"Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической лаборатории" - читать интересную книгу автора (Сибрук Вильям)

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ Вуд устанавливает ртутный телескоп в коровнике и пускает кошку в свой спектроскоп

«Динг, донг, звон, В колодце он. Что же Вуд взял в путь? Лоханку, и в ней ртуть. Что же вышло из сего? Почти что ничего!»

Изобретенный Вудом так называемый ртутный телескоп — вращающийся плоский сосуд с ртутью на дне колодца — был одним из самых бесполезных и сенсационных его произведений. Он был основан на том, что поверхность ртути во вращающемся сосуде принимает форму параболоида. Блюдо со ртутью было установлено на дне колодца под коровником, и в потолке над ним было пробито отверстие. Сосуд медленно вращался электромотором, а наблюдатель над колодцем наблюдал через окуляр увеличенные отраженные изображения звезд и планет, проходивших через зенит.

У Вуда был инструмент, построенный Уорнером и Свэси из Кливленда, известными строителями больших астрономических телескопов. Необходимы были крайние ухищрения, чтобы обеспечить равномерное вращение сосуда со ртутью, так как малейший толчок вызывал рябь на ее поверхности, искажавшую изображение в зеркале. Вуд блестяще разрешил задачу, подвесив сосуд в независимо вращающемся кольце, приводимом в движение электромотором и связанном с сосудом с ртутью только тонкими резиновыми полосками. Таким образом, сосуд вращался, но колебания мотора ему не передавались. Фокусное расстояние инструмента можно было изменять от четырех до четырнадцати футов простым изменением числа оборотов мотора. Стоя на краю колодца и смотря вниз, можно было видеть изображения звезд, по яркости похожих на отдаленные электрические лампы, «висящими в воздухе» у отверстия колодца — особенно замечательное зрелище, когда большое скопление звезд в созвездии Геркулеса проходило через зенит.

27 августа 1908 года «Нью-Йорк Тайме» посвятила всю заглавную страницу своего второго отдела, щедро иллюстрированному очерку под заглавием:

В воскресенье 11 апреля 1909 года балтиморская «Сан» поместила еще более сногсшибательное описание на первой странице, с изображением Вуда, напоминавшего Тарзана, огромного усеянного кратерами полумесяца, похожего на швейцарский зеленый сыр, и покосившегося бревенчатого коровника. Были также приложены чертежи — разрез колодца, не похожий ни на что на свете, но предвосхищавший карикатуры, которые впоследствии сделали Руба Гольдберга знаменитостью. Заголовки были столь же замечательны:

«Ассошиэйтед Пресс» и научно-популярные синдикаты также набросились на новое изобретение, а коровник стал местом паломничества ученых и любопытных. Новость перелетела по телеграфу за океан. Французские газеты писали о puits et plancher poulie (колодце с вращающимся полом); берлинские журналы провозгласили делающим эпоху изобретение eines originellen Spiegelteleskops (оригинального зеркального телескопа). Пара тевтонских астрономов совершили паломничество, заглянули в колодец и воскликнули: «Gott im Himmel! Wunderschon!» (Бог небесный! Великолепно!).

Рассуждение, которое приводило всех в восторг, состояло в том, что если двадцатидюймовое блюдо со ртутью на дне старого колодца в коровнике делает такие чудеса, то двадцатифутовая поверхность, опущенная в глубокую шахту, очевидно, «спустит» Луну в самую Балтимору. Бостонская «Транскрипт» загорелась даже идеей подавать сигналы марсианам, хотя нечего и говорить, что сам Вуд не думал об этом и не предвидел всей этой фантастической чепухи.

Артур Гордон Вебстер, тогда руководитель отделения физики в университете Кларка, одним из первых посетил Ист Хэмптон. Он добродушно посмеялся над ртутным телескопом и написал в книгу гостей Вуда стихи, которыми начинается эта глава. Астроном В. X. Пикеринг приехал после него и, когда Вуд разрешил при нем квадруплет (четверную звезду) Эпсилон Лиры в свой телескоп, написал в ту же книгу следующую шутку:

Его брат, еще более знаменитый, Эдуард Пикеринг, директор Гарвардской обсерватории, сказал, среди горячки и возбуждения вокруг нового изобретения: «Я думаю, лучше подождать…»

Сам Вуд, найдя на стене коровника старую надпись карандашом: «Май 1860. Первый теленок», добавил к ней другую: «Июнь 1908. Ртутный телескоп» и был вполне согласен с Пикерингом.

Однако великий имперский штат Техас был совсем другого мнения. Техасцы были полны желания немедленно начать сигнализировать на Марс. Идея — немного подождать — совершенно не нравилась им, а также знаменитому археологу, достопочтенному профессору Вильяму С. Коулу из Атланты (штат Джорджия), специалисту по памятникам религиозных культов и Библии. Он чувствовал, что сам бог вдохновил профессора Вуда и что сквозь скромную крышу коровника люди увидят сами врата рая на небесах. У профессора Коул не было финансовой поддержки, чтобы осуществить свою идею, но богатый Техас начал бомбардировать Вуда телеграммами. Первая из них пришла из Форт-Уорса, она была подписана газетой «Стар телеграм» и гласила: «Сколько будет стоить постройка установки Техасе наблюдение Марса ртутными рефлекторами согласны ли Вы проводить опыты огромные ненаселенные пространства чистая атмосфера большая высота создают прекрасные условия».

По пятам ее прилетела вторая, еще более решительная: «Просим сообщить, желаете ли Вы построить опытную установку огромными ртутными зеркалами все расходы гарантируем Стэмфорд Техас готов затраты десяти тысяч долларов возможно больше просим ответить».

Когда доктор Вуд отверг предложение и заявил в газетах, что у него нет ни малейшего желания ехать в Техас и сигнализировать Марсу, техасцы в отчаянии подняли сумму до 50 000 и телеграфировали: «Мы сделаем все возможное, чтобы помочь Вам и уверяем Вас, что имеем вполне серьезные намерения».

Даже это не смягчило каменное сердце профессора. Он даже стал иронизировать над ними. Когда «Нью-Йорк Хералд» осаждала его вопросами о сигнализации на Марс и предлагала схему за схемой — в том числе одно предложение покрыть несколько квадратных миль в пустыне зеркалами, он написал в ответ:

«Что касается проекта привлечь внимание марсиан к факту, что на земле обитают разумные существа, то мне кажется, что лучше бы было изобрести способ более простой, чем постройка зеркала в несколько миль диаметром. Большое черное пятно на фоне белых солончаков может быть создано с гораздо меньшими затратами, и марсианам будет очень легко его заметить, если они существуют и у них есть телескопы, столь же мощные, как земные. Так же легко будет и сигнализировать пятном — даже гораздо легче, чем зеркалом того же размера.

Можно устроить пятно из кусков черной ткани; покрывающих частично длинные цилиндры на фоне белой поверхности почвы, одновременно вращаемые электромоторами. Я не могу сказать, сколько будут стоить четыре квадратных мили ткани. По этому вопрос Вы должны обратиться к текстильным трестам или людям, которые сочиняют детские учебники арифметики. Может быть, мы получим ответ, ибо надо думать, что марсиане старше и поэтому умнее, чем мы. Я, лично, никогда не уделял и не собираюсь уделять внимание проблемам сигнализации на Марсе».

Мне кажется, нечего добавлять больше, чтобы оправдать употребленный эпитет «сенсационный». Не стоит обвинять профессора Вуда в любви к шумной сенсации. Он совершил несколько остроумных и огромных мистификаций, но только в виде шутки. В области серьезной науки он сторонник «ортодоксальной», почти ультраконсервативной точки зрения. Он никогда не верил всяческим фантастическим и громким теориям и предсказаниям. И конечно, он никогда не требовал «признания» своего ртутного телескопа. Он просто изобрел его, и все тут…

Что касается моего второго эпитета «бесполезный»…, то, в настоящее время, ртутный телескоп уже не существует ни у Вуда, ни где-либо еще. Когда Луна поднимается над коровником, не блестит ртуть, и никто не смотрит в зеркало. Попросту говоря, оказалось, что с телескопом нельзя было работать. Я долго не мог понять одной вещи — каким удивительным способом можно направить дыру в земле на определенную звезду или планету. Вуд сказал, что я удивлялся вполне справедливо и что впоследствии он установил над колодцем двадцатидюймовое плоское зеркало из посеребренного стекла, и с помощью него наблюдал объекты, удаленные от зенита на большие углы. Не знаю, очень ли это помогло.

Теперь остается досказать, что все же ртутный телескоп был одной из значительных работ Вуда. Метод вращения зеркала с помощью независимого кольцевого ротора был вскоре применен им ко всем делительным приспособлениям машин, наносящих штрихи дифракционных решеток, и ошибки в расстояниях между отдельными линиями сразу же исчезли. С тех пор это стало важным и общепринятым техническим методом. Так, несмотря на бесполезность основной идеи, вся работа получила техническое значение и является хорошим примером того, как настоящий ученый берется за проблему — приведет ли она к практическим результатам или нет — и разрешает ее, разлагая на составные задачи, которыми и пользуется в отдельности. Собственное техническое описание Вуда (написанное в то время и сохранившееся среди его научных статей), охватывающее и теоретические основы работы, и технику конструирования аппарата, является ясным, скромным отчетом о том, как человек обходит трудности — осуществляя ртутный телескоп или разрешая научную проблему.

Перед «закатом» ртутного телескопа в блюде со ртутью отразилось не звездное небо, а сельская философия американца. Это было во время Брайен-Тафтовской избирательной кампании, и старый фермер из Ист Хэмптона, посмотрев на мириады звезд, отраженных ртутным телескопом, вздохнул и сказал: «Не знаю, много ли в конце концов разницы, кого из них выберут, Брайена или Тафта».

Размышления старика были глубоки, но оригинальны ли они? Или люди так думали еще во времена Пифагора?

В то время как ртутный телескоп, вслед за теленком, погружался в забвение, Вуд уже был занят постройкой — в этом же самом уникальном сарае — лаборатории в Ист Хэмптоне — нового гигантского спектроскопа, или, скорее, спектроскопической камеры, которая относилась к совсем другой категории его творений. Это был, и оставался много лет, величайший и лучший инструмент своего рода во всем мире, и, кроме того, что он дал кошке Вуда такую же бессмертную славу, какую имеет попугай Архимеда, он сделал эпоху в области спектрального анализа и теории спектров. Он впервые разрешил сложнейший спектр йода, в котором насчитывается сорок тысяч линий.

Но так как при рассказе об этом, говорят ли вам в Токио, или здесь, или в Сингапуре, все равно упоминают о кошке, то я считаю неизбежным последовать этому установившемуся обычаю.

История эта имеет много версий. Года два назад за нее взялась «Тайм», и рассказ стал чем-то вроде серии кошачьих приключений в руках ловких писак из газет, которые изобразили кошку ассистентом чародея, аккуратно проделывающим свой номер, когда Вуд позовет ее «Кис, кис, поди сюда и очисти спектроскоп от паутины!» Вариантов так много, что не знаю, в состояний ли сам Вуд рассказать историю вполне правдиво. То, что произошло в действительности, можно рассказать просто и коротко. Спектроскоп состоял из длинной деревянной трубы, в целых сорок два фута, и примерно шести дюймов диаметром, торчавшей из стены сарая на железных подставках; в одном конце ее находилась дифракционная решетка, а на другом — щель и зеркало. За первую зиму и весну после постройки в нее забрались пауки и сплели свою паутину. Когда Вуд возвратился в июне, он заметил дерзкое вторжение. Он схватил кошку и засунул ее — не без сопротивления с ее стороны — в один конец трубы, а затем закрыл его. Кошка, не имея других перспектив, доползла по туннелю к свету и выскочила из другого конца, волоча за собой целый шлейф из паутины, после чего в ужасе бросилась через забор от столь страшного места. Профессор совсем не ожидал, что это событие ждет всемирная известность, но вскользь упомянул о нем в статье, посланной в Philosophical Magazine. Это был просто скорый, эффективный и бесплатный способ добиться желаемого результата первым подручным средством.

Спектроскопическая камера была чудом научной и практической изобретательности. Друзья, коллеги-ученые, любопытные и журналисты стали опять стекаться к теперь уже знаменитому сараю. Есть много статей — в том числе сугубо научные, — описывающих то, что происходило в Ист Хэмптоне в 1912 году. Мне больше всего нравится описание, появившееся в Бруклинском «Дейли Игл» в воскресенье 1 сентября 1912 года, где автор говорит:

«Проходя по дороге, вы никогда не подумаете, что в строении может находиться кто-либо кроме домашних животных — до того момента, когда профессор распахивает огромные двери и показывает вам содержимое.

Новый спектроскоп, который профессор целиком самостоятельно построил, настолько прост, что несведущий неспособен понять, как при помощи него можно добиться столь поразительных результатов. Он состоит из длинной деревянной трубы, длиной в сорок два фута, в один из концов которой вставлена ахроматическая линза диаметром в шесть дюймов, с фокусным расстоянием в сорок два фута, т. е. во всю длину трубы. Перед линзой, с этого же конца, находится дифракционная решетка, разлагающая свет на составляющие лучи. Эта решетка — полированная металлическая пластина с рисками, прочерченными алмазным резцом, по 15000 на дюйм, т. е. 75 000 линий по всей поверхности (квадрат со стороной в 5 дюймов). Решетка вращается вокруг вертикальной оси при помощи стержня с червячной передачей, так что профессор может изучать любую желаемую часть спектра. Инструмент дает столь широкий спектр, что одновременно можно рассматривать только очень малую часть его. Линии на полированной пластинке действуют подобно призме, разлагая свет на компоненты. На другом конце трубы, которая оканчивается в темной комнате, находится небольшая щель, а за ней зеркало, на которое попадает солнечней свет с помощью другого зеркала и линзы. Этот рефлектор и линза работают как гелиостат, вращаемые часовым механизмом вслед за солнцем, так что отраженный свет всегда попадает на второе зеркало в темной трубе, которое, в свою очередь, всегда отражает его сквозь щель на ахроматическую линзу и дифракционную решетку. Когда свет разлагается решеткой и проходит по трубе обратно, он слегка отклоняется кверху, так что на фотопластинке, помещенной как раз над щелью, получается снимок той части спектра, с которой работает профессор. Поразительная разрешающая способность этого инструмента определяет его превосходство над другими спектроскопами. Вот, например, сказал профессор, маленький лабораторный спектроскоп показывает известную желтую линию натрия, как одну сплошную линию, а в новый инструмент та же линия видна как две отдельных, разделенных расстоянием в 5 дюймов.

Далее, весь спектр, наблюдаемый в прибор, имеет в длину 50 футов, а готовый снимок спектра, увеличенный в три раза для изучения отдельных линий, достигает 150 футов длины. Это — полная длина спектра, полученного профессором Вудом, однако его интересует не весь спектр, а только часть его, связанная с его исследованиями. В настоящее время профессор Вуд изучает спектр поглощения йода в связи с другими работами в этой же области, которые он проделал прошлым летом».

Несмотря на сотрудничество кошки, деревянная труба первого ист-хэмптонского спектроскопа пришла в негодность. Вуд построил двухскатный навес по всей ее длине, но дождь и снег намочили ее, и она покоробилась. Тогда он решил устроить новую трубу под землей из керамических канализационных труб. В Ист Хэмптоне жил каменщик и специалист по прокладке труб по имени Банз, с которым Вуд был в приятельских отношениях после случая с купелью. Эта история также имеет много вариантов. Вот что мне рассказал сам Вуд:

«Банз работал у нас, когда мы возобновляли дом, вскоре после покупки его. Он устраивал выгребную яму. Однажды, когда наш автомобиль сломался, я поехал с ним в город в его тележке, с гремевшими сзади бочками и ведрами. Когда мы проезжали через деревню, к нам поспешил новый пастор церкви в Амаган-сете и поднял руку, прося нас остановиться.

„Доброе утро, мистер Банз. Я надеюсь, мистер Банз, что Вы помните ваше обещание при первой возможности приехать в Амагансетт и построить в нашей церкви купель“.

„Правильно, док, — ответил Банз, — я построю вашу купель, как только будет время, но прежде мне надо доделать выгребную яму у профессора“».

Ответ Банза так понравился Вуду, что он решил пригласить именно его строить трубу нового спектроскопа. Главная трудность, конечно, состояла в том, чтобы сделать туннель из терракотовых канализационных труб со стенками неравной толщины совершенно прямым и гладким внутри. С такой проблемой Банз не сталкивался за всю свою карьеру.

Вуд установил гелиостат (зеркало с часовым механизмом) в колодце у конца сорокафутовой траншеи, который отражал горизонтальный пучок солнечных лучей диаметром в три дюйма над самым ее дном.

Он велел Банзу укладывать трубы по лучу света, устанавливая каждую из них так, чтобы круглое пятно света приходилось как раз посередине белого листа бумаги, приложенного к ее концу. Когда сооружение было закончено, то снаружи оно было похоже на огромную скрюченную змею, которая в конвульсиях пыталась выпрямиться, но не смогла. Банз сказал с грустью: «Это — моя худшая работа за всю жизнь».

Вуд попросил его заглянуть внутрь. Банз посмотрел и воскликнул: «Черт возьми!».

Она была прямая, как ствол ружья — внутри.