. И. Вавилова. Изд. 2-е, просм. Г. С. Ландсбергом. – М.: Гос. изд-во технико-теоретической лит-ры, 1954. – Прим. ред.


[Закрыть]. С тех пор многие соглашались с этим, но никто не пытался проверить идею на практике. Остров Тенерифе был удобен тем, что находился куда ближе к Лондону, чем мыс Доброй Надежды, но и неожиданностей здесь подстерегало куда больше: вполне могло статься, что ценные научные инструменты не удастся доставить на вершину горы, или же, оказавшись там, они не смогут работать правильно, или что вершина будет постоянно затянута облаками. С другой стороны, если бы рискованное предприятие увенчалось успехом, это позволило бы значительно расширить горизонты научного видения.

Как заметил Пьяцци Смит, гора могла стать машиной по производству фактов на основе теорий. Как, собственно говоря, и сам астроном. Но для этого требовалось умение балансировать между двумя мирами так, словно стоишь на острие вершины. Шотландец, родившийся в Неаполе, изучавший астрономию в Южной Африке и возглавлявший обсерваторию в Эдинбурге (городе, который одновременно был гордой столицей Шотландии и периферией в сравнении с Лондоном), Пьяцци Смит мог справиться с этой задачей как нельзя лучше.

Успех его экспедиции на Тенерифе зависел от неукоснительного соблюдения стандартов британской астрономической науки в условиях высокогорья в нескольких тысячах километров от Лондона. Пьяцци Смит был с лихвой наделен такими основополагающими качествами ученого-исследователя середины XIX в., как увлеченность и страсть к первооткрывательству, которые привели его сначала на мыс Доброй Надежды, а теперь и на Канарские острова. Но дух первооткрывательства подчас плохо сочетался со скрупулезностью, которой требовали от него ученые мужи в Лондоне, одолжившие ему инструменты (и деньги). Их требования были многочисленны, разнообразны и строго регламентировали, чем, по их мнению, мог, а чем не мог заниматься Пьяцци Смит. Тогда как экспедиция имела своей целью раздвинуть границы астрономической науки до невиданных ранее пределов, сам ее организатор должен был строго придерживаться установленных границ. Это касалось, в частности, того, какого рода наблюдениями он мог заниматься (геологические и биологические изыскания не приветствовались), а также в какой форме и каким языком должен был их описывать. Пьяцци Смиту все это было известно, что объясняет попытку оправдаться, присутствующую в его рассказе о первой встрече с вершиной. Он знал, что должен подавлять эмоции и сосредоточиться на сборе научных данных, ради которых прибыл сюда. Если он будет усердно трудиться и ему улыбнется удача, он сумеет превратить эту вершину в форпост британской астрономии, своего рода научную колонию, которая сможет поставлять в метрополию щедрые потоки новых знаний. Все это отчасти объясняет, почему в его описании прибытия на Тенерифе присутствуют и эмоции, и «физическое обоснование» увиденного природного явления. Любопытно, что Пьяцци Смит, мечущийся между двумя столь разными способами восприятия, счел нужным поделиться этим опытом со своими читателями.

Необходимость исключить из научных наблюдений все личное приобрела особую актуальность в астрономической науке в середине XIX в., когда стало очевидно, что различия в скорости реакции наблюдателей могут быть источником существенных погрешностей в том случае, когда дело касается требующих чрезвычайной точности наблюдений за движением небесных тел. Название, данное этой проблеме, – «погрешность наблюдателя» – подчеркивало необходимость сведения обусловленных человеческим фактором различий к числовому коэффициенту, который можно вычесть из результатов наблюдений и получить истинные значения. Астрономы с параноидальной одержимостью старались выявить и учесть любые возможные источники погрешностей. «Бдительность не должна знать сна, терпение не должно знать усталости, – писал один из популярных авторов в конце XIX в. – За источниками переменных и систематических ошибок должна вестись неустанная охота; каждая бесконечно малая погрешность должна сопоставляться с другой; все силы и превратности природы – морозы, конденсаты, ветры, процессы теплообмена, искажающие эффекты гравитации, дрожание воздуха, подземные толчки, вес и жизненное тепло самого наблюдателя, а также скорость, с которой его мозг получает впечатления и передает их, – должны учитываться в расчетах и исключаться из результатов»[71]71
  Agnes Clerke, A Popular History of Astronomy during the Nineteenth Century (London: Adam & Charles Black, 1893), 152.


[Закрыть].

Но даже самые строгие меры предосторожности не позволяли полностью устранить человеческий фактор, например разную скорость реакции у наблюдателей, пытавшихся с предельной точностью зафиксировать время, когда звезда пересекла определенную точку на небе. Чем точнее становились астрономические карты, тем большую роль играла «погрешность наблюдателя», поскольку даже крошечные различия в скорости человеческой реакции имели значение при измерении столь малых единиц времени. Одним из способов решения этой проблемы было установление иерархии наблюдателей, когда за каждым ведущим наблюдения астрономом в свою очередь наблюдали другие астрономы вплоть до самих директоров обсерваторий[72]72
  Simon Schaffer, «Astronomers Mark Time: Discipline and the Personal Equation,» Science in Context 2, no. 1 (1988): 115–145.


[Закрыть]. Поэтому, хотя Пьяцци Смит и находился на горе в сопровождении множества помощников, на взгляд таких астрономов, как Джордж Эйри, глава Королевской обсерватории в Гринвиче, это было все равно, как если бы он был там совершенно один: рядом с ним не было никого, кто мог бы наблюдать за тем, как он ведет свои наблюдения, и кто мог бы вести собственные наблюдения, чтобы сопоставлять их с наблюдениями Пьяцци Смита.

Отмечая, что большинство людей реагируют на это удивительное метеорологическое явление – расступающиеся облака, открывающие взору монументальный пик, – как на сильное эмоциональное переживание, Пьяцци Смит косвенным образом ссылался именно на этот источник навязчивых астрономических страхов. Тогда как астрономы стремились к тому, чтобы свести «погрешность наблюдателя» к нулю, устранив малейшие различия между наблюдателями, Пьяцци Смит обращал внимание на невыразимую ценность личного наблюдения, на невозможность свести его к цифрам. Представляя субъективность наблюдателя как нечто естественное, а не проблемную аномалию, которую во что бы то ни стало нужно устранить, он продвигал идею о том, что ученые могут быть одновременно объективными и субъективными, безличными и человечными.

Проблема точности стояла так остро отчасти потому, что во времена Пьяцци Смита астрономия представляла собой главным образом картографическую науку. Колоссальные средства и силы, затрачиваемые на астрономию французами и британцами в первые десятилетия XIX в., были своего рода научной колонизацией. Спустя почти столетие после того, как Ньютон показал, как на основе выведенного им набора физических законов можно предсказывать движение небесных тел, астрономы по-прежнему были заняты практической реализацией его теоретических выкладок. Это скрупулезное картирование положения Солнца, Луны, планет и бесчисленных звезд, названное позиционной астрономией, было продолжением исследовательской программы, запущенной Ньютоном еще в 1687 г., с первым изданием его знаменитых «Математических начал». Оно требовало долгих часов наблюдений с использованием самых точных инструментов, а также вышколенных наблюдателей, за которыми наблюдали другие, самые требовательные наблюдатели: только так можно было составить достаточно точные астрономические карты, демонстрирующие теоретический потенциал ньютоновской системы, а также, что не менее важно, извлечь практические выгоды для навигации и геодезии. Зная небо, можно было лучше узнать Землю, что давало государствам возможность распространять свой контроль на все новые территории[73]73
  Stephen Case, «LandMarks of the Universe: John Herschel against the Background of Positional Astronomy,» Annals of Science 72, no. 4 (2015): 417–434.


[Закрыть]. Наконец, это позволяло с необычайной точностью предсказывать движение небесных тел, что заметно укрепило авторитет астрономии на фоне других физических наук.

* * *

Каким бы мощным инструментом ни была позиционная астрономия, астрономы всегда мечтали о большем. В пору взросления Пьяцци Смита, в 1830-х гг., у них появилась сначала робкая, а затем и все более смелая надежда на то, что вскоре они смогут сказать не только где на небосводе расположены звезды, но и что они собой представляют. Когда астрономы увидели возможность выйти за пределы небесной механики – некогда считавшейся «совершенной» и окончательной системой знаний, – перед ними открылся захватывающий, но абсолютно новый и головокружительный в своей сложности мир. Космос Ньютона был стерилен – механическая Вселенная, все части которой работали точно и слаженно, как в идеальном часовом механизме, где, помимо периодического вмешательства Бога ради поддержания заведенного порядка, в частности сохранения постоянства планетарных орбит, почти ничего не происходило. Новый же космос был наполнен энергией, которая обрушивалась на Землю и омывала ее бесконечным динамичным потоком света и магнетизма. На смену плавным орбитам, рассчитанным в соответствии с ньютоновской небесной механикой, пришли бесконечные кривые показаний барометров, термометров, магнитометров и множества других приборов, предназначенных улавливать космические потоки Вселенной.

Пожалуй, не было более влиятельного сторонника идеи о том, что природа создана в соответствии с некими тайными законами и подчиняется им, чем немецкий исследователь и натуралист Александр фон Гумбольдт. Когда его корабль бросил якорь на Тенерифе, путешественников встретил «настолько густой туман, что мы едва могли различить предметы в нескольких кабельтовых от нас». Как и Пьяцци Смит, он боялся, что гора будет скрыта от его глаз, но «в тот момент, когда мы начали салютовать о нашем прибытии, туман мгновенно рассеялся. Пик Тейде появился в разрыве над облаками, и первые лучи восходящего солнца, еще не дошедшие до нас, осветили вершину вулкана»[74]74
  Humboldt and Bonpland, Personal Narrative, 110.


[Закрыть]. Несмотря на туман, фон Гумбольдт обратил внимание на прозрачность атмосферы – «одну из главных причин красоты ландшафта в этой знойной тропической зоне». Эта особенность не только усиливала цвета, делая их более гармоничными и контрастными, но и оказывала влияние на саму «моральную и чувственную организацию» жителей южных земель, наделяя их «ясностью представлений и безмятежностью ума под стать прозрачности атмосферы»[75]75
  Ibid., 182–183.


[Закрыть]. Другими словами, фон Гумбольдт был убежден, что ясное небо над головой способствует ясности ума.

Фон Гумбольдта всегда интересовало, как природные условия воздействуют на людей и как людям понять физическую подоплеку этих природных условий. Десятилетия спустя, работая над книгой, ставшей кульминацией его жизненного пути, наполненного путешествиями, наблюдениями и размышлениями, он вернулся к вопросу о влиянии, оказываемом на людей окружающим пейзажем, или о «разных степенях удовольствия, которые дарует нам созерцание природы». Среди множества мест, которые ему довелось посетить, наиболее ярко в его памяти запечатлелись «глубокие долины Кордильер», где высокорослые пальмы образовывали лес над лесом, а также Тенерифе, где «…горизонтальный слой облаков, ослепительная в своей белизне облачная завеса, отделяющая пепельный конус от лежащей ниже равнины, внезапно пронизывается восходящим потоком, и взгляду путешественника вдруг открываются пространства от края кратера, вдоль покрытых виноградниками склонов Оротавы, до самых апельсиновых садов и банановых рощ, окаймляющих побережье».

Что же в подобных зрелищах так трогало сердца людей, пробуждало «творческие силы [человеческого] воображения»? Отчасти секрет их воздействия заключался в изменчивости, в том, как движение облаков или других форм воды обнаруживало силы, которые всегда присутствовали в природе, но не всегда были видны человеку. Фон Гумбольдт объяснял это «своеобразной физикой и рельефом земли, особенностями ландшафта, постоянно меняющимися очертаниями облаков и их слиянием с морским горизонтом». Эта бесконечная изменчивость порождала у него, как и у Тиндаля, сверхъестественное ощущение, будто природа пронизана чувствами, являющимися отражением его собственных. «Впечатления меняются вместе с меняющимися движениями ума, – писал фон Гумбольдт, – и у нас возникает счастливая иллюзия, будто мы получаем от внешнего мира то, чем наделяем его сами»[76]76
  Alexander von Humboldt, Cosmos: A Sketch of a Physical Description of the Universe, trans. E. C. Otte (New York: Harper, 1858), 26. Изд. на рус. яз.: Гумбольдт А., фон. Космос: Опыт физического мироописания / Пер. с нем. Н. Фролова. – 2-е изд. – М.: Тип. А. Семена, 1862–1863. – Ч. 1. – 1862; ч. 2. – 1862; ч. 3. – 1863.


[Закрыть].

Эта счастливая иллюзия создавалась во многом благодаря единству природы. «Мощное воздействие, оказываемое природой, – писал фон Гумбольдт, – проистекает из связанности и единства производимых ею впечатлений и эмоций». Это свойство природы притягивает внимание человека, однако, утверждал Гумбольдт, необходимо идти дальше него, чтобы достичь истинного понимания. По мере своего интеллектуального развития от изначального восприятия единства природы человечество пришло к гораздо более действенному способу познания мира.

…человек, пройдя через различные стадии интеллектуального развития, приходит к способности свободно управлять активной силой мысли и учится, постепенно прогрессируя, отделять мир идей от мира чувствований; он перестает удовлетворяться лишь смутным ощущением гармоничного единства природных сил; мысль начинает выполнять свою благородную миссию; и наблюдение при помощи разума пытается проследить явления до причин, из которых они возникают[77]77
  Гумбольдт. Указ. соч.


[Закрыть]. (Курсив мой. – Прим. авт.)

Разделяя мысли и чувства, можно было, по мысли фон Гумбольдта, в конечном итоге распутать нити природных сил, переплетение которых и порождает различные наблюдаемые явления – магнитные, астрономические, метеорологические, и таким образом «проследить явления до причин, из которых они возникают». Но для этого необходимо научиться управлять своими эмоциями, преодолевать мощное первое впечатление о целостности природы. Это было смелое и́дение, хотя и предполагающее постепенный прогресс: да, этот путь займет время, но в конце его будет достигнуто гораздо более глубокое понимание всего множества действующих в природе сил. Чтобы превратить «просто» естествознание в физику Земли (Physik der Erde), необходимо «выявлять фундаментальные и постоянные законы природы, проявляющие себя в динамичном потоке явлений, и отслеживать взаимодействие и борьбу различных физических сил»[78]78
  Alexander von Humboldt, «Beobachtungen über das Gesetz der Wärmeabnahme in den höhern Regionen der Atmosphäre, und über die untern Gränzen des ewigen Schnees,» Annalen der Physik 24 (1806): 1–2.


[Закрыть]. Все вместе это поможет приоткрыть завесу тайны и увидеть истинный облик Земли[79]79
  Michael Dettelbach, «The Face of Nature: Precise Measurement, Mapping, and Sensibility in the Work of Alexander von Humboldt,» Studies in the History and Philosophy of Science 30, no. 4 (1999): 473–504.


[Закрыть].

По мере того как продвигалось изучение действия физических сил на Земле, невозможно было не начать поиск невидимых, но мощных нитей, связывающих ее с небом. Гумбольдт не проводил различия между земными силами и теми, что существовали в остальной Вселенной. Его подход охватывал не больше и не меньше как весь космос. «Гармоничное единство природы» соединяло небо и землю, а также порождало те самые хитросплетения физических сил, которые были хорошо видны в изолиниях температуры и давления и в тех биогеографических континуумах, которые с такой скрупулезностью воссоздавал Гумбольдт.

Видение Гумбольдта разделял Джон Гершель, выдающийся ученый, сын великого астронома Уильяма Гершеля, первооткрывателя Урана. Гершель участвовал в организации так называемого «магнитного крестового похода» в 1830-х гг. – амбициозной кампании, в рамках которой на протяжении нескольких лет в разных местах земного шара велись наблюдения за изменениями магнитного поля Земли[80]80
  John Cawood, «The Magnetic Crusade: Science and Politics in Early Victorian Britain,» Isis 70, no. 4 (1979): 492–518.


[Закрыть]. Исследование дало поразительные результаты, показав, в частности, что магнитное поле Земли меняется в соответствии с 11-летним циклом солнечной активности. Едва ли можно было найти лучшее доказательство правоты Гумбольдта, верившего, что в основе кажущегося бесконечно изменчивым мира лежит строгий порядок. Это также было мощным аргументом в пользу сбора множества различных видов данных – о солнечных пятнах, солнечных спектрах, гравитации, излучении и многом другом, а также в пользу изучения этих явлений по отдельности. В этом смысле знание должно было быть как широкоохватным, так и узкопредметным. И чтобы понять, где кроются истоки столь сильного эмоционального воздействия Тенерифе и какие физические явления за ним стоят, требовалось вернуться от восприятия природы как единого целого к первопричинам – отдельным физическим силам, работу которых и регистрировали многочисленные приборы, привезенные Пьяцци Смитом на остров.

Для Пьяцци Смита и его современников необходимо было разделять влияние земной атмосферы и солнечной, чтобы понимать истинную природу обеих. А это означало, что невозможно было заниматься физикой Солнца, не занимаясь физикой Земли, и наоборот. Новый физический подход к астрономии тесно связал Землю и космос и привел, как выразился один из авторов, к рождению «науки, с помощью которой можно изучать природу звезд на Земле, а природу Земли узнавать благодаря изучению звезд, одним словом, науки, которая является или стремится стать такой же единой и универсальной, как сама природа, представляющая собой видимое отражение невидимого высшего единства»[81]81
  Clerke, Popular History, 177.


[Закрыть].

В этом поиске единства атмосфере Земли была уготована особая роль. Ее изменчивость, движение облаков мешали увидеть суть явлений и требовали от ученых особенной внимательности при наблюдении. Подчас облака скрывали объекты этого наблюдения – горные вершины, звезды. Но эти же облака составляли часть мира природы, а потому и сами требовали изучения. Будучи своего рода вуалью, за которой скрывала себя природа, они придавали ей ту самую удивительную целостность и полноту. В этом смысле роль атмосферы была двойственной – она выступала и препятствием для науки, и объектом исследований.

* * *

Каким же образом Пьяцци Смит собирался – на практике – распутать те мириады нитей, что сплетали единую ткань природы? Мимолетное явление тенерифского пика в просвете облаков стало его первой путеводной звездой: для начала нужно было как можно выше подняться на гору и найти подходящее место для размещения обсерватории. Громоздкие ящики выгрузили из корабельного трюма на берег, их содержимое вынули и надежно упаковали, чтобы не повредить при подъеме на вулканический склон, и вскоре караван из 20 носильщиков и 20 мулов двинулся в путь. К полудню они достигли высоты 2100 м. «И без активности вулкана вокруг изобилие тепла и света», – с восхищением писал Пьяцци Смит[82]82
  Piazzi Smyth, Teneriffe, 77.


[Закрыть]. К вечеру экспедиция поднялась на перевал Гуахара. Местные носильщики проворно скинули с себя груз и поспешили спуститься обратно, чтобы не ночевать на высоте. Но Пьяцци Смит и часть его спутников остались на вершине. «Через 24 дня после отплытия из Англии мы встали лагерем на высоте почти 2700 м всего в 28° от экватора», – с ликованием записал он[83]83
  Ibid., 90.


[Закрыть].

Двигаясь к вершине, экспедиция поднялась выше облаков, которые Пьяцци Смит видел снизу с борта корабля. Отсюда они выглядели как небесное море, состоящее не из воды, как распростершийся внизу океан, а из мельчайших капель, конденсировавшихся из водяного пара, и над его поверхностью виднелись вершины Тенерифе, близлежащего острова Ла-Пальма и других островов архипелага. Эти однородные облака тянулись, насколько хватало взора. «Великая равнина водяного пара, плавающая в воздухе на высоте 1200 м» была границей в прямом и переносном смысле, «разделяющей очень разные миры». «Ниже ее были насыщенная влагой атмосфера, фрукты, сады и жилища людей, – писал Пьяцци Смит, – выше – немыслимо сухой воздух, в котором темнел остов исполинской горы, сверкая многообразием красок под солнечными лучами днем и при свете неисчислимых звезд ночью»[84]84
  Charles Piazzi Smyth, «The Ascent of Teneriffe,» Literary Gazette and Journal of Belles Lettres, Science, and Art, 17 April 1858 (London: Lovell Reed): 377.


[Закрыть]. И там же, на высоте, была цель его путешествия: там ему предстояло подтвердить правоту Ньютона и увидеть небо таким, каким оно не предстает перед астрономами в других местах планеты.