Однажды жарким летним днем я вернулась домой и зашла в ванную помыть руки. Включила холодную воду и вдруг увидела, что кожа на правой ладони стала прозрачной, сквозь нее начали все более четко проступать подкожные ткани! А потом все прошло. Что это могло быть?
Люда МИФТАХОВА ,
Екатеринбург
Скорее всего, увы, нашей читательнице все это привиделось: трудно предположить, будто с ней случилось то же, что с человеком-невидимкой, некогда придуманным Гербертом Уэллсом.
Скажем в скобках, что история, сочиненная английским литератором, не единственная в своем роде. Можно припомнить и другие. И все-таки Гриффин — герой Уэллса — занимает среди всех невидимок особое место: писатель-фантаст впервые рассказал, как невидимкой сделаться. Рассказал столь подробно, что казалось: стать невидимым вполне возможно. Нужно лишь вслед за Гриффином принять специальные пилюли, постоять перед особым аппаратом — и готово.
Однако на самом деле все сложнее. Прошло уже сто лет с момента появления человека-невидимки на страницах книги, но в жизни его так и нет. Почему? Давайте разберемся.
Вкратце о том, как стать невидимым, мы уже писали (см. «ЮТ» № 1 за 2001 год). Но, учитывая интерес к теме — Люда не единственная, кто затронул ее в своем письме, — добавим к тому рассказу кое-что еще.
Рецепт невидимости Гриффина гениально прост — нужно стать прозрачным. Мы видим лишь те предметы, рассуждает литературный герой, которые поглощают или отражают лучи света либо их преломляют. Если же какое-нибудь тело не поглощает, не отражает и не преломляет свет, оно невидимо.
Бывают ли, однако, такие тела? Да, бывают. Одно из них окружает нас со всех сторон в течение всей нашей жизни. Это воздух. Он есть, он существует, но он совершенно невидим. Может ли быть человек прозрачен, словно воздух или, на худой конец, подобен, скажем, стеклу? Он прозрачнее, утверждает Гриффин. И приводит такие доказательства.
Человеческое тело большей частью состоит из воды, которая, как известно, тоже прозрачна. Все основные наши «части» — кости, мышцы, кожа — это бесцветные органические материалы. Непрозрачны они лишь благодаря своему строению.
Возьмите лист белой бумаги и смажьте маслом — например, подсолнечным. Бумага сразу же станет полупрозрачной. Секрет этого фокуса в том, что масло заполняет промежутки между волокнами бумаги, и теперь отражение и преломление света происходит только на ее поверхности, точь-в-точь как на стекле.
Самое интересное, лет через десять после выхода в свет «Человека-невидимки» один немецкий профессор сумел сделать прозрачными как отдельные части человеческого тела, так и целиком небольших животных. До сих пор во многих музеях мира хранятся эти впечатляющие доказательства возможности человека стать прозрачным, а опыты того профессора повторяют снова и снова…
Так, скажем, своеобразное направление в живой природе изучает американский биолог Сенке Джонсен из Вудсхолского океанографического института (штат Массачусетс). Он сосредоточил свое внимание на специфических морских организмах, отличающихся… почти полной прозрачностью своих тканей. Ученый надеется разгадать законы эволюции, сформировавшие сообщество столь странных существ. Возможно, только таким поэтапным путем, переходя от одной группы морских организмов к другой, мы постигнем в конце концов загадку невидимости?
Во всяком случае, С.Джонсен установил, что общей особенностью прозрачных морских существ является наличие в их организме желатинообразного материала (желатин — клейкое белковое вещество животного происхождения), ответственного за прозрачность. То есть, говоря совсем упрощенно, желатин играет в тканях ту же роль, что и масло, пропитывающее бумагу. Так что, на основе желатина можно приготовить некое чудодейственное снадобье, которое может сделать человеческое тело прозрачным если не на воздухе, то хотя бы в воде? Да, можно. Только не стоит торопиться.
Исследования Джонсена по части взаимодействия световых лучей с тканями прозрачных организмов прояснили еще одну загадку, которую, кстати, не смог разгадать, а потому обошел умолчанием сам Уэллс.
Поскольку сетчатка глаз у прозрачных существ поглощает свет (иначе они ничего бы не увидели), глаза их имеют иной коэффициент преломления, чем тело и окружающая среда, а потому… остаются видимыми.
Как их замаскировать? Природа позаботилась и на этот счет: у одних существ органы зрения вынесены на длинных «ножках», что дезориентирует преследователя относительно истинного положения самого существа, у других (например, у некоторых ракообразных) — сетчатка очень маленькая, поэтому она почти не видна, хотя и поглощает свет, поступающий по специальным волокнам (некий природный прототип стекловолоконной оптики). Наконец, в третьем варианте глаза у прозрачных существ бывают очень большими, а сетчатка их очень тонкая и бледная, и потому она мало заметна для хищников.
Впрочем, как и вообще в природе, в морских глубинах идет постоянная борьба между хищниками и их жертвами. И на каждое средство защиты жертв находится новое противодействие у хищников. Так произошло и с прозрачностью морских организмов.
Молекулы воды в океане рассеивают солнечный свет, превращая его в поляризованный (то есть световые волны в нем колеблются параллельно). Не вдаваясь в физику этого явления, хорошо известного специалистам, отметим лишь, что люди могут увидеть поляризованный свет с помощью поляроидных очков. А многие морские животные, особенно ракообразные и головоногие, оказывается, видят такой свет «невооруженным глазом». Это свойство и помогает им в охоте за прозрачными жертвами.
Дело в том, что ткани прозрачных существ гасят поляризацию или поворачивают плоскость поляризации света, пронизывающего их организм. Хищники улавливают эти изменения, сигнализирующие им о близости подходящей жертвы, и устремляются за ней в погоню.
Кожный покров у прозрачных существ тоже затрудняет решение «проблемы невидимости», поскольку всегда отражает какую-то часть падающего на него света. Некоторые виды рыб в процессе эволюции стали плоскими, чтобы меньше стала площадь поверхности. Более интригующий способ применяют организмы с бугорчатой поверхностью. Их микроскопические бугорки столь эффективно снижают отражательную способность кожи, что в свое время это привлекло внимание военных.
Изучение этого удивительного явления позволило использовать его некоторые аспекты в технологии изготовления линз для современных оптических приборов. Но самое главное — с учетом данного опыта удалось создать антирадарное покрытие, которое использовано, например, в конструкции знаменитого бомбардировщика-невидимки «стелс»!
Так что, как видите, изучение эффекта невидимости уже принесло первые практические плоды. Но не очень богатые. Как показывает практика, самолетам-«невидимкам» свойственны многие недостатки. Например, их покрытие теряет свои свойства под дождем. То есть с ними произошло примерно то же, что и с героем Уэллса. Вспомните, как несладко ему приходилось. Мало того, что он вынужден был ходить голышом даже в холод. Его то и дело выдавали сопутствующие признаки. Вот снег облепил его фигуру, сделав ее видимой. А когда снегопад закончился, идущего невидимку выдавали четкие следы, найти по которым его не составляло особого труда…
Так что с постановкой технологии производства солдат-невидимок на поток придется пока погодить. Не участвовать же им в военных действиях нагишом?..
Кроме того, те препараты, что применял в своих опытах упомянутый выше немецкий профессор, оказались очень ядовиты. Впрочем, их, в конце концов, можно заменить другими. Выходит, поиски секретов невидимок продолжаются?
Максим ЯБЛОКОВ
Кстати…
ЕЩЕ О ШАПКЕ-НЕВИДИМКЕ
Идея стать невидимым для окружающих проявилась задолго до Уэллса. Вспомните, например, как одной девице пришло на ум примерить шапку Черномора…
Шапку-невидимку, которая защитила красавицу Людмилу от злого волшебника Черномора, придумал отнюдь не А.С. Пушкин. Он лишь пересказал стихами старую сказку.
Так что, чем становиться невидимкой самому, не проще ли надеть шапку-невидимку? Оказывается, этот сказочный наряд начинает входить в обиход. По крайней мере, вот вам несколько рецептов, как стать невидимым, придуманных современными изобретателями.
Один из них, принадлежащий сотрудникам кафедры радиотехнических устройств и систем Московского государственного открытого университета И.А. Наумову, В.А. Каплуну и В.П. Литвинову, был подробно описан нами в «ЮТ» № 5 за 1996 г. Для тех, кто не читал той публикации, краткое пояснение.
Объект, который надо спрятать от посторонних глаз, накрывается маскировочной сетью. Но не простой, а состоящей из волоконных световодов. Каждый из таких световодов транслирует световые лучи с тыльной части укрытого объекта на переднюю. Таким образом, сторонний наблюдатель вместо того, чтобы видеть сам объект, видит то, что находится позади него. И с некоторого расстояния может прийти к выводу, что никакого объекта перед ним не существует вообще.
А японские инженеры недавно запатентовали свой вариант спецкостюма для человека-невидимки. В Стране восходящего солнца созданы чрезвычайно тонкие пленочные телеэкраны на основе жидких кристаллов. Из такой пленки, внешне похожей на обычный полиэтилен, скроена плащ-накидка. Телекамера величиной со спичечную головку, расположенная на затылке обладателя такой накидки, проецирует телеизображение на переднюю часть плаща. А телекамера, смотрящая вперед, аналогично транслирует изображение на спину. В итоге наблюдатель смотрит как бы сквозь плащ-накидку и, как говорится, в упор не видит ее обладателя.
Конечно, такой системе еще далеко по своей компактности и надежности, например, до кожи хамелеона или рыбы камбалы. Как выяснили бионики, в кожном покрове этих существ есть особые клетки, насыщенные цветными пигментами. Благодаря им на желтом песчаном дне камбала становится желтой, а в водорослях зеленеет. Даже если положить рыбу на шахматную доску, то через некоторое время она и сама станет в клеточку.
Этот патент природы и хотят применить в своих разработках инженеры. Кое-что сделать им уже удалось. Например, появилась полимерная бумага, в структуре которой есть микробусины, одна половинка которых окрашена в черный цвет, а другая оставлена белой. Каждый цвет соответствует своему электрическому заряду — положительному или отрицательному. Воздействуя на поверхность такой бумаги электромагнитным полем, можно заставить каждую бусину поворачиваться к наблюдателю темным или светлым боком. И на поверхности пластика словно по волшебству вдруг проявляется некий текст. (Подробнее об этом см. в «ЮТ» № 11 за 2003 г.)
Сейчас специалисты работают над созданием многоцветного варианта такой пленки. Из нее можно будет делать маскировочные костюмы и покрытия, которые будут менять свой цвет, как делают это хамелеоны.