«Популярные научные лекции»

Чтобы получить ясное представление о возникновении биений, возьмите два метронома и настройте их почти одинаково. Вы можете, впрочем, настроить их совершенно одинаково. Вам не нужно бояться, что они будут бить одинаково. Метрономы, обычно продающиеся в магазинах, достаточно плохи, чтобы при одинаковой настройке давать заметно неравные удары. Приведите теперь эти два метронома, которые бьют через неравные промежутки времени, в движение; вы легко увидите, что их удары попеременно совпадают и конфликтуют друг с другом. Чередование происходит быстрее, чем больше разница во времени между двумя метрономами.

Если метрономов нет, эксперимент можно провести с двумя часами.

Биения возникают таким же образом. Ритмические удары двух звучащих тел неравной высоты иногда совпадают, иногда интерферируют, благодаря чему они попеременно усиливают и ослабляют эффекты друг друга. Отсюда и неприятное, толчкообразное нарастание тона.

Теперь, когда мы познакомились с обертонами и биениями, мы можем перейти к ответу на наш главный вопрос: почему определенные соотношения высоты тона производят приятные звуки, консонансы, а другие — неприятные звуки, диссонансы? Легко увидеть, что все неприятные эффекты одновременных звуковых сочетаний являются результатом биений, производимых этими сочетаниями. Биения — единственный грех, единственное зло музыки. Консонанс — это слияние звуков без заметных биений.

Fig. 12.

Чтобы сделать это совершенно ясным для вас, я сконструировал модель, которую вы видите на рис. 12. Она представляет собой клавиатуру. Сверху помещена подвижная деревянная полоска aa с отметками 1, 2...6. Установив эту полоску в любое положение, например, в то, где отметка 1 находится над нотой до клавиатуры, отметки 2, 3...6, как вы видите, стоят над обертонами до. То же самое происходит, когда полоска помещается в любое другое положение. Вторая, точно такая же полоска, bb, обладает теми же свойствами. Таким образом, вместе две полоски в любых двух положениях указывают своими отметками все тоны, вступающие в игру при одновременном звучании нот, обозначенных отметками 1.

Две полоски, помещенные над одной и той же основной нотой, показывают, что все обертоны этих нот также совпадают. Первая нота просто усиливается другой. Отдельные обертоны звука лежат слишком далеко друг от друга, чтобы допустить заметные биения. Второй звук не дает ничего нового, следовательно, и никаких новых биений. Унисон — самый совершенный консонанс.

Перемещение одной из двух полосок вдоль другой равносильно отклонению от унисона. Все обертоны одного звука теперь падают рядом с обертонами другого; сразу возникают биения; сочетание тонов становится неприятным: мы получаем диссонанс. Если мы будем перемещать полоску все дальше и дальше, мы обнаружим, что, как правило, обертоны всегда падают рядом друг с другом, то есть всегда производят биения и диссонансы. Только в нескольких вполне определенных положениях обертоны частично совпадают. Такие положения, следовательно, означают более высокие степени благозвучия — они указывают на консонирующие интервалы.

Эти консонирующие интервалы можно легко найти экспериментально, вырезав рис. 12 из бумаги и перемещая bb вдоль aa. Самые совершенные консонансы — это октава и дуодецима, так как в этих двух случаях обертоны одного звука абсолютно совпадают с обертонами другого. В октаве, например, 1b падает на 2a, 2b на 4a, 3b на 6a. Консонансы, следовательно, — это одновременные звуковые сочетания, не сопровождающиеся неприятными биениями. Это, кстати, выраженное по-английски то, что Евклид сказал по-гречески.

Консонирующими являются только такие звуки, которые имеют общую часть своих частичных тонов. Очевидно, мы должны признать между такими звуками, даже когда они берутся один за другим, определенное родство. Ибо второй звук, благодаря общим обертонам, будет производить частично то же ощущение, что и первый. Октава — самый яркий пример этого. Когда мы достигаем октавы при восхождении по гамме, нам действительно кажется, что мы слышим повторение основного тона. Основы гармонии, следовательно, являются основами мелодии.

Консонанс — это слияние звуков без заметных биений! Этот принцип способен внести удивительный порядок и логику в учения о фундаментальном басе. Компендиумы теории гармонии, которые (небо свидетель!) до сих пор мало в чем уступали кулинарным книгам в тонкости логики, становятся необычайно ясными и простыми. И что более важно, все то, что великие мастера, такие как Палестрина, Моцарт, Бетховен, бессознательно делали правильно и чему до сих пор ни один учебник не мог дать должного объяснения, получает из предыдущего принципа свое полное подтверждение.

Но прелесть теории в том, что она несет на себе печать истины. Это не призрак мозга. Каждый музыкант может сам услышать биения, которые производят обертоны его музыкальных звуков. Каждый музыкант может убедиться, что для любого данного случая количество и резкость биений могут быть рассчитаны заранее и что они происходят именно в той мере, которую определяет теория.

Это ответ, который Гельмгольц дал на вопрос Пифагора, насколько это можно объяснить средствами, находящимися сейчас в моем распоряжении. Долгий период времени лежит между постановкой и решением этого вопроса. Не раз выдающиеся исследователи были ближе к ответу, чем они мечтали.

Исследователь ищет истину. Я не знаю, ищет ли истина исследователя. Но если бы это было так, то история науки живо напомнила бы нам то классическое свидание, так часто увековеченное художниками и поэтами. Высокая садовая стена. Справа юноша, слева девушка. Юноша вздыхает, девушка вздыхает! Оба ждут. Никто не подозревает, как близко другой.

Мне нравится это сравнение. Истина позволяет себя добиваться, но у нее явно нет желания быть завоеванной. Она порой постыдно кокетничает. Прежде всего, она полна решимости быть заслуженной и питает лишь презрение к человеку, который хочет завоевать ее слишком быстро. И если, в самом деле, кто-то ломает себе голову в своих усилиях по завоеванию, что за беда, придет другой, а истина всегда молода. Порой, действительно, кажется, будто она хорошо расположена к своему поклоннику, но чтобы признаться — никогда! Только когда Истина в исключительно хорошем настроении, она одаривает своего ухажера ободряющим взглядом. Ибо, думает Истина, если я ничего не сделаю, в конце концов этот парень вообще не будет меня искать.

Этот один фрагмент истины, значит, у нас есть, и он никогда не ускользнет от нас. Но когда я размышляю, чего это стоило в труде и жизнях мыслящих людей, как это мучительно прокладывало себе путь через столетия, полусозревшая мысль, прежде чем стать полной; когда я размышляю, что это труд более чем двух тысяч лет, который говорит из этой моей непритязательной модели, тогда, без притворства, я почти раскаиваюсь в шутке, которую сделал.

И подумайте о том, как многого нам еще не хватает! Когда через несколько тысяч лет сапоги, цилиндры, обручи, пианино и контрабасы будут выкопаны из земли, из новейшего аллювия как окаменелости девятнадцатого века; когда ученые того времени будут проводить свои исследования как над этими удивительными сооружениями, так и над нашими современными Бродвеями, как мы сегодня изучаем орудия каменного века и доисторических озерных поселений — тогда, возможно, люди будут не в состоянии понять, как мы могли подойти так близко ко многим великим истинам, не постигнув их. И так это навсегда неразрешенный диссонанс, навсегда та самая беспокойная септима, которая повсюду звучит в наших ушах; мы чувствуем, возможно, что она найдет свое решение, но мы никогда не доживем до дня чистого трезвучия, как и наши отдаленнейшие потомки.

Дамы, если сладкая цель вашей жизни — сеять смятение, то цель моей — быть ясным; и поэтому я должен признаться вам в небольшом прегрешении, в котором я виновен. В одном пункте я сказал вам неправду. Но вы простите мне эту ложь, если в полном раскаянии я ее исправлю. Модель, представленная на рис. 12, не говорит всей правды, ибо она основана на так называемой системе «равномерной темперации» настройки. Обертоны же музыкальных звуков не темперированы, а чисто настроены. Благодаря этой небольшой неточности модель становится значительно проще. В этой форме она вполне адекватна для обычных целей, и никто, кто использует ее в своих занятиях, не должен опасаться заметной ошибки.

Если бы вы потребовали от меня, однако, полной правды, я мог бы дать ее вам только с помощью математической формулы. Мне пришлось бы взять мел в руки и — подумать только! — считать в вашем присутствии. Это вы могли бы принять за обиду. И этого не случится. Я решил больше не считать сегодня. Я буду рассчитывать теперь только на ваше снисхождение, и в этом вы, конечно, не откажете мне, если вспомните, что я лишь ограниченно воспользовался своей привилегией утомлять вас. Я мог бы занять гораздо больше вашего времени и поэтому могу справедливо закончить эпиграммой Лессинга:

"If thou hast found in all these pages naught that's worth the thanks,

At least have gratitude for what I've spared thee."

СКОРОСТЬ СВЕТА.

Когда перед уголовным судьей предстает ловкий плут, хорошо сведущий в искусстве уверток, его главная цель — вырвать признание у преступника с помощью нескольких умелых вопросов. Почти в таком же положении по отношению к природе оказывается естествоиспытатель. Правда, его функции здесь скорее функции шпиона, чем судьи; но его цель остается почти той же самой. Ее скрытые мотивы и законы действия — вот что природа должна быть принуждена признать. Будет ли получено признание, зависит от проницательности исследователя. Не без причины, следовательно, лорд Бэкон называл экспериментальный метод допросом природы. Искусство состоит в том, чтобы так ставить наши вопросы, чтобы они не могли остаться без ответа без нарушения этикета.

Посмотрите также на бесчисленные инструменты, двигатели и орудия пыток, с помощью которых человек проводит свои инквизиции природы и которые высмеивают слова поэта:

"Mysterious even in open day,

Nature retains her veil, despite our clamors;

That which she doth not willingly display

Cannot be wrenched from her with levers, screws, and hammers."

Посмотрите на эти инструменты, и вы увидите, что сравнение с пыткой также допустимо. [11]

Этот взгляд на природу как на нечто намеренно скрытое от человека, что может быть раскрыто только силой или нечестностью, лучше сочетался с представлениями древних, чем с современными понятиями. Один греческий философ однажды сказал, высказывая свое мнение о естествознании своего времени, что богам может быть только неприятно видеть, как люди пытаются выведать то, что боги не были склонны открывать им. [12] Конечно, не все современники оратора были того же мнения.

Следы этого взгляда можно найти и сегодня, но в целом мы сейчас не так узколобы. Мы больше не верим, что природа намеренно скрывается. Мы знаем теперь из истории науки, что наши вопросы иногда бессмысленны и что, следовательно, никакого ответа быть не может. Скоро мы увидим, как человек со всеми своими мыслями и поисками — лишь фрагмент жизни природы.

Представьте себе, как подсказывает ваша фантазия, инструменты физика как орудия пыток или как двигатели ласки, во всяком случае, глава из истории этих приспособлений будет вам интересна, и будет не неприятно узнать, в чем заключались те особые трудности, которые привели к изобретению столь странных аппаратов.

Галилей (родился в Пизе в 1564 г., умер в Арчетри в 1642 г.) был первым, кто спросил, какова скорость света, то есть сколько времени потребуется свету, вспыхнувшему в одном месте, чтобы стать видимым в другом, на определенном расстоянии. [13]

Метод, который разработал Галилей, был так же прост, как и естественен. Два опытных наблюдателя с закрытыми фонарями должны были занять позиции в темную ночь на значительном расстоянии друг от друга, один в точке A, другой в точке B. В заранее установленный момент A получил инструкцию открыть свой фонарь; в то время как, как только B видел свет фонаря A, он должен был открыть свой. Теперь ясно, что время, которое A отсчитывал от момента открытия своего фонаря до того, как он замечал свет фонаря B, было бы временем, которое потребовалось бы свету, чтобы пройти от A до B и от B обратно к A.

Fig. 13.

Эксперимент не был выполнен, да и не мог, в силу обстоятельств, увенчаться успехом. Как мы теперь знаем, свет распространяется слишком быстро, чтобы его можно было заметить таким образом. Время, проходящее между прибытием света в B и его восприятием наблюдателем, вместе с временем между решением открыть и открытием фонаря, как мы теперь знаем, несравненно больше, чем время, которое требуется свету, чтобы преодолеть величайшие земные расстояния. Огромная скорость света станет очевидной, если мы вспомним, что вспышка молнии ночью мгновенно освещает очень обширную область, в то время как отдельные отраженные раскаты грома доходят до уха наблюдателя очень постепенно и в заметной последовательности.

В течение своей жизни, таким образом, усилия Галилея определить скорость света остались не увенчавшимися успехом. Но последующая история измерения скорости света тесно связана с его именем, ибо с помощью телескопа, который он сконструировал, он открыл четыре спутника Юпитера, и они послужили следующим поводом для определения скорости света.

Земные пространства были слишком малы для эксперимента Галилея. Измерение было впервые выполнено, когда были использованы пространства планетной системы. Олаф Рёмер (родился в Орхусе в 1644 г., умер в Копенгагене в 1710 г.) совершил этот подвиг (1675–1676 гг.), наблюдая вместе с Кассини в Парижской обсерватории за обращениями спутников Юпитера.

Fig. 14.

Пусть AB (рис. 14) будет орбитой Юпитера. Пусть S означает Солнце, E — Землю, J — Юпитер, а T — первый спутник Юпитера. Когда Земля находится в E1, мы видим, как спутник регулярно входит в тень Юпитера, и, наблюдая время между двумя последовательными затмениями, можем вычислить время его обращения. Время, которое отметил Рёмер, составляло сорок два часа, двадцать восемь минут и тридцать пять секунд. Теперь, когда Земля движется по своей орбите к E2, обращения спутника кажутся все длиннее и длиннее: затмения происходят все позже и позже. Наибольшее запаздывание затмения, которое происходит, когда Земля находится в E2, составляет шестнадцать минут и двадцать шесть секунд. Когда Земля возвращается обратно к E1, обращения кажутся короче, и они происходят в точности за то же время, что и в первый раз, когда Земля прибывает в E1. Следует заметить, что Юпитер лишь очень незначительно меняет свое положение за одно обращение Земли. Рёмер сразу догадался, что эти периодические изменения времени обращения спутника Юпитера были не фактическими, а кажущимися изменениями, которые были каким-то образом связаны со скоростью света.

Давайте проясним это дело с помощью сравнения. Мы регулярно получаем по почте новости о политическом положении в нашей столице. Как бы далеко мы ни находились от столицы, мы слышим новости о каждом событии, позже, правда, но обо всех одинаково поздно. События доходят до нас в той же последовательности времени, в какой они происходили. Но если мы удаляемся от столицы, каждой следующей почте придется преодолевать большее расстояние, и события будут доходить до нас медленнее, чем они происходили. Обратное будет верно, если мы приближаемся к столице.

В покое мы слышим музыкальное произведение, исполняемое в одном темпе на всех расстояниях. Но темп будет казаться ускоренным, если нас быстро несут к оркестру, или замедленным, если нас быстро несут прочь от него. [14]

Fig. 15.

Представьте себе крест, скажем, крылья ветряной мельницы (рис. 15), равномерно вращающиеся вокруг своего центра. Очевидно, вращение креста будет казаться вам более медленным, если вас будут очень быстро уносить от него. Ибо почта, которая в этом случае доставляет вам свет и приносит новости о последовательных положениях креста, должна будет в каждое следующее мгновение преодолевать более длинный путь.

Теперь это должно быть верно и для вращения (обращения) спутника Юпитера. Наибольшее запаздывание затмения (16,5 минут), обусловленное прохождением Земли от E1 до E2, или ее удалением от Юпитера на расстояние, равное диаметру орбиты Земли, очевидно, соответствует времени, которое требуется свету, чтобы преодолеть расстояние, равное диаметру орбиты Земли. Скорость света, то есть расстояние, описываемое светом за секунду, как определено этим расчетом, составляет 311 000 километров [15] или 193 000 миль. Последующая коррекция диаметра орбиты Земли дает, тем же методом, скорость света приблизительно 186 000 миль в секунду.

Метод в точности такой же, как у Галилея; только выбраны лучшие условия. Вместо короткого земного расстояния у нас есть диаметр орбиты Земли, триста семь миллионов километров; вместо открытых и закрытых фонарей у нас есть спутник Юпитера, который попеременно появляется и исчезает. Галилей, следовательно, хотя он не мог выполнить сам предложенное измерение, нашел фонарь, с помощью которого оно было в конечном итоге выполнено.

Физики недолго оставались довольны этим прекрасным открытием. Они искали более легкие методы измерения скорости света, такие, которые можно было бы выполнить на Земле. Это стало возможным после того, как трудности проблемы были ясно обнажены. Измерение упомянутого рода было выполнено в 1849 году Физо (родился в Париже в 1819 г.).

Я постараюсь сделать принцип аппарата Физо ясным для вас. Пусть s (рис. 16) будет диск, свободно вращающийся вокруг своего центра и перфорированный по ободу рядом отверстий. Пусть l будет светящейся точкой, отбрасывающей свой свет на несеребреное стекло a, наклоненное под углом сорок пять градусов к оси диска. Луч света, отраженный в этой точке, проходит через одно из отверстий диска и падает под прямым углом на зеркало b, установленное в точке на расстоянии около пяти миль. От зеркала b свет снова отражается, проходит еще раз через отверстие в s и, проникая через стеклянную пластину, наконец попадает в глаз o наблюдателя. Глаз o, таким образом, видит изображение светящейся точки l через стеклянную пластину и отверстие диска в зеркале b.

Fig. 16.

Если теперь диск привести во вращение, непроницаемые пространства между отверстиями будут попеременно занимать место отверстий, и глаз o будет видеть изображение светящейся точки в b только через прерывистые интервалы. Однако при увеличении скорости вращения прерывания для глаза снова становятся незаметными, и глаз видит зеркало b равномерно освещенным.

Но все это верно только для относительно малых скоростей диска, когда свет, посланный через отверстие в s к b, при своем возвращении попадает в отверстие почти в том же месте и проходит через него второй раз. Представьте теперь, что скорость диска настолько увеличена, что свет при своем возвращении находит перед собой непроницаемое пространство вместо отверстия, тогда он больше не сможет достичь глаза. Мы видим зеркало b только тогда, когда от него не исходит свет, а только когда свет посылается к нему; оно закрыто, когда свет исходит от него. В этом случае, соответственно, зеркало всегда будет казаться темным.

Если скорость вращения в этой точке была бы еще больше увеличена, свет, посланный через одно отверстие, не мог бы, конечно, при своем возвращении пройти через то же отверстие, но мог бы попасть в следующее и достичь глаза через него. Следовательно, постоянно увеличивая скорость вращения, зеркало b можно заставить попеременно казаться ярким и темным. Очевидно, теперь, если мы знаем количество отверстий диска, количество оборотов в секунду и расстояние sb, мы можем вычислить скорость света. Результат согласуется с тем, который был получен Рёмером.

Эксперимент не совсем так прост, как могло бы привести вас к мысли мое изложение. Нужно позаботиться о том, чтобы свет прошел туда и обратно по милям расстояния sb и bs нерассеянным. Эта трудность устраняется с помощью телескопов.

Если мы внимательно рассмотрим аппарат Физо, мы узнаем в нем старого знакомого: устройство эксперимента Галилея. Светящаяся точка l — это фонарь A, в то время как вращение перфорированного диска выполняет механически открытие и закрытие фонаря. Вместо неумелого наблюдателя B у нас есть зеркало b, которое безотказно освещается в тот момент, когда свет прибывает от s. Диск s, попеременно пропуская и перехватывая отраженный свет, помогает наблюдателю o. Эксперимент Галилея здесь выполняется, так сказать, бесчисленное количество раз в секунду, однако общий результат допускает фактическое наблюдение. Если бы мне простили использование фразы Дарвина в этой области, я бы сказал, что аппарат Физо был потомком фонаря Галилея.

Еще более утонченный и деликатный метод измерения скорости света был использован Фуко, но описание его здесь увело бы нас слишком далеко от нашей темы.

Измерение скорости звука легко выполняется методом Галилея. Поэтому физикам не нужно было больше ломать голову над этим вопросом; но идея, которая со светом выросла из необходимости, была применена и в этой области. Кёниг из Парижа конструирует аппарат для измерения скорости звука, который тесно связан с методом Физо.

Аппарат очень прост. Он состоит из двух электрических часовых механизмов, которые бьют одновременно, с идеальной точностью, десятые доли секунды. Если мы поставим два часовых механизма прямо рядом, мы услышим их удары одновременно, где бы мы ни стояли. Но если мы встанем рядом с одним из механизмов и поместим другой на некотором расстоянии от нас, в общем случае совпадения ударов теперь не будет слышно. Сопутствующие удары удаленного часового механизма доходят как звук позже. Первый удар удаленного механизма слышен, например, сразу после первого удара соседнего механизма и так далее. Но увеличивая расстояние, мы можем снова вызвать совпадение ударов. Например, первый удар удаленного механизма совпадает со вторым ударом близкого механизма, второй удар удаленного механизма — с третьим ударом близкого механизма и так далее. Если теперь механизмы бьют десятые доли секунды и расстояние между ними увеличивается до тех пор, пока не будет отмечено первое совпадение, очевидно, что это расстояние проходится звуком за десятую долю секунды.

Мы часто встречаем представленное здесь явление, что мысль, для создания которой необходимы столетия медленных и мучительных усилий, будучи однажды развитой, вполне процветает. Она распространяется и бежит повсюду, проникая даже в умы, в которых она никогда не могла бы возникнуть. Ее просто невозможно искоренить.

Определение скорости света — не единственный случай, когда прямое восприятие чувств слишком медленно и неуклюже для использования. Обычный метод изучения событий, слишком быстрых для прямого наблюдения, состоит в приведении их во взаимное действие с другими уже известными событиями, скорости всех из которых поддаются сравнению. Результат обычно безошибочен и восприимчив к прямому выводу относительно характера события, которое неизвестно. Скорость электричества нельзя определить прямым наблюдением. Но она была установлена Уитстоном просто с помощью уловки наблюдения электрической искры в зеркале, вращающемся с огромной известной скоростью.

Fig. 17.

Fig. 18.

Если мы будем махать посохом нерегулярно туда-сюда, простое наблюдение не сможет определить, как быстро он движется в каждой точке своего пути. Но давайте посмотрим на посох через отверстия в ободе быстро вращающегося диска (рис. 17). Мы тогда увидим движущийся посох только в определенных положениях, а именно, когда отверстие проходит перед глазом. Отдельные изображения посоха остаются на некоторое время запечатленными в глазу; нам кажется, что мы видим несколько посохов, имеющих некоторое такое расположение, как представлено на рис. 18. Если теперь отверстия диска находятся на равном расстоянии друг от друга, а диск вращается с равномерной скоростью, мы ясно видим, что посох двигался медленно от a к b, быстрее от b к c, еще быстрее от c к d и с наибольшей скоростью от d к e.

Струя воды, вытекающая из отверстия в дне сосуда, имеет вид полного покоя и однородности, но если мы осветим ее на секунду, в темной комнате, с помощью электрической вспышки, мы увидим, что струя состоит из отдельных капель. Из-за их быстрого падения изображения капель стираются, и струя кажется однородной. Давайте посмотрим на струю через вращающийся диск. Диск должен вращаться так быстро, что пока второе отверстие переходит на место первого, капля 1 падает на место 2, 2 на место 3 и так далее. Мы видим капли тогда всегда в одних и тех же местах. Струя кажется находящейся в покое. Если мы повернем диск немного медленнее, то пока второе отверстие переходит на место первого, капля 1 упадет несколько ниже, чем 2, 2 несколько ниже, чем 3 и т. д. Через каждое следующее отверстие мы будем видеть капли в последовательно более низких положениях. Струя будет казаться текущей медленно вниз.

Fig. 19.

Теперь давайте повернем диск быстрее. Тогда пока второе отверстие переходит на место первого, капля 1 не совсем достигнет места 2, а будет найдена немного выше 2, 2 немного выше 3 и т. д. Через последовательные отверстия мы будем видеть капли в последовательно более высоких местах. Теперь будет выглядеть так, как будто струя течет вверх, как будто капли поднимаются из нижнего сосуда в верхний.

Вы видите, физика становится постепенно все более ужасной. Физику скоро будет под силу играть роль знаменитого омара, прикованного ко дну озера Морин, чью ужасную миссию, если бы он когда-либо был освобожден, поэт Копиш юмористически описывает как обращение всех событий мира; стропила домов снова становятся деревьями, коровы — телятами, мед — цветами, цыплята — яйцами, и собственная поэма поэта течет обратно в его чернильницу.

Теперь позвольте мне сделать несколько общих замечаний. Вы убедились, что один и тот же принцип часто лежит в основе целых классов приборов, предназначенных для различных целей. Зачастую именно какая-то весьма неприметная идея приносит столь богатые плоды и приводит к столь значительным преобразованиям в физической технике. В этом отношении здесь все так же, как и в практической жизни.

Колесо телеги кажется нам весьма простым и незначительным изобретением. Но его создатель, безусловно, был человеком гениальным. Возможно, круглый ствол дерева случайно навел кого-то на мысль о том, с какой легкостью можно перемещать груз на катке. Переход от простого опорного катка к закрепленному ролику, или колесу, кажется нам очень простым. По крайней мере, он кажется таковым нам, привыкшим с детства к действию колеса. Но если мы живо представим себя на месте человека, который никогда не видел колеса, но должен был его изобрести, мы начнем понимать, с какими трудностями это было сопряжено. В самом деле, сомнительно даже, мог ли один человек совершить этот подвиг, и не потребовались ли столетия, чтобы из примитивного катка сформировалось первое колесо.

История не сохранила имен тех прогрессивных умов, которые сконструировали первое колесо; их время уходит далеко за пределы исторической эпохи. Ни одна научная академия не увенчала их усилия, ни одно инженерное общество не избрало их почетными членами. Они живут лишь в тех грандиозных результатах, которые породили. Отнимите у нас колесо, и от искусств и промышленности современной жизни мало что останется. Все исчезнет. От прялки до прядильной фабрики, от токарного станка до прокатного стана, от тачки до железнодорожного состава — все исчезнет.

В науке колесо не менее важно. Вращающиеся машины, как простейшее средство получения быстрых движений при незначительных изменениях положения, играют роль во всех разделах физики. Вы знаете вращающееся зеркало Уитстона, колесо Физо, перфорированные вращающиеся диски Плато и т. д. Почти один и тот же принцип лежит в основе всех этих приборов. Они отличаются друг от друга не больше, чем перочинный нож по своему назначению отличается от ножа анатома или ножа виноградаря. Почти то же самое можно сказать и о винте.

Теперь вам, возможно, станет ясно, что новые мысли не возникают внезапно. Мыслям, как и любому продукту природы, нужно время, чтобы созреть, вырасти и развиться; ведь человек со своими мыслями — тоже часть природы.

Медленно, постепенно и кропотливо одна мысль превращается в другую, подобно тому как, по всей вероятности, один биологический вид постепенно превращается в новые виды. Многие идеи возникают одновременно. Они ведут борьбу за существование не иначе, как ихтиозавры, брахманы и лошади.

Лишь немногие остаются, чтобы быстро распространиться по всем областям знания, быть переработанными, снова разделиться и начать борьбу сначала. Как многие давно побежденные виды животных, реликты прошлых эпох, все еще живут в отдаленных регионах, куда их враги не могут добраться, так и мы находим побежденные идеи, все еще живущие в умах многих людей. Тот, кто внимательно заглянет в свою собственную душу, признает, что мысли борются за существование так же упорно, как и животные. Кто станет отрицать, что многие побежденные способы мышления все еще бродят по темным закоулкам его мозга, слишком робкие, чтобы выйти на ясный свет разума? Какой исследователь не знает, что самая тяжелая битва при трансформации его идей происходит с самим собой.

С подобными явлениями естествоиспытатель сталкивается на всех путях и в самых пустяковых делах. Истинный исследователь ищет истину везде: во время прогулок за городом и на улицах большого города. Если он не слишком учен, он заметит, что некоторые вещи, например дамские шляпки, постоянно подвержены изменениям. Я не проводил специальных исследований на эту тему, но сколько себя помню, одна форма всегда постепенно сменялась другой. Сначала носили шляпы с длинными выступающими полями, внутри которых, едва доступное для телескопа, скрывалось лицо прекрасной владелицы. Поля становились все меньше и меньше; капор съежился до иронии шляпки. Теперь на его месте начинает вырастать колоссальная надстройка, и только богам известно, каковы будут ее пределы. С дамскими шляпками дело обстоит не иначе, чем с бабочками, чье многообразие форм часто проистекает просто из небольшого нароста на крыле одного вида, развивающегося у родственного вида в огромную складку. У природы тоже есть своя мода, но она длится тысячи лет. Я мог бы прояснить эту мысль многими дополнительными примерами, например, историей эволюции сюртука, если бы не опасался, что моя болтовня покажется вам утомительной.

Мы совершили прогулку по странному уголку истории науки. Чему мы научились? Решению маленькой, я бы почти сказал, незначительной задачи — измерению скорости света. И над ее решением работали более двух столетий! Трое из наиболее выдающихся естествоиспытателей — итальянец Галилей, датчанин Рёмер и француз Физо — по справедливости разделили этот труд. И так обстоит дело с бесчисленным множеством других вопросов. Когда мы созерцаем таким образом множество ростков мысли, которые должны увянуть и опасть, прежде чем один расцветет, тогда мы впервые по-настоящему оценим веские, но малоутешительные слова Христа: «Много званых, а мало избранных».

Таково свидетельство каждой страницы истории. Но права ли история? Действительно ли избраны только те, кого она называет? Жили и боролись напрасно те, кто не получил награды?

Я сомневаюсь в этом. И так подумает каждый, кто испытал муки бессонных ночей, проведенных в раздумьях — поначалу бесплодных, но в конце концов успешных. Ни одна мысль в такой борьбе не была обдумана напрасно; каждая, даже самая незначительная, более того, даже ошибочная мысль, которая казалась наименее продуктивной, служила подготовкой пути для тех, что впоследствии принесли плоды. И как в мысли отдельного человека ничто не бывает напрасным, так же обстоит дело и в мысли человечества.

Галилей хотел измерить скорость света. Ему пришлось закрыть глаза прежде, чем его желание осуществилось. Но он, по крайней мере, нашел фонарь, с помощью которого его преемник смог выполнить эту задачу.

И поэтому я могу утверждать, что все мы, в меру своих склонностей, работаем над цивилизацией будущего. Если только все мы стремимся к истине, то все мы — званые и все — избранные!

ПОЧЕМУ У ЧЕЛОВЕКА ДВА ГЛАЗА?

Почему у человека два глаза? Чтобы не нарушалась приятная симметрия его лица, отвечает художник. Чтобы второй глаз мог послужить заменой первому, если тот будет потерян, говорит дальновидный экономист. Чтобы мы могли плакать обоими глазами о грехах мира, отвечает религиозный энтузиаст.

Странные мнения! И все же, если бы вы обратились с этим вопросом к современному ученому, вы могли бы считать себя счастливчиком, если бы отделались чем-то меньшим, чем отповедь. «Прошу прощения, сударыня, или мой дорогой сударь, — сказал бы он со строгим выражением лица, — человек не выполняет никакой цели, обладая глазами; природа не есть личность и, следовательно, не настолько вульгарна, чтобы преследовать какие-либо цели».

Все же неудовлетворительный ответ! Я знал одного профессора, который с ужасом закрывал рты своим ученикам, если они задавали ему такой ненаучный вопрос.

Но спросите более терпимого человека, спросите меня. Я, откровенно признаюсь, не знаю точно, почему у человека два глаза, но думаю, что причина отчасти в том, чтобы я мог видеть вас здесь перед собой сегодня вечером и беседовать с вами на эту восхитительную тему.

Вы снова недоверчиво улыбаетесь. Это один из тех вопросов, на которые сто мудрецов вместе не смогли бы ответить. Вы слышали пока только пятерых из этих мудрецов. Вы, конечно, не захотите слушать мнения остальных девяноста пяти. Первому вы ответите, что мы выглядели бы так же красиво, если бы родились только с одним глазом, как циклопы; второму — что нам было бы гораздо лучше, согласно его принципу, если бы у нас было четыре или восемь глаз, и что в этом отношении мы значительно уступаем паукам; третьему — что вы не в настроении плакать; четвертому — что категорический запрет на этот вопрос скорее возбуждает, чем удовлетворяет ваше любопытство; ну а со мной вы разделаетесь, сказав, что мое удовольствие не так велико, как я думаю, и, конечно, недостаточно велико, чтобы оправдать существование двух глаз у человека после грехопадения Адама.

Но раз вы не удовлетворены моим кратким и очевидным ответом, вините в последствиях только себя. Теперь вы должны выслушать более длинное и более ученое объяснение, какое я только могу дать.

Поскольку церковь науки, однако, запрещает вопрос «почему?», давайте поставим дело чисто ортодоксально: у человека два глаза, что больше он может увидеть двумя, чем одним?

Я приглашаю вас прогуляться со мной. Мы видим перед собой лес. Что заставляет этот настоящий лес так выгодно отличаться от нарисованного, какой бы совершенной ни была картина? Что делает одно столь более прекрасным, чем другое? Яркость красок, распределение света и тени? Я думаю, нет. Напротив, мне кажется, что в этом отношении живопись может достичь очень многого.

Искусная рука художника может несколькими мазками кисти создать формы удивительной пластичности. С помощью других средств можно достичь еще большего. Фотографии рельефов настолько пластичны, что нам часто кажется, будто мы можем буквально ощутить выступы и углубления.

Fig. 20.

Но одного художник никогда не сможет передать с такой яркостью, как природа, — разницу между близким и далеким. В настоящем лесу вы ясно видите, что до одних деревьев можно дотянуться рукой, а другие находятся недосягаемо далеко. Картина художника неподвижна. Картина настоящего леса меняется при малейшем движении. Теперь эта ветка скрыта за той, теперь та за этой. Деревья попеременно становятся видимыми и невидимыми.

Давайте рассмотрим это дело немного внимательнее. Для удобства останемся на шоссе, I, II. (Рис. 20.) Справа и слева лежит лес. Стоя в точке I, мы видим, скажем, три дерева (1, 2, 3) на одной линии, так что два дальних закрыты ближайшим. Двигаясь дальше, мы видим, что это меняется. В точке II нам не придется оглядываться так далеко, чтобы увидеть самое дальнее дерево 3, как чтобы увидеть более близкое дерево 2, и не так далеко, чтобы увидеть его, как чтобы увидеть 1. Следовательно, по мере нашего продвижения вперед объекты, которые находятся близко к нам, кажутся отстающими по сравнению с объектами, которые удалены от нас, причем отставание увеличивается по мере приближения объектов. Очень удаленные объекты, на которые мы должны всегда смотреть в одном и том же направлении по мере нашего продвижения, кажутся движущимися вместе с нами.

Если бы мы увидели, таким образом, выступающие над гребнем того холма верхушки двух деревьев, расстояние до которых от нас вызывало сомнения, у нас в руках было бы очень простое средство решить этот вопрос. Мы сделали бы несколько шагов вперед, скажем, вправо, и верхушка дерева, которая больше всего сместилась влево, была бы той, что ближе к нам. По правде говоря, по величине этого смещения геометр мог бы фактически определить расстояние до деревьев, даже не приближаясь к ним. Именно научное развитие этого восприятия позволяет нам измерять расстояния до звезд.

Следовательно, по изменению вида при движении вперед можно измерять расстояния до объектов в нашем поле зрения.

Строго говоря, даже движение вперед не является необходимым. Ибо каждый наблюдатель на самом деле состоит из двух наблюдателей. У человека два глаза. Правый глаз находится на короткий шаг впереди левого глаза в правом направлении. Следовательно, два глаза получают разные изображения одного и того же леса. Правый глаз увидит близкие деревья смещенными влево, а левый глаз увидит их смещенными вправо, причем смещение тем больше, чем ближе объект. Этой разницы достаточно для формирования представлений о расстоянии.

Теперь мы можем легко убедиться в следующих фактах:

1. Одним глазом, когда другой закрыт, вы очень неуверенно судите о расстояниях. Вам будет, например, нелегко с закрытым глазом продеть палку сквозь кольцо, подвешенное перед вами; вы будете промахиваться почти в каждом случае.

2. Вы видите один и тот же объект правым глазом иначе, чем левым.

Поместите абажур на стол перед собой широким отверстием вниз и посмотрите на него сверху. (Рис. 21.) Вы увидите правым глазом изображение 2, левым глазом — изображение 1. Теперь поместите абажур широким отверстием вверх; вы получите правым глазом изображение 4, левым глазом — изображение 3. Евклид упоминает явления такого рода.

3. Наконец, вы знаете, что обоими глазами легко судить о расстояниях. Соответственно, ваше суждение должно каким-то образом проистекать из взаимодействия двух глаз. В предыдущем примере отверстия на разных изображениях, полученных двумя глазами, кажутся смещенными относительно друг друга, и этого смещения достаточно для вывода, что одно отверстие ближе другого.

Fig. 21.

Я не сомневаюсь, что вы, дамы, часто получали изысканные комплименты своим глазам, но я уверен, что никто никогда не говорил вам, и я не знаю, польстит ли вам это, что в ваших глазах, будь они голубыми или черными, сидят маленькие геометры. Вы говорите, что ничего о них не знаете? Что ж, в этом отношении я тоже. Но факты таковы, как я вам говорю.

Вы мало понимаете в геометрии? Я принимаю это признание. И все же с помощью своих двух глаз вы судите о расстояниях? Конечно, это геометрическая задача. И что более важно, вы знаете решение этой задачи: ведь вы правильно оцениваете расстояния. Если же вы не решаете эту задачу, то маленькие геометры в ваших глазах должны делать это тайком и нашептывать вам решение. Я не сомневаюсь, что они проворные маленькие ребята.

Что меня здесь больше всего поражает, так это то, что вы ничего не знаете об этих маленьких геометрах. Но, возможно, они тоже ничего не знают о вас. Возможно, они — образцы пунктуальности, обычные клерки, которые не беспокоятся ни о чем, кроме своей фиксированной работы. В таком случае мы, возможно, сможем обмануть джентльменов.

Если мы представим нашему правому глазу изображение, которое выглядит в точности как абажур для правого глаза, а нашему левому глазу — изображение, которое выглядит в точности как абажур для левого глаза, нам покажется, что мы видим весь абажур целиком перед собой.

Вы знаете этот эксперимент. Если вы натренированы косить глазами, вы можете выполнить его непосредственно с рисунком, глядя правым глазом на правое изображение, а левым глазом — на левое. Таким образом, эксперимент был впервые выполнен Эллиотом. Улучшенный и усовершенствованный, он принял форму стереоскопа Уитстона, сделанного столь популярным и полезным Брюстером.

Сделав две фотографии одного и того же объекта с двух разных точек, соответствующих двум глазам, с помощью стереоскопа можно получить очень четкое трехмерное изображение удаленных мест или зданий.

Но стереоскоп достигает еще большего. Он может визуализировать для нас вещи, которые мы никогда не видим с такой же четкостью в реальных объектах. Вы знаете, что если вы много двигаетесь во время фотографирования, ваш снимок получится как у индуистского божества, с несколькими головами или несколькими руками, которые в местах наложения видны с одинаковой отчетливостью, так что нам кажется, будто мы видим одну картину сквозь другую. Если человек быстро уходит от камеры до завершения экспозиции, объекты позади него также будут запечатлены на фотографии; человек будет выглядеть прозрачным. Фотографические призраки создаются именно так.

Этому открытию можно найти весьма полезные применения. Например, если мы сфотографируем машину стереоскопически, последовательно удаляя во время операции отдельные детали (где, конечно, экспозиция прерывается), мы получим прозрачный вид, наделенный всеми признаками пространственной объемности, в котором отчетливо визуализируется взаимодействие частей, обычно скрытых. Я применял этот метод для получения прозрачных стереоскопических видов анатомических структур.

Видите, фотография делает грандиозные успехи, и существует большая опасность, что со временем какой-нибудь злонамеренный художник сфотографирует своих невинных покровителей с объемными видами их самых сокровенных мыслей и эмоций. Как спокойна тогда будет политика! Какой богатый урожай пожнет наша полиция!

Таким образом, благодаря совместному действию двух глаз мы приходим к нашим суждениям о расстояниях, а также о формах тел.

Позвольте мне упомянуть здесь несколько дополнительных фактов, связанных с этой темой, которые помогут нам в понимании определенных явлений в истории цивилизации.

Вы часто слышали и знаете по личному опыту, что удаленные объекты кажутся перспективно уменьшенными. На самом деле легко убедиться, что вы можете закрыть изображение человека, стоящего в нескольких футах от вас, просто поднеся палец на небольшое расстояние перед глазом. Тем не менее, как правило, вы не замечаете этого уменьшения объектов. Напротив, вам кажется, что вы видите человека в конце большого зала таким же большим, как если бы он был рядом с вами. Ибо ваш глаз при измерении расстояний делает удаленные объекты соответственно больше. Глаз, так сказать, осведомлен об этом перспективном сокращении и не обманывается им, хотя его обладатель не осознает этого факта. Все люди, пытавшиеся рисовать с натуры, живо ощущали трудность, которую эта превосходная ловкость глаза создает для перспективного восприятия. Только когда суждение о расстояниях становится неуверенным из-за их размера, или из-за отсутствия точек отсчета, или из-за слишком быстрого изменения, перспектива становится очень заметной.

При прохождении поворота на быстро движущемся поезде, когда внезапно открывается широкая перспектива, люди на далеких холмах кажутся куклами. В этот момент у вас здесь нет известных ориентиров для измерения расстояний. Камни у входа в туннель заметно увеличиваются по мере того, как мы едем к нему; они заметно уменьшаются в размерах, когда мы едем от него.

Обычно оба глаза работают вместе. Поскольку определенные виды часто повторяются и всегда приводят к одним и тем же суждениям о расстояниях, глаза со временем должны приобрести особый навык в геометрических построениях. В конце концов, несомненно, этот навык настолько возрастает, что один глаз часто искушается исполнять эту обязанность в одиночку.

Позвольте мне прояснить этот момент на примере. Есть ли более привычное для вас зрелище, чем вид вдаль по длинной улице? Кто не смотрел с надеждой время от времени на улицу и не измерял ее глубину. Я отведу вас сейчас в картинную галерею, где, предположим, вы увидите картину, изображающую вид на улицу. Художник не пожалел линеек, чтобы сделать свою перспективу идеальной. Геометр в вашем левом глазу думает: «Ага! Я вычислял этот случай сотню раз или больше. Я знаю его наизусть. Это вид на улицу, — продолжает он, — где дома ниже, там дальний конец». Геометр в правом глазу, слишком ленивый, чтобы спорить со своим, возможно, сварливым товарищем по этому вопросу, отвечает то же самое. Но чувство долга этих пунктуальных маленьких ребят тут же пробуждается. Они принимаются за свои расчеты и немедленно обнаруживают, что все точки картины одинаково удалены от них, то есть все лежат на плоской поверхности.

Какое мнение вы теперь примете: первое или второе? Если вы примете первое, вы отчетливо увидите перспективу. Если вы примете второе, вы не увидите ничего, кроме раскрашенного листа с искаженными изображениями.

Вам кажется пустяковым делом посмотреть на картину и понять ее перспективу. Однако прошли столетия, прежде чем человечество полностью оценило этот пустяк, и даже большинство из вас впервые узнали об этом благодаря образованию.

Я очень отчетливо помню, что в три года все перспективные рисунки казались мне грубыми карикатурами на объекты. Я не мог понять, почему художники делают столы такими широкими с одного конца и такими узкими с другого. Настоящие столы казались мне одинаково широкими с обоих концов, потому что мой глаз производил и интерпретировал свои расчеты без моего вмешательства. Но то, что изображение стола на плоской поверхности не должно было восприниматься как плоская раскрашенная поверхность, а представляло собой стол и, следовательно, должно было быть изображено со всеми атрибутами протяженности, было шуткой, которую я не понимал. Но меня утешает то, что целые народы этого не понимали.

Есть простодушные люди, которые принимают сценические убийства за настоящие, притворные действия актеров — за реальные, и которые едва могут удержаться, когда персонажи пьесы находятся в тяжелом положении, чтобы не броситься к ним на помощь с глубоким негодованием. Другие, напротив, никогда не могут забыть, что красивые пейзажи на сцене нарисованы, что Ричард III — это только актер, мистер Бут, которого они не раз встречали в клубах.

Обе точки зрения одинаково ошибочны. Чтобы правильно смотреть на драму или картину, нужно понимать, что и то, и другое — это зрелище, просто обозначающее что-то реальное. Для такого достижения требуется определенное преобладание интеллектуальной жизни над чувственной, когда интеллектуальные элементы защищены от разрушения прямыми чувственными впечатлениями. Необходима определенная свобода в выборе точки зрения, своего рода юмор, я бы сказал, которого сильно не хватает детям и детям-народам.

Давайте взглянем на несколько исторических фактов. Я не поведу вас так далеко назад, в каменный век, хотя мы обладаем эскизами этой эпохи, которые показывают весьма оригинальные идеи перспективы. Но давайте начнем наш осмотр в гробницах и разрушенных храмах Древнего Египта, где бесчисленные рельефы и великолепные раскраски бросили вызов разрушительному действию тысяч лет.

Здесь перед нами открывается богатая и пестрая жизнь. Мы находим египтян, представленных во всех условиях жизни. Что сразу бросается в глаза в этих картинах, так это тонкость их технического исполнения. Контуры чрезвычайно точны и отчетливы. Но, с другой стороны, найдено лишь несколько ярких цветов, несмешанных и без следа перехода. Тени полностью отсутствуют. Краска наложена на поверхности одинаковой толщины.

Шокирующей для современного глаза является перспектива. Все фигуры одинаково велики, за исключением царя, чья форма чрезмерно преувеличена. Близкое и далекое кажутся одинаково большими. Перспективное сокращение нигде не используется. Пруд с водоплавающими птицами изображен плоским, как будто его поверхность вертикальна.

Человеческие фигуры изображены так, как их никогда не видят: ноги сбоку, лицо в профиль. Грудь лежит во всей своей ширине поперек плоскости изображения. Головы скота появляются в профиль, в то время как рога лежат в плоскости рисунка. Принцип, которому следовали египтяне, лучше всего можно выразить, сказав, что их фигуры прижаты к плоскости рисунка, как растения прижаты в гербарии.

Дело объясняется просто. Если египтяне привыкли смотреть на вещи простодушно обоими глазами сразу, то построение перспективных картин в пространстве не могло быть им знакомо. Они видели все руки, все ноги на реальных людях в их естественной длине. Фигуры, прижатые к плоскостям, конечно, напоминали им оригиналы больше, чем могли бы перспективные картины.

Это будет лучше понято, если мы учтем, что живопись развилась из рельефа. Незначительные различия между прижатыми фигурами и оригиналами должны были постепенно принудить людей к принятию перспективного рисунка. Но физиологически живопись египтян оправдана точно так же, как рисунки наших детей.

Небольшой шаг вперед по сравнению с египтянами сделали ассирийцы. Рельефы, спасенные из разрушенных курганов Нимрода в Мосуле, в целом похожи на египетские рельефы. Они были сделаны известными нам главным образом благодаря Лэйярду.

Живопись вступает в новую фазу у китайцев. Этот народ обладает выраженным чувством перспективы и правильной штриховки, хотя и не будучи очень логичным в применении своих принципов. Здесь, тоже, кажется, они сделали первый шаг, но не пошли далеко. В гармонии с этой неподвижностью находится их конституция, в которой мундштук и бамбуковая палка играют значительные функции. В согласии с ней также их язык, который, подобно языку детей, еще не развился в грамматику, или, скорее, согласно современному представлению, еще не выродился в грамматику. То же самое и с их музыкой, которая довольствуется пятитоновой гаммой.

Настенные росписи в Геркулануме и Помпеях отличаются изяществом изображения, а также выраженным чувством перспективы и правильного освещения, однако они совсем не щепетильны в конструкции. Здесь мы все еще находим избегание сокращений. Но чтобы компенсировать этот дефект, члены тела приводятся в неестественные положения, в которых они появляются во всей своей длине. Сокращения чаще наблюдаются в одетых, чем в обнаженных фигурах.

Удовлетворительное объяснение этих явлений впервые пришло мне в голову при проведении нескольких простых экспериментов, которые показывают, как по-разному можно видеть один и тот же объект, после того как достигнуто некоторое овладение своими чувствами, просто произвольным движением внимания.

Fig. 22.

Посмотрите на прилагаемый рисунок (Рис. 22). Он представляет собой сложенный лист бумаги с обращенной к вам либо вогнутой, либо выпуклой стороной, как пожелаете. Вы можете представить рисунок в любом смысле, и в любом случае он будет казаться вам по-разному.

Если теперь у вас на столе перед собой лежит настоящий сложенный лист бумаги острыми краями к вам, вы можете, глядя на него одним глазом, видеть лист попеременно выпуклым, как он есть на самом деле, или вогнутым. Здесь, однако, представлено замечательное явление. Когда вы видите лист правильно, ни освещение, ни форма не представляют ничего примечательного. Когда вы видите его отогнутым назад, вы видите его перспективно искаженным. Свет и тень кажутся намного ярче или темнее, или как будто густо покрытыми яркими красками. Свет и тень теперь кажутся лишенными всякой причины. Они больше не гармонируют с формой тела и поэтому становятся намного более заметными.

В обычной жизни мы используем перспективу и освещение объектов, чтобы определить их формы и положение. Поэтому мы не замечаем света, теней и искажений. Они впервые мощно входят в сознание, когда мы используем конструкцию, отличную от обычной пространственной. Глядя на плоское изображение камеры-обскуры, мы поражаемся обилию света и глубине теней, которые мы не замечаем в реальных объектах.

В моей ранней юности тени и свет на картинах казались мне пятнами, лишенными смысла. Когда я начал рисовать, я считал штриховку просто обычаем художников. Однажды я нарисовал портрет нашего пастора, друга семьи, и заштриховал, без всякой необходимости, а просто потому, что видел нечто подобное на других картинах, всю половину его лица черным. Я подвергся за это суровой критике со стороны матери, и моя глубоко оскорбленная гордость художника, вероятно, является причиной того, что эти факты так сильно запечатлелись в моей памяти.

Видите, значит, что многие странные вещи, не только в жизни отдельных людей, но и в жизни человечества, и в истории общей цивилизации, могут быть объяснены из того простого факта, что у человека два глаза.

Измените глаз человека, и вы измените его концепцию мира. Мы наблюдали истинность этого факта среди наших ближайших родственников, египтян, китайцев и озерных жителей; как должно быть среди некоторых наших более отдаленных родственников — с обезьянами и другими животными? Природа должна казаться совершенно иной животным, оснащенным существенно иными глазами, чем у людей, как, например, насекомым. Но в настоящее время наука должна отказаться от удовольствия изображать это явление, так как мы пока очень мало знаем о способе действия этих органов.

Загадка даже то, как природа представляется животным, близкородственным человеку; например, птицам, которые почти ничего не видят двумя глазами сразу, но, поскольку их глаза расположены на противоположных сторонах головы, имеют отдельное поле зрения для каждого.

Душа человека заперта в тюрьме его головы; она смотрит на природу через свои два окна, глаза. Ей также хотелось бы знать, как природа выглядит через другие окна. Желание, по-видимому, никогда не будет исполнено. Но наша любовь к природе изобретательна, и здесь тоже многое было достигнуто.

Поместив перед собой угловое зеркало, состоящее из двух плоских зеркал, слегка наклоненных друг к другу, я вижу свое лицо дважды отраженным. В правом зеркале я получаю вид правой стороны, а в левом зеркале — вид левой стороны моего лица. Также я увижу лицо человека, стоящего передо мной, больше справа моим правым глазом, больше слева — моим левым. Но чтобы получить такие широко различающиеся виды лица, как те, что показаны в угловом зеркале, мои два глаза должны были бы быть расположены гораздо дальше друг от друга, чем они есть на самом деле.

Fig. 23.

Кося правым глазом на изображение в правом зеркале, а левым глазом — на изображение в левом зеркале, мое зрение будет зрением гиганта, имеющего огромную голову с двумя глазами, расставленными далеко друг от друга. Это также впечатление, которое производит на меня мое собственное лицо. Я вижу его теперь единым и твердым. Фиксируя взгляд, рельеф с каждой секундой увеличивается, брови выступают заметно над глазами, нос кажется вырастающим на фут в длину, мои усы выстреливают, как фонтан, с моей губы, зубы кажутся отступающими неизмеримо. Но, безусловно, самый ужасный аспект этого явления — нос.

Интересен в этой связи телестереоскоп Гельмгольца. В телестереоскопе мы рассматриваем пейзаж, глядя правым глазом (Рис. 24) через зеркало a в зеркало A, а левым глазом через зеркало b в зеркало B. Зеркала A и B стоят далеко друг от друга. Снова мы видим широко расставленными глазами гиганта. Все кажется уменьшенным и близким к нам. Далекие горы выглядят как покрытые мхом камни у наших ног. Между ними вы видите уменьшенную модель города, настоящий Лилипут. У вас возникает искушение почти погладить рукой мягкий лес и город, если бы вы не боялись, что можете уколоть пальцы о острые, иглообразные шпили, или что они могут потрескаться и отломиться.