У большинства школьников (да и взрослых тоже) упоминание синуса с косинусом ничего, кроме неприятных воспоминаний, не вызывает. Почему так получилось?
Ну, во-первых, в книжках по школьной математике синус обычно вводится через систему координат – а это одно из самых сложных определений синуса. Даже взрослые сбиваются на неуклюжих «прилежащих» и «противолежащих» катетах, что уж говорить о бедных школьниках!
Во-вторых, само название «синус» совершенно бессмысленное, не несущее никакой понятной информации. Если перевести это слово с латинского языка, получится «залив». На Луне, например, есть Залив Радуги (это где наш Луноход ездил), по-латыни Sinus Iridium. Но при чём тут математика?!
Синус Иридиум, он же Залив Радуги
Не при чём. Бедняга синус стал жертвой грубой ошибки средневекового переводчика. А на самом деле в нём нет ничего загадочного и непонятного. Это очень простая вещь!
Пойдём в магазин игрушек и купим там обыкновенный детский лук. Посмотрите на него сбоку: лук устроен очень просто – он состоит из изогнутой «дуги» (древка) и прямой тетивы.
Так вот, грубо говоря, дуга – это и есть тот самый угол. А тетива – тот самый синус! Индийские математики, первооткрыватели синуса, так и называли эту функцию: «джива», то есть «тетива лука»!
Иногда более точно – «арха-джива», то есть «половина тетивы». Посмотрите на рисунок – что тут непонятного? Два конца дуги (лук) соединяем прямой линией – это и будет тетива лука, то есть удвоенныйсинус угла.
От индийских математиков слово «джива» перешло к арабам, которые стали произносить его как «джиба», а записывали тремя буквами: «дж», «й» и «б». Однако в арабском языке есть слово «джиб», которое пишется в точности так же и буквально означает «карман».
А средневековые европейские переводчики, переводя математические труды арабов на латинский язык, превратили арабский «карман» уже в никому совсем не понятный «залив» неизвестно какого моря-океана...
А теперь подробнее. В галактике Млечный путь, по оценкам астрономов, как минимум триллион планет. Условия на этих планетах (давление, температура, химический состав атмосферы, скорость ветра и так далее) могут быть самыми разными. Но при этом у абсолютно всех планет есть одна общая черта: почти* все они имеют форму шара. Но почему? Почему не бывает планет случайной формы? Или в форме кольца?
Планеты Солнечной системы (в масштабе)
* Справедливости ради стоит сразу сказать: далеко не все планеты представляют собой совершенный, идеальный шар. Например, спутник Сатурна Пан имеет форму... «правильного пельменя»! Об этом и о других удивительных исключениях из правила мы поговорим ниже.
А сплюснутость Юпитера видна даже в школьный телескоп. Он сплюснут, потому что вращается очень быстро - сутки на Юпитере длятся всего 10 часов! Пять часов ночь и пять часов день...
Кстати, наша с вами Земля тоже не правильный шарик. На языке науки её форма называется «эллипсоид вращения», а ещё более точно – «геоид».
Впервые понятие геоида в науку ввёл ещё знаменитый немецкий математик Карл Фридрих Гаусс. Геоид тоже слегка сплюснутый (хотя и не так сильно, как Юпитер), а ещё как бы «примятый», со своего рода «волнами» на поверхности. Связано это с особенностями строения нашей планеты – её масса распределяется (как на поверхности, так и глубоко внутри) неравномерно, отсюда и отклонения от идеальной математически правильной формы. Для школьной географии такими отклонениями можно пренебречь – но вот, скажем, для точной работы GPS-навигатора они исключительно важны!
Однако в целом, если не углубляться в подробности, и Юпитер, и Земля – «круглые». Как и все остальные планеты во Вселенной. Почему? И ладно бы все объекты во Вселенной были бы круглые. Но это не так! Скажем, многие астероиды и ядра комет обладают совершенно неправильной формой – они напоминают не мячики, а причудливой формы булыжники...
Ядро кометы Чурюмова-Герасименко. Ну и где тут "универсальная" шарообразность?
Звёзды тоже могут быть неправильной формы: да, наше с вами Солнце – «шарик», а вот, скажем, звезда Шелиак (она же Бета Лиры) имеет крайне причудливый вид: вытянутый шар, от которого тянется «рукав», закрученный в спираль.
Звезда Шелиак (вид в телескоп и реконструкция)
А звезда VFTS 352 из Большого Магелланова облака и вовсе выглядит как раскалённая «гантель».
Звезда VFTS 352 из Большого Магелланова Облака
А вот планеты – шарики. Все! Почему?
Внимание, правильный ответ: потому что наша планета – капля.
«Что?! – скажете вы, – какая такая капля? Во-первых, капля – она сверху остренькая. Как слеза. А во-вторых, капля бывает только у воды или другой жидкости. А Земля – она сделана из гранита и базальта. А они – твёрдые!».
Мда. А ведь так хотелось обойтись без длинных объяснений...
Начнём с «во-первых». Характерную вытянутую форму «слезы» капля воды приобретает, когда стекает по поверхности, или же только-только начинает падать – скажем, с листа дерева после дождя. Но вот во время свободного падения капли воды (или любой другой жидкости) имеют форму шарика, иногда слегка неправильного, сплюснутого... Совсем как планеты...
Капли дождя в полёте
Но почему капля приобретает именно шарообразную форму?
Как известно, капля воды состоит из молекул. Движущихся крохотных частичек. Молекул в капле непередаваемо много – примерно 40 секстиллионов. Вот столько:
40 000 000 000 000 000 000 000
Эти молекулы связаны между собой особыми силами – силами молекулярного сцепления. На поверхности воды образуется как бы натянутая «плёнка» из сцепленных друг с другом молекул. А дальше происходит нечто необыкновенное. Каждая из молекул как бы «стремится» к тому, чтобы тратить на поддержание связей с другими молекулами как можно меньше сил. Само собой, молекулы не являются живыми – но в данном случае ведут себя совсем как живые. Это явление можно описать языком дифференциальных уравнений, то есть высшей математики. Но, подозреваю, что такое объяснение вам не очень «зайдёт». Попробуем объяснить нагляднее и понятнее.
Возьмём детей из одного школьного класса – допустим, 30 человек. Вы можете даже уговорить своих одноклассников на такой «эксперимент» на школьном дворе. Будет весело, обещаю. Пускай они все возьмутся за руки и встанут в хоровод – как на новогоднем празднике, «вокруг ёлочки». И начнут двигаться, желательно как можно быстрее. Главное – не расцеплять руки! Если мы посмотрим на этот хоровод сверху, то убедимся, что он образует почти идеальный круг.
Остановите хоровод и расставьте детей так, чтобы они образовали НЕ круг. Скажем, треугольник. Или квадрат. Или даже пятиконечную звезду. Руки при этом НЕ расцепляем! А теперь отдадим команду – снова начинаем движение! Быстрее, ребята, быстрее!
Сохранит ли детский хоровод форму треугольника? Или квадрата? Нет! Как только он придёт в движение, буквально через пару-тройку секунд снова станет «кругленьким», «без углов». Происходит это потому, что каждый ребёнок в цепочке стремится тратить при движении как можно меньше сил, найти максимально комфортное положение. Примерно то же самое происходит при взаимодействии молекул воды внутри капли – и, если на неё не действуют никакие посторонние силы, она обязательно примет шарообразную форму.
Теперь «во-вторых». Да, «снаружи» наша Земля твёрдая. Она из камней, скал и так далее. Но «твёрдая снаружи» вовсе не означает «твёрдая внутри»! Планета Земля начала формироваться больше 4 с половиной миллиардов лет назад. Крохотные частички пыли, из которых состояла окружающая совсем молодое Солнце туманность, слипались в комочки, комочки – в комки побольше, ещё больше, ещё... Образовывались неправильной формы «булыжники» – многие из них дожили до наших дней, это те самые астероиды и ядра комет. Но многие сталкивались друг с другом, «сцеплялись», образуя всё более и более крупные небесные тела... Будущая Земля (учёные говорят «Протоземля») медленно росла, «пухла» в самом прямом смысле этого слова!
Шли тысячи лет. Земля стала настолько большой, что верхние её слои стали сильно, очень сильно давить на находящиеся в глубине. Как при игре в «кучу малу» на перемене – пока играет только 3-4 ребёнка, всем весело и хорошо. А если вдруг в кучу малу собрался весь класс? Тогда тем, кто окажется в самом низу, на полу, придётся очень даже несладко, правда? Вот и Протоземля – давление в её центре поднималось всё выше. А когда поднимается давление – обязательно поднимается температура, это обыкновенная школьная физика. 100 градусов, 500, 1000... Входящие в состав «булыжников» материалы начинают плавиться. Сперва олово, цинк, затем алюминий, кремний... При температуре +1800 градусов начинает плавиться железо. Жидкая зона начинает расширяться – более лёгкие материалы (алюминий, кремний) стремятся подняться «наверх», а более тяжёлые (железо, никель) – опуститься «вниз», к центру. И в какой-то момент оказывается, что вся Протоземля превратилась в гигантскую «каплю» из расплавленных железа и никеля, покрытую тонкой «корочкой» из силикатов и других лёгких соединений! А капля у нас приобретает форму... ну вы поняли.
Протоземля (рисунок художника)
Само собой, на этом история возникновения Земли не заканчивается. Земля продолжала расти, она сталкивалась с другими небесными телами, иногда очень крупными... Давление на глубине стало настолько огромным, что в самом центре планеты образовалось твёрдое железное ядро. Раскалённое до температуры +6500 градусов, это жарче, чем поверхность Солнца! Но всё-таки твёрдое. Вокруг твёрдого ядра находится жидкое ядро из расплавленных железа и никеля. Именно благодаря такому сложно устроенному ядру, кстати, у нашей планеты возникло магнитное поле... Выше жидкого ядра располагается вязкая мантия, а на самой поверхности – тонкая твёрдая кора.
Все другие планеты формировались схожим образом. Какие-то из них оказались больше Земли (как Юпитер), какие-то – меньше (как Меркурий или Марс). Какие-то из них остались активными (как Земля и Венера), какие-то уже давно остыли, «умерли» (снова как Марс или Меркурий) Но все они так или иначе проходили через «капельную», «полужидкую» фазу развития – и стали круглыми «шариками».
Вопрос: почему мелкие астероиды и ядра комет сохранили древнюю «неправильную» форму?
Тот самый спутник Сатурна Пан
Ответ: потому что они не смогли набрать достаточно большую массу, «не доросли». Температура внутри у них просто не смогла подняться до такой степени, чтобы горные породы внутри начали плавиться. Вот и всё.
* А теперь что касается «почти». (Помните, в начале статьи мы написали что почти все планеты имеют шарообразную форму?)
Бывают и исключения. Например, планету Хаумеа назвать шарообразной трудно, и расположена она, кстати, в нашей Солнечной системе!
Хаумеа
Её диаметр – всего 100 километров, тем не менее у малютки есть два спутника и целая система колец. Хаумеа, как и наша Земля, является спутником Солнца. Период её обращения вокруг Солнца – около 282 земных лет.
Почему эта планета такой странной формы? Все дело в том, что она вращается с очень большой скоростью. Это самый быстро вращающийся объект Солнечной системы из известных сегодня! Период обращения Хаумеа вокруг своей оси – меньше четырёх земных часов. Скорость настолько велика, что планету «сплющило». Учёные предполагают что когда-то в планету врезался астероид и увеличил скорость её вращения вокруг своей оси.
Сравнительные размеры Хаумеа и её спутников
Кстати, кольца и спутники Хаумеа состоят из той же породы, что и сама планета. Это подтверждает теорию с астероидом. Возможно, спутники и кольца – это обломки планеты.
Планета Хаумеа была открыта в 2003 году сразу двумя командами астрономов. До сих пор идут споры, кто же её открыл. Названа планета в честь гавайской богини плодородия. В любительские телескопы эту планету увидеть нельзя: она очень маленькая, и находится в поясе Койпера, за орбитой Плутона.
Одним из изобретателей автомобиля с бензиновым двигателем является немецкий инженер Карл Бенц – тот самый, в честь которого названы фирма «Даймлер-Бенц» и автомобиль «Мерседес-Бенц».
Изобретатель автомобиля Карл Фридрих Михаэль Бенц и его жена Берта
Первым автомобилем Бенца (и первым автомобилем в мире) была Model I, построенная в 1886 году. Однако в коммерческую продажу эта «Модель» не пошла – изобретатель считал своё детище недоработанным, и проводил дни и ночи напролёт в мастерской. На свет появились Model II, затем Model III, но широкая публика так и не знала об их существовании.
Ранним утром 5 августа 1888 года 39-летняя супруга Карла Бенца, Берта, решительно сказала (по легенде): «Надоело! Должна же быть от этих бензиновых повозок Карла хотя бы какая-то польза!», после чего с помощью двух сыновей, Ойгена и Рихарда, пошла в мастерскую, завела мотор у «Модели 3» – и, не сказав мужу ни слова, вместе с детьми отправилась на его изобретении в гости к родственникам в другой город!
Надо сказать, что Берта была женщиной образованной, неплохо разбиралась в механике, и была не только женой, но и партнёром мужа по бизнесу – в частности, всё её приданое было вложено в оборудование мастерской. Автомобили Карла она считала прекрасным изобретением, а то, что на мастерскую супругов Бенц всё ещё не сыплются многочисленные заказы, связывала с нехваткой качественной рекламы.
Бенц Патент Моторваген, Модель III, на котором был совершен первый в мире автопробег
По дороге из Маннгейма в Пфорцгейм (а это больше 100 километров в один конец) фрау Берте приходилось буквально «на ходу» решать самые разные проблемы. У «Модели 3» ещё не было бензобака, бензин заливался непосредственно в 4-литровый карбюратор, поэтому посредине пути в автомобиле кончилось горючее. Берта сделала остановку в городке Вислох, отправилась в местную аптеку и купила там нужное количество бензина (точнее, лигроина – в тогдашних аптеках он продавался в качестве жидкости для выведения пятен).
Кадр из художественного фильма "Карл и Берта"
Неожиданно засорившийся бензопровод Берта Бенц сумела прочистить булавкой от шляпки, а прохудившуюся прокладку в двигателе заменила подвязкой от чулка. Убедившись, что придуманные мужем деревянные тормоза работают из рук вон плохо, фрау Берта купила у деревенского сапожника два куска кожи и соорудила первые в мире тормозные колодки. Вода в системе охлаждения автомобиля постоянно заканчивалась, поэтому на каждой остановке сыновья Бенц отправлялись с вёдрами за водой, а там, где дорога шла в гору и двигатель справлялся плохо, мальчишки дружно толкали автомобиль вместе с мамой.
Берта Бенц с дочерьми и сыновьями-помощниками: Рихардом и Ойгеном
Тем не менее, несмотря на все трудности, Берта Бенц с сыновьями за 18 часов (то есть со средней скоростью 5 с половиной километров в час) успешно добрались до Пфорцгейма. По замечаниям жены Карл Бенц внёс многочисленные изменения в конструкцию своего автомобиля, а охочие до сенсаций журналисты, в красках расписавшие путешествие отважной женщины с двумя детьми на «безлошадном экипаже», сделали мастерской супругов Бенц прекрасную рекламу.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Внутреннее Японское Море называют «морем тысячи островов». Здесь действительно около тысячи островов, от весьма крупных до совсем крохотных. Один из них – небольшой островок Оокуносима.
Остров Оокуносима
Когда-то на островке была крохотная рыбацкая деревушка – буквально три дома. Но в 20-х годах прошлого века на остров прибыли японские военные, построили там секретную лабораторию и завод по производству отравляющих газов и химического оружия. Все рыбаки были переселены в другие районы страны, а остров Оокуносима – засекречен до такой степени, что его даже стёрли со всех карт Японии.
Сегодня остров Оокуносима на карты вернули (отмечен красной точкой)
В секретных лабораториях держали множество подопытных животных для экспериментов, прежде всего кроликов. По окончании Второй Мировой Войны, в 1945 году, запасы отравляющих газов на острове были уничтожены, оборудование демонтировано, а завод, электростанция и лаборатория – навсегда закрыты и заброшены. Оставшиеся без присмотра подопытные кролики из лабораторий убежали на волю – и стали, по сути, единственными постоянными жителями острова...
За долгие годы кролики расплодились на Оокуносиме в огромном количестве и превратили её в настоящий рай для любителей животных.
Чтобы популяции длинноухих пушистиков ничто не угрожало, на остров строго запрещается привозить собак и кошек. Кролики совершенно не боятся туристов, охотно общаются с посетителями, дают себя кормить и гладить.
Как рассказывает хранитель местного музея, единственное, чего кролики не любят – так это дождливой погоды, когда на остров приезжают мало туристов и привозят мало вкусностей для угощения.
Детские журналы редко живут долго. Потому что меняется мир вокруг, меняются интересы, меняется техника, меняются нравы, меняется политика – а детский журнал, уж поверьте, штука очень хрупкая и тонкая.
Сорок два года просуществовал журнал «Задушевное слово», но в 1918 году он своё существование прекратил – причём последние десять лет этот журнал не критиковал только ленивый – за «второсортное и безнадёжно устаревшее содержание». А созданный «в пику» тому самому «Задушевному слову» весёлый и задорный журнал «Галчонок» (для которого, кстати, много писали и Александр Радаков, и Владимир Маяковский, и Саша Чёрный и другие «сатирконовцы») просуществовал всего три года! Созданный «обэриутами» Хармсом и Заболоцким, возглавляемый Самуилом Маршаком «Чрезвычайно интересный журнал», он же «Чиж» продержался одиннадцать лет.
Весьма почтенного возраста достиг журнал «Весёлые Картинки» – ему в этом году исполняется 68 лет! Наш «Лучик» в сравнении с этим «дедушкой» совсем-совсем юный, нам на шестьдесят лет меньше.
Но вот «Мурзилка» – поистине самый настоящий рекордсмен, истинная легенда среди советских, российских, да и вообще среди прочих детских журналов.
Мурзилка – это самая настоящая блестяще иллюстрированная энциклопедия советской детской литературы. Просто список авторов и художников может занять несколько страниц текста, и какие там имена! Лев Кассиль, Агния Барто, Самуил Маршак, Сергей Михалков, Корней Чуковский, Николай Носов, Виктор Драгунский, Ирина Токмакова... И художники: Владимир Сутеев, Евгений Медведев, Виктор Чижиков, Евгений Рачёв, Лев Токмаков, Александр Семёнов, Аминадав Каневский, Алексей Пахомов, Владимир Лебедев, Аркадий Шер, многие, многие другие!
Этот журнал, без сомнений и споров, вобрал в себя всё самое лучшее, что только могли предложить детям художники и писатели. Этот журнал попал в «Книгу рекордов Гиннесса». Тираж «Мурзилки» превышал пять миллионов экземпляров – для современной журналистики цифра просто астрономическая.
«Мурзилка» – это мой самый первый журнал. В смысле именно «мой», то есть выписанный именно мне и для меня! Это случилось в немыслимо далёком 1981 году – в январе мне исполнилось пять лет, я уже умел читать, и на семейном совете было принято торжественное решение – выписать мне «Мурзилку», как Дяде Фёдору из мультфильма. Я страшно обрадовался, по дороге в детский сад каждое утро обязательно проверял почтовый ящик, а когда он наконец пришёл, долгожданный «мой журнал», прыгал и плясал от счастья. Я обязательно нёс журнал с собой в детский сад, и там с наслаждением читал вслух другим детям (воспитательницы меня за это очень ценили, поскольку могли в это время попить чай или просто отдохнуть) и былины про русских богатырей, и африканские сказки, и «Школу клоунов» Успенского, и «Маленькое привидение» Пройслера, и рассказы-комиксы Александра Семёнова про злую волшебницу Ябеду-Корябеду, и про Саушкина, который ходил за спичками... А ещё – про ракеты и космические корабли, про самолёты и пароходы, про канал Волга-Москва и про железную дорогу БАМ и вообще про всё-всё на свете!
Сейчас я работаю в другом детском журнале. И первым детским журналом, который откроет для себя мой внук, наверняка будет «Лучик» (своя рубашка ближе к телу, уж извините!). Но всё равно – я от всей души поздравляю тех авторов и художников, которые работают для сегодняшнего «Мурзилки». А ещё – каждый раз, когда я пишу для сегодняшнего «Лучика», я очень хочу, чтобы у меня получались статьи увлекательные, познавательные, интересные, запоминающиеся – именно такие, какими были статьи в «Мурзилке». И, кстати говоря, очень может быть, что и в том, что я в конце концов стал именно детским писателем, «виноват» тот самый «Мурзилка» из 1981 года.
Счастья и процветания этому чудесному журналу, который радует мальчишек и девчонок уже целых сто лет! Счастья, удачи, успеха, дорогой «Мурзилка»!
Читатель «Мурзилки» с сорокапятилетним стажем, автор детского журнала «Лучик», детский писатель и журналист, член Союза российских писателей мальчик Саша Червяков
* * * Александр Станиславович, как обычно, всё правильно сказал. У него есть талант – говорить нужные слова в нужное время. Мне, как обычно, остаётся только оттенить его слова анекдотом.
У моей жены есть подруга, а у подруги дедушка был старым большевиком. (Так официально называли коммунистов, вступивших в партию ещё до революции 1917 года, когда это было небезопасно и вовсе даже не выгодно.) Благодаря этому дедушке у семьи подруги есть дача в Тарасовке. А Тарасовка – это... это Тарасовка. Стародачное место под Москвой.
Однажды мы были у них в гостях и ходили к их соседям поливать в доме цветы (соседи куда-то уехали). Я тогда ещё не работал в "Лучике" – и никакого "Лучика" тогда ещё не было... Соседский дом произвел на меня очень сильное впечатление. Знаете, старый дом, с величественно скрипящими половицами, цокающими маятником часов и монументальным буфетом... Дом-музей. "При Сталине это была дача главного редактора "Мурзилки"" – поведали нам.
Я потом в шутку сказал жене, что да-а-а, хотел бы я быть главным редактором "Мурзилки". Имея в виду, что хорошо бы хоть чуточку пожить в таком доме, конечно. Но, видимо, Тот, Кто Нас Слышит, неправильно меня понял.
О дровах мы говорили вчера, когда рассказывали про европейские леса и их исчезновение. Дрова очень долгое время были основным топливом – даже первые пароходы и паровозы топили именно дровами. Потом их заменили углём, потому что уголь – топливо более «калорийное».
– Как это, «калорийное»? Его едят, что ли?
Нет, просто количество тепла, которое даёт тот или другой вид топлива, измеряется в калориях на килограмм...
– А что такое «калория»?
Калория – это такое количество теплоты, которое позволяет нагреть 1 грамм воды на 1 градус. Скажем, в литре воды – 1000 граммов. Сколько нам нужно тепла, чтобы вскипятить литровый чайник? От комнатной температуры (20 градусов) до кипения (100 градусов) – разница 80 градусов. Умножаем 80 на тысячу – и получаем, что понадобится нам 80 тысяч калорий, или 80 килокалорий.
У дров теплота сгорания в среднем составляет около 3000 килокалорий на килограмм (то есть килограмма дров хватит для того, чтобы вскипятить примерно 37 литров воды – обычная задачка на деление). А у угля теплота сгорания – около 7000 килокалорий на килограмм, почти в 2 с половиной раза больше, то есть сжигая 1 килограмм угля, мы сможем получить уже свыше 90 литров кипятка! Так что уголь – топливо более «горячее», более эффективное, и не зря уже в XIX веке на уголь перевели все паровые машины и водогрейные котлы.
Но... при этом дрова всегда оставались «запасным игроком в команде». Скажем, первый пароход, который совершил плавание из Европы в Америку.
"Сириус" в порту Нью-Йорка
Назывался он «Сириус». Запас угля на этом пароходе был огромный – 450 тонн! Почти 8 железнодорожных вагонов. Но этого запаса на путешествие не хватило – и капитан тогда приказал начать разбирать на дрова сам корабль! Чтобы доплыть до Нью-Йорка, «Сириусу» пришлось сжечь в топках все мачты, настил палубы, поручни и даже мебель из кают пассажиров! Этот анекдотический (но реальный) случай потом много раз обыгрывался в разных историях (например, в романе Жюля Верна «80 дней вокруг света», где Филеас Фогг сжигает половину парохода «Генриетта», чтобы дотянуть до находящегося слишком далеко порта назначения).
Итак, дрова долгое время служили людям в качестве основного топлива (да что там говорить, много где служат и сегодня). Но проблема заключается в том, что для рубки дров нужен лес. И чем больше мы рубим дров, тем леса становится меньше. Вспомните сказки братьев Гримм или Шарля Перро. В большинстве случаев там упоминаются люди, которые собирают в лесу хворост – то есть опавшие на землю сухие ветви и сучья.
Жан-Франсуа Милле. Собирательницы хвороста
Потому что уже 500 лет назад в Европе рубить лес на дрова разрешалось только избранным! Греться дровами имели право короли, графы и герцоги с баронами. Простым людям дозволялось только собирать хворост – а за самовольную рубку леса по законам того времени лесник имел право повесить на первом же суку...
А это Ван-Гог о том же...
Помимо хвороста люди придумали довольно много способов заменить дорогостоящие дрова. В тех краях, где леса и деревьев мало – в лесостепях, степях, полупустынях, высоко в горах – дрова заменяли кизяком, то есть высушенным навозом. В северной Африке, в центральной Азии, в Гималаях люди (в основном старики и дети, потому что работа не тяжёлая) ходили по пастбищам и собирали навоз – коровий, буйволиный, овечий, верблюжий, кое-где даже человеческий. Дальше этот навоз смешивали с соломой и лепили из получившейся смеси одинаковые «кирпичики». Полученные брикеты высушивали на солнце и складывали в кучи для хранения...
Топливные брикеты из навоза (Индия)
Килограмм сухого коровьего навоза при сгорании даёт около 2000 килокалорий. Это меньше, чем у дров или угля, но тоже вполне приличная цифра. Даже в наше время в некоторых странах – например, в Пакистане или Индии – на таком вот «биотопливе» работают целые электростанции!
А вот другой вариант биотоплива... Рыба!
В тех краях, где леса мало, а рыбы много – скажем, в Ростовской, Астраханской или Волгоградской областях России – ещё не так давно печи для обогрева и приготовления еды часто топили сушёной рыбой, той же самой воблой, чехонью и таранькой. А в Сибири в качестве дров использовали щуку – в реках её было невероятно много, а за еду её жители Сибири в те времена вообще не считали. У сибиряков даже поговорка была: «Рыбы нет, щука есть». Сушеную щуку складывали в поленницы, как дрова. Горит рыба благодаря высокому содержанию жиров – жиры вообще хорошо горят, как животные, так и растительные. Всопмните, как может вспыхнуть масло на сковороде...
Кто читал приключенческую книжку Майн Рида – «Затерянные в океане»? Там описывается использование в качестве топлива спермацета, то есть вещества, содержащегося в организме кашалота. Внутри огромной головы крупного кашалота хранится около 10 тонн спермацета. Так что неудивительно, что в XIX веке, когда китобойный промысел процветал, спермацет при необходимости использовали и для освещения, и для обогрева.
Жидкий китовый жир – ворвань – также очень долго использовали и в качестве «дров» (то есть горючего), и в качестве светильного масла, и даже в качестве смазочного масла в тех же паровозах, пароходах и первых автомобилях. Ради жира было убито огромное количество китов – в середине XX века ежегодно добывалось по 30-40 тысяч животных...
Кстати, чтобы вытопить жир из кита, тоже нужно топливо, те же самые «дрова». Но где их взять в море? Возить с собой на корабле? Очень дорого и неудобно. И тогда китобои южного полушария придумали использовать вместо дров... птиц! Обыкновенных пингвинов.
Мясо пингвинов – штука малосъедобная, прежде всего из-за огромного процента жира, так что при наличии любой другой еды ради мяса на пингвинов не охотились. Но вот горят тушки пингвинов – благодаря всё тому же жиру – очень хорошо, передвигаются пингвины медленно, характер у них доверчивый и неагрессивный, а потому китобои (а также участники многих антарктических экспедиций) несметное количество пингвинов перебили «на дрова». Скажем, когда европейцы открыли Фолклендские острова, их называли «царством пингвинов». Но к началу 80-х годов прошлого века пингвины там были истреблены почти полностью...
Пингвины Фолклендских островов. Их отстреливали на дрова десятками тысяч...
Пингвинов в тех краях спасли... точнее, спасла война. В 1982 году между Великобританией и Аргентиной началась война за Фолклендские острова. В ожидании британского десанта аргентинцы заминировали побережье – установили десятки тысяч противопехотных и противотанковых мин. Разминирование – процесс медленный и дорогостоящий, поэтому даже сейчас на тамошних берегах всё ещё находятся обширные минные поля, куда человеку (если он не идиот и не самоубийца) заходить категорически нельзя. А вот веса пингвина для срабатывания мины оказалось недостаточно – и под защитой минных полей пингвины снова стали размножаться, их популяция начала медленно восстанавливаться, сейчас численность фолклендских пингвинов приблизилась к миллиону особей.
А что ещё можно использовать в качестве «дров»?
Ну, бензин, керосин и природный газ – это понятно. Эти виды топлива очень эффективны, лучше дров. Теплота сгорания у природного газа и у бензина – около 10000 килокалорий на килограмм. А вот из необычных (во всяком случае, для нас в России) видов топлива стоит вспомнить про... этанол, то есть этиловый спирт!
В Бразилии этанол производят из сахарного тростника, причём в очень больших количествах, и используют вместо бензина – в качестве топлива для автомобилей. И на автозаправках там продают спирт! (Помните, на днях мы рассказывали, что бензин когда-то продавали в аптеках?)
По сравнению с бензином спирт при сгорании даёт меньше теплоты (примерно 7000 килокалорий на килограмм), так что заправлять «спиртовые машины» приходится чаще и пробег у машин «на спирту» (по-английски такие машины называются «многотопливными», «flex-fuel») немного меньше. Зато спирт в тех краях стоит существенно дешевле бензина, и при его сгорании выделяется меньше углекислого газа, так что это топливо более «экологически чистое».
Применяется как чистый спирт (топливо «Е100»), так и смесь бензина со спиртом (скажем, топливо «Е85» содержит 85% спирта и 15% бензина).
Ну а самое энергоёмкое в природе топливо, самые эффективные «дрова» во вселенной – это газ водород. При сгорании 1 килограмма водорода выделяется в 10 раз больше тепла, чем при сгорании дров, свыше 30000 килокалорий! Но вот добывать и хранить водород – удовольствие дорогое, так что пока более-менее широкое распространение водородное топливо получило только для ракетных двигателей.
Экспериментальная археология – одно из самых интересных направлений в современной науке.
Классическая археология – это, как всем известно, прежде всего раскопки. Тщательно осматривается каждая мелочь, а затем – уже в рабочем кабинете – археологи пытаются на основе полученных данных воссоздать внешний вид поселений и образ жизни людей тысячи лет назад. Экспериментальная археология работает по-другому...
В этой науке нужно не просто придумать«как оно было» на основании собственных догадок и теорий. Здесь нужно попытаться максимально достоверно воспроизвести древние технологии – только, конечно, уже силами современных людей. Полученные при этом результаты бывают очень даже неожиданными.
Скажем, очень долгое время – почти до 80-х годов прошлого века – историки всего мира были убеждены, что каменные орудия труда ужасно неэффективны в сравнении с металлическими. «Зачем люди придумали медные и бронзовые топоры вместо каменных?» – спрашивали школьники на уроках истории. «Потому что каменным топором работать очень трудно и долго, – отвечали им учителя. – Медным топором дерево можно срубить за считанные часы, а каменным придётся работать несколько дней». Однако археологи-экспериментаторы сделали точные копии древних топоров из камня и попробовали срубить дерево и замерить время работы. Оказалось, что каменным топором дерево срубается вполне себе «быстро» – медленнее, чем стальным или медным, но не в десятки и сотни раз, как это предполагалось раньше! Всего за час работы нефритовым топором можно срубить довольно толстую сосну...
Участники научно-практического семинара испытывают каменные топоры на предназначенных для санитарной вырубки деревьях
Или, скажем, моаи – гигантские каменные статуи с острова Пасхи (Рапа-Нуи). Очень долгое время учёные спорили – каким же образом туземцы транспортировали эти статуи из каменоломен на склонах вулкана Рано-Рараку к месту установки? Ведь для этого многотонную каменную конструкцию пришлось бы передвигать на десятки километров! Кто-то высказывал предположения о неизвестных нам технологиях, а кто-то даже допускал «вмешательство инопланетян». Смогли «поставить точку» в этом споре именно экспериментальные археологи: сперва на бетонных моделях, а затем и на настоящих моаи острова они поставили эксперимент. Взяли длинные сплетённые из лиан канаты, обвязали ими голову моаи с разных сторон, пригласили физически крепких добровольцев, разделили на группы, напряглись, потянули – и... статуя в итоге «пошла»! В вертикальном положении, подобно тому, как грузчики на складах «кантуют» тяжёлые ящики.
Эксперимент с копией статуи с Рапа-Нуи
Кстати, за экспериментом с передвижением моаи наблюдал лично Тур Хейердал – норвежский учёный, один из первых в мире экспериментальных археологов. Ещё в 1947 году для того, чтобы доказать, что древние полинезийцы могли переплывать огромные расстояния в океане на примитивных плавательных средствах – лодках и плотах – он вместе с группой единомышленников построил «по древним технологиям» плот «Кон-Тики», на котором смог доплыть из Южной Америки до островов Туамоту, то есть за неполные 4 месяца пройти почти 7000 километров! Это был серьёзный удар по распространённым представлениям тогдашних историков о том, что «плавать через океан» (а не вдоль берегов) люди научились только в XV веке, во времена Христофора Колумба и Васко да Гамы.
Плавание на "Кон-Тики"
Успехи экспериментальной археологии произвели впечатление на очень многих людей. Стали появляться целые клубы «реконструкторов» – то есть людей, которые воссоздавали технологии разных исторических эпох, от первобытных охотников с каменными топорами и деревянными копьями до средневековых рыцарей в пластинчатых доспехах. Вместо того, чтобы читать бесконечные исторические хроники и спорить до хрипоты, скажем, «может ли стрела, пущенная из лука, пробить железный нагрудник?», они просто делали нагрудник, делали лук, стрелу, производили выстрел – и на практике оценивали, может или не может, а если может, то при каких обстоятельствах.
В 1978 году японский археолог Садзуки Ёшимура решил с помощью экспериментальных технологий разгадать загадку, которая будоражила умы людей уже сотни лет: он решил ни много ни мало построить египетскую пирамиду – и не просто пирамиду, а пирамиду Хеопса! Само собой, он понимал, что построить точную копию не получится, поскольку не хватит ни времени, ни денег. Однако он решил, что древние технологии вполне можно отработать на «масштабной копии». Ёшимура долгое время жил и работал в Египте (он даже был женат на египтянке), поэтому власти страны, подумав, дали ему разрешение на начало работ. С единственным условием – чтобы по окончании эксперимента, когда «современная» пирамида будет построена, она была разобрана. Ну, чтобы не разрушать исторический облик плато Гиза, где находятся великие египетские пирамиды и где планировалось производить эксперимент.
Что было известно в те годы о конструкции пирамид и технологиях их постройки? Не больше, чем известно учёным и сегодня. Итак, основная масса пирамиды выкладывалась из огромных «кирпичей» – блоков из довольно мягкого известняка весом от 2 до 10 тонн. Внутренние коридоры и погребальные камеры строились из твёрдых тяжёлых пород – гранита и диорита. Сверху пирамида обкладывалась известняковыми плитами, а на самый верх устанавливался пирамидион – своего рода «макушка», весящая более 10 тонн. Осматривая пирамиду снаружи и изнутри (что сегодня охотно делают многочисленные туристы), легко заметить, что каменные блоки пирамид уложены исключительно плотно – между ними невозможно всунуть лезвие ножа!
Какие технологии были известны древним египтянам? Если верить дошедшим до нас письменным свидетельствам, настенным изображениям и результатам раскопок, то технологии эти были весьма примитивны. Египтяне умели пользоваться рычагом, им были известны катки из брёвен и сани-волокуши, под сани для облегчения скольжения часто лили воду или масло. Пирамида строилась примерно в 2600 году до нашей эры. В те времена люди ещё не умели выплавлять железо (и тем более сталь), поэтому самое лучшее, на что могли рассчитывать строители – это инструменты (пилы и рубила) из меди и бронзы. Однако бронза и медь в те времена были очень дороги и выплавлялись в малых количествах, так что у большинства строителей инструменты были деревянными и каменными. Для измерений египтяне пользовались верёвками, они умели возводить земляные насыпи, ну и... Собственно, на этом всё. Четыре с половиной тысячи лет назад – это серьёзно.
Изначально Ёшимура решил построить копию пирамиды Хеопса, уменьшенную примерно в 7 раз. То есть экспериментальная копия в итоге должна была получиться 20 метров в высоту (вместо 146 метров) и 30 метров в ширину (вместо 230 метров). Однако японец очень быстро понял, что у него ничего не получится: предприимчивые арабы-египтяне, услышав о том, что начинает строиться копия великой пирамиды, тут же взвинтили цены на известняк «до небес». У исследователей не было столько денег, они не могли закупить необходимый для строительства камень!
Со вздохом археологи решили, что им «хватит» построить копию, уменьшенную в 13 раз – то есть высотой 11 метров и шириной (длиной основания) 17 метров. Это уже, вообще говоря, получалась не «пирамида», а, скорее, «пирамидка» – даже окружавшие пирамиду Хеопса многочисленные «пирамиды цариц» были выше в 3 раза. В общем, получалось, что японцы собираются выполнить строительную задачу, которую древние египтяне решали неоднократно и в больших количествах... Это сильно «опускало» проект с точки зрения рекламы и зрелищности. Но учёные всё-таки приняли решение идти до конца.
Неприятности начались практически сразу же. Выяснилось, что прочное скальное основание, необходимое для постройки пирамиды, в выбранном месте отсутствует. Скрепя сердце, исследователи пригнали ни грамма не древний экскаватор, выкопали яму под фундамент и залили (опять совсем не древнеегипетским) бетоном... А что им было делать? Иначе вообще весь эксперимент должен был провалиться, ещё не начинаясь... Цемент, кстати, пришлось закупать в Румынии – потому что предприимчивые египетские строительные фирмы снова оперативно взвинтили цены.
По современным теориям, известняковые блоки египтяне откалывали от скального массива весьма примитивным способом – вставляли в проделанные рубилами отверстия деревянные клинья и поливали их водой; клинья, набухая, откалывали кусок камня примерно нужной формы. Далее каменный блок оббивался всё теми же рубилами или распиливался медной пилой, под которую непрерывно сыпали песок. Здесь археологов-экспериментаторов ждал первый неприятный сюрприз: оказалось, что подобная технология изготовления блоков даёт огромный процент брака. Природный камень никогда не бывает абсолютно однородным – и глыбы часто раскалывались по внутренним трещинам совсем не так, как хотелось людям. Обычно из 10 отколотых археологами глыб только 3-4 годились для постройки, остальные представляли собой «мусор», отходы...
Дополнительные сюрпризы принесло измерение размеров «по-древнеегипетски», то есть обычными верёвками. Размеры у блоков получались одинаковыми только «очень примерно», с большими допусками. Когда строители начали укладывать эти блоки, то выяснилось, что щели между ними получаются очень даже большими – иногда можно было легко просунуть ладонь или даже руку. Совершенно не похоже на настоящую древнеегипетскую кладку – когда между двумя блоками не получится даже вставить банковскую карточку или всё то же самое лезвие ножа.
Незаконченный обелиск из древнеегипетского каменного карьера (Асуан). На поверхности обелиска сохранились линии разметки, а также следы от инструментов рабочих
Сущей мукой стала транспортировка 3-тонных вырубленных блоков по подготовленной заранее земляной насыпи. Блоки «ехать» упорно не хотели, тогда было решено «подмазать» катки, чтобы уменьшить трение. Трение действительно уменьшилось – но на мокрой скользкой насыпи стали проскальзывать и вязнуть ноги у рабочих, которые тянули блок за верёвки! Работа продвигалась с огромным трудом, затягивалась, деньги у исследователей стремительно заканчивались... В итоге Ёшимура не выдержал – к возведению пирамиды «подключились» ну совсем не древнеегипетские вилочный погрузчик и два подъёмных крана. И, если с транспортировкой «обычных» блоков всё-таки можно было обойтись «человеческими силами», пускай ценой огромных затрат времени и сил, то с пирамидионом (навершием) ситуация была «мёртвая» – без подъёмного крана поднять его на вершину пирамиды не получилось бы никак.
Итак, повторить триумфальный успех Тура Хейердала у Садзуки Ёшимуры не получилось. Как и было договорено с властями Египта, после завершения эксперимента пирамида была разобрана, так что нам с вами остались только редкие кадры кинохроники (обратите внимание на подъёмный кран):
Несмотря на неудачу, эксперимент японских археологов всё-таки дал ценные научные результаты. Хотя, конечно же, в большинстве отрицательные. Да, каменные блоки из известняка вполне можно откалывать с помощью деревянных клиньев, обрабатывать ручными рубилами и измерять верёвками. Но процент брака при этом очень высок – куда тогда делся весь строительный мусор, образовавшийся 4 с половиной тысячи лет назад? Это камень, он не гниёт и не ржавеет. Получается, что из «отходов производства» пирамиды Хеопса можно было возвести ещё одну пирамиду, причём не меньшего размера... Да и точность изготовления блоков оказалась чудовищно низкой – вряд ли такая понравилась бы фараону и его чиновникам... И это мы говорим о мягком известняке – а как насчёт гранитных глыб из погребальной камеры? Гранит – не известняк...
Вот всё, что удалось построить в ХХ веке...
Однако главной проблемой, обнаруженной во время эксперимента, стала логистика – то есть организация доставки материалов, транспортная инфраструктура, питание рабочих, организация труда и другие похожие проблемы. Плато Гизы – это пустыня, для «смазки» насыпей и банально для питья людей ежедневно требуется огромное количество воды. Воду (и продукты) исследователям в итоге пришлось подвозить автомобилями – в очередной раз закрыв глаза на «анахроничность», то есть на то, что во времена египетского Древнего Царства никаких грузовиков не было и в помине... В общем, даже для того, чтобы построить уменьшенную в 13 раз копию пирамиды Хеопса, потребовались колоссальные финансовые и временные затраты – причём сохранить «чистоту» эксперимента, то есть вообще не использовать современных технологий, у исследователей не получилось. Один подъёмный кран чего стоит... И (что самое интересное) простейшие математические расчёты показывали – построить пирамиду Хеопса в наше время за 20 лет (как это написано у древнегреческого историка Геродота) невозможно. Даже если «бухнуть» на такой эксперимент триллионы денег...
Означает ли это, что египетские пирамиды строили инопланетяне? Вряд ли. Тем не менее, получается, что мы очень многого не знаем о древнеегипетских технологиях, что наши представления о тогдашнем уровне развития науки и техники как минимум нуждаются в существенном улучшении. А ещё получается, что древние египтяне всё-таки знали что-то такое, чего не знаем мы. Так что учёным-археологам – и обычным, и экспериментальным – ещё предстоит очень много работы. Ну, если мы действительно хотим в итоге докопаться до того, «как оно было на самом деле».
Недавно один наш читатель рассказал о мальчике, который не слышал ни одной сказки Пушкина. Его мама выбросила все книги Александра Сергеевича после того, как узнала про его скабрёзные эпиграммы и кощунственную поэму «Гавриилиада».
Над принципиальной мамой можно посмеяться, конечно. Но мы не будем. Лучше расскажем вот какую историю…
В 1826 году во время посещения Святогорского монастыря Пушкин увидел открытую Библию и машинально прочёл страницу, на которой она открыта. Это была Книга пророка Исайи, отрывок, в котором пророк говорит о том, как ему явились шестикрылые Серафимы:
«И сказал я: горе мне! Погиб я! Ибо я человек с нечистыми устами…» (то есть «мне ли говорить о Боге, если это делают ангелы»). «Тогда прилетел ко мне один из Серафимов, и в руке у него горящий уголь, который он взял клещами с жертвенника, и коснулся уст моих, и сказал: вот, это коснулось уст твоих, и беззаконие твоё удалено от тебя, и грех твой очищен. И услышал я голос Господа, говорящего: кого Мне послать? Кто пойдёт для Нас? И я сказал: вот я, пошли меня» (Ис. 6, 5 — 8).
Атмосфера монастыря, душевное состояние, в которое погрузился поэт, оказывают на него странное и сильное впечатление. Несколько дней эти образы преследуют его, пока наконец он не встаёт ночью и не записывает стихотворение «Пророк». Напомним отрывок:
...И он к устам моим приник, И вырвал грешный мой язык, И празднословный и лукавый, И жало мудрыя змеи В уста замершие мои Вложил десницею кровавой. И он мне грудь рассек мечом, И сердце трепетное вынул, И угль, пылающий огнем, Во грудь отверстую водвинул...
Почему этот случай так взбудоражил Пушкина? Может, потому, что его собственные уста были «нечисты» — осквернены многими от буйства гормонов происходящими скабрёзными строками?
И это он сам, Пушкин, ощущал «духовную жажду» — и желал быть призванным к служению, быть может, более высокому, чем легкомысленное «служенье муз»?
Заметьте, сколь сложен обряд, описанный в стихотворении: и язык вырвал, и грудь рассёк, и сердце вынул, и на место сердца вставил пылающий уголь, тогда как в Книге ангел всего лишь касается этим углём уст пророка. Словно не было у поэта уверенности, что одно лишь прижигание уст поможет. Будто чувствовал: без КАЗНИ никакое возрождение для него невозможно...
И вот наступает 1828 год. Он становится для Пушкина годом тяжёлого нравственного кризиса. В правительстве идёт следствие по делу написанной им за семь лет до этого ходящей в анонимных списках «Гаврилиады». За богохульство анонимному автору поэмы полагается каторга. Только надо его ещё сперва отыскать. Этим занимается специальный следственный орган — Временная верховная комиссия.
Допрошенные по делу указали на предполагаемое авторство Пушкина. Ему пришлось испытать небывалые доселе страх и унижение. Одно дело — встать в ряды декабристов, бунтовщиков, и совсем другое — оказаться осуждённым за литературное хулиганство.
Пушкин не боялся ни смерти, ни гонений, но он боялся бесчестия. И — потерял лицо. Он лгал Временной комиссии, приписывал авторство «Гаврилиады» покойному князю Дмитрию Петровичу Горчакову, пытался вводить в заблуждение друзей. «Вряд ли был в его жизни момент большего в собственных глазах позора», — пишет литературовед В. С. Непомнящий.
Царь вроде бы поверил Пушкину и просил его лишь помочь следствию отыскать того, «кто мог сочинить подобную мерзость». Пушкин был в отчаянии. Граф П. А. Толстой посоветовал ему не запираться. И Пушкин пишет царю письмо, в котором признаётся в «шалости столь же постыдной, как и преступной».
Царь поступил благородно. Прочитав письмо, он повелел прекратить расследование, но никому не сообщил о признании Пушкина. (Недаром Николая Павловича Романова современники называли царём-рыцарем.)
Пушкин испытал огромное сотрясшее его душу облегчение. Бывают очищения слёзные, очищения страданием, очищения смехом, а бывает — очищение стыдом. Стыд — одно из сильнейших чувств: он способен провоцировать физиологические реакции от покрасненья ушей до обморока, стыд может мучить долго, как рана, и заживать, исчезая из эмоциональной памяти без следа.
Для человека чести, каковым Пушкин являлся, пережитое, без сомнения, было той самой «Серафимовой казнью», вследствие которой прежний человек умирает и появляется на свет другой человек. Вскоре после окончания следствия (завершившегося в конце осени) он пишет:
Как быстро в поле, вкруг открытом, Подкован вновь, мой конь бежит! Как звонко под его копытом Земля промёрзлая звучит!..
Злосчастный 1828 год заканчивался. В декабре 1828 или январе 1829 на детском балу у танцмейстера Иогеля Пушкин впервые видит юную Наташу Гончарову. Начинается, как принято говорить, «совсем другая история».