В 1950-е годы английский писатель Стивен Поттер издевался над помешательством на солнечных ваннах в своем бестселлере Lifemanship, расписывая три вида загара (Illustration by Lt. Col. Frank Wilson from Stephen Potter, Lifemanship (New York: Henry Holt and Co., 1950))

 

Глава 13

Солнечные пятна

Кастель Гандольфо, летняя папская резиденция, находится в 13 милях на юго-восток от Рима, над озером Альбано. Солнечным днем в октябре 2003 года я взбирался по крутому холму к этой одновременно твердыне и духовной обители. Владения простирались вниз к озеру на 136 акров: действующая ферма, ряд скульптур, сад, спроектированный Бернини, помпезный барочный фонтан и руины виллы Домициана, приобретенной папой Климентом VIII в начале XVII века. Потрясающий вид.

Я оказался здесь, потому что в папской резиденции находилась также полностью функционирующая обсерватория и огромная астрономическая библиотека. Один из предшественников Климента, папа Григорий XIII, заказал исследование календаря – так появились три обсерватории, две под Римом, а третья в самом Ватикане. В 1891 году папа Лев XIII переместил ватиканскую обсерваторию на склон холма позади Св. Петра, где церковные ученые и работали более сорока лет, но постепенно рост города сделал ночное небо настолько светлым, что наблюдения пришлось прекратить, и тогда в 1933 году обсерватория переехала в Кастель Гандольфо. Там построили два новых телескопа и организовали астрофизическую лабораторию. Библиотека быстро росла: в “Коде да Винчи” утверждается, что в ней содержится более 25 тыс. книг по астрономии, но ее бессменный хранитель, иезуит Хуан Касановас, сомневается в этой цифре.

Отец Касановас встретил меня у входа в замок. Мужчина с внушительной фигурой, около 2 м ростом и с совершенно седой головой, он, казалось, был рад помочь коллеге. Я ему писал, спрашивая разрешения посмотреть некоторые ценнейшие книги в библиотеке, взглянуть на обсерваторию и поговорить с ним о солнечных пятнах, в области которых он считается авторитетом. Мы поднимаемся по узкой лестнице, все помещения кажутся заброшенными и полными эха, папа со своей свитой уже давно вернулся в Рим.

Когда мы дошли до библиотеки, отец Касановас рассказал мне о первых изданиях Коперника, Ньютона, Кеплера и Тихо Браге, но истинной его целью был огромный том, переплетенный в изношенную коричневую кожу, – личный журнал Галилея, в который тот записывал свои первые наблюдения над солнечными пятнами. Я осторожно переворачиваю страницы, разглядывая его рисунки, свидетельствующие о запятнанности великого дневного светила: достаточно опасное открытие с точки зрения теологических последствий, чтобы заставить Галилея пару лет хранить молчание. Но затем последовали Фабрициус, Хэрриот и, наконец, Шайнер – чувство соперничества взяло верх над осторожностью великого пизанца.

Отец Касановас оставляет меня наедине с моими размышлениями. А как это выглядело еще до Галилея, например, для лучшего ученика Аристотеля Феофраста, который заметил пятна около 325 года до н. э.? Как он не сжег себе глаза? Вероятнее всего, он разглядывал Солнце в отражении или сквозь какой-то прозрачный минерал, как это делали китайцы с нефритовыми пластинами. Звездочеты Сианя и других городов, очевидно, не имели никакого понятия, что такое эти пятна; Галилей тоже этого не знал, но в процессе наблюдения примесей, скользящих по солнечной поверхности, он по крайней мере заключил, что Солнце вращается, и использовал вот этот самый рисунок, находящийся сейчас перед моими глазами, чтобы оценить скорость вращения.

Мои мысли прервал отец Касановас – неожиданно появившись сзади, он пригласил меня последовать за ним. Он так быстро удалялся по длинному коридору, что я был вынужден поспешить. После нескольких поворотов мы прибыли в его рабочий кабинет: все на своих местах, ровные ряды папок, аккуратно разложенные бумаги. Компьютер тихо гудел, экран мелькал калейдоскопом красного, оранжевого и желтого – свежие солнечные снимки SOLO, обсерватории Солнца и гелиосферы, совместного проекта НАСА и Европейского космического агентства. Я никогда не видел столь захватывающих кадров. Он порылся на полке и с удовлетворенным кряканьем протянул мне небольшой томик на английском, историю солнечных пятен. На обложке красовалось: “Х. Касановас, Specola Vaticana”.

Галилей опубликовал эти рисунки в 1613 году в своих “Письмах о солнечных пятнах”. Если соединить его рисунки, как это делают в блокнотах с мультфильмами, то можно легко увидеть движения пятен, так как рисунки были сделаны примерно в одно время (Library of Congress)

Тем же вечером в своем гостиничном номере неподалеку от римского вокзала Термини я открыл книгу. Постепенно, фраза за фразой, я понял, что открытие и постижение солнечных пятен – одна из самых захватывающих историй в науке, а также одна из самых запутанных, разбросанная по континентам и столетиям. Два ранних упоминания о пятнах встречаются в классическом китайском тексте И Цзин (Книга Перемен, дата появления которой разнится – от пяти до восьми тысячелетий назад) и сообщают о присутствии на Солнце dou и mei (оба слова означают затемнение или закрытие). В более поздние периоды китайские и корейские астрономы зафиксировали около ста пятидесяти пятен и сравнивали их с куриными яйцами, ласточками, воронами и другими птицами. Вергилий пишет о Солнце, “испещренном пятнами”, в одной из своих пасторалей; Григорий Турский в конце VI века описывает “кроваво-красные” облака на Солнце; Эйнхард в “Жизни Карла Великого” (около 807 года н. э.) подробно повествует о “черноватом пятне, которое наблюдалось на протяжении целой недели”. Восьмого декабря 1128 года Иоанн Вустерский – монах, автор хроники, детально описывающей английскую жизнь (включая астрономические явления) от рождения Христа до восшествия на престол короля Генриха II в 1154 году, – зарисовал Солнце с двумя большими темными пятнами, и этот рисунок современные ученые считают достаточно точным. Монах не располагал телескопом, поэтому то, что он отметил не только сами пятна, но и окружающие их области полутени, подразумевает их довольно большой размер. Но в и этом случае за открытием не последовало никаких комментариев. Столетиями раньше Аристотель объявил небеса непогрешимыми, и Церковь с ним в свое время согласилась, так что как минимум в Европе такие наблюдения либо игнорировались, либо приписывались прохождению Меркурия или Венеры.

С появлением телескопа положение должно было измениться. Отец Касановас сравнивает эффект от галилеевского описания наблюдений (опубликованного в 1610 году) с эффектом появления первого человека на Луне. Впрочем, первые телескопы были слабыми, поэтому многие наблюдатели продолжали квалифицировать пятна как нечто не относящееся к Солнцу. Если Галилей и вызвал какой-то интерес, то тот быстро заглох (одним из немногих, кого это открытие действительно сильно взволновало, был Сирано де Бержерак, близкий друг ученика Галилея).

Следующий прорыв произошел случайно. По мере роста числа телескопов астрономы-любители поколениями состязались, кто первый откроет планету между Солнцем и Меркурием. Генрих Самуэль Швабе (1789–1875), фармацевт из Дессау, ставший астрономом, понимал, что лучший способ заметить предполагаемое небесное тело – это увидеть его во время прохождения перед Солнцем, но он осознавал и риск смешения такого тела с солнечным пятном. Поэтому с 30 октября 1825 года Швабе старательно регистрировал буквально все, что видел на небе. За пару десятилетий он так и не обнаружил свою планету, зато наткнулся на нечто гораздо более важное.

В статье 1843 года Швабе писал: “Из моих старых наблюдений явствует, что в появлении солнечных пятен имеется определенная периодичность”. Сопроводительная таблица приводила исчерпывающее доказательство цикличности появлявшихся группами пятен. После конца цикла солнечный диск мог оставаться чистым целыми неделями, но само существование цикла не подлежало сомнению. Из наблюдений Швабе можно было вывести, например, что низшая точка активности случилась в 1833 году – меньше всего скоплений пятен и больше всего дней без заметных пятен; следующая низшая точка случилась десять лет спустя. Пики были зарегистрированы в 1828 и 1847 годах:

Поначалу анализ Швабе привлек мало внимания, но, когда статью заметил ирландский астроном Эдвард Сэбин (1788–1883), он понял, что цикл Швабе коррелирует с флуктуациями в магнитном поле Земли (наблюдениями за которым он сам занимался). Швейцарский наблюдатель Рудольф Вольф (1816–1893) нашел способ подсчитать среднее число пятен на более длинных периодах, уточнив оценку Швабе до 11,1 года.

За следующие двадцать лет Вольф собрал статистику глубиной до 1745 года. По мере реконструкции данных еще более ранних периодов он понял, что в интервале между 1645 и 1715 годами было замечено крайне мало пятен. Это совпадало с самой холодной частью так называемого малого ледникового периода в Европе и Северной Америке, когда даже такие подверженные приливам водоемы, как Темза и каналы Венеции, покрывались льдом. Но ввиду отсутствия интереса к солнечным пятнам прошло более двух веков, прежде чем кто-то связал эти два события.

Впрочем, научное сообщество не сразу приняло корреляции Швабе и “измерение солнечной сыпи” Вольфа. И тут на сцену вышел энергичный прусский барон Александр фон Гумбольдт (1769–1859), которого описывали как “сочетание взвешенного усердия астронома Карла Сагана и ничем не гнушающегося энтузиазма открывателя “Титаника” Роберта Балларда”. Гумбольдта заинтересовали исследования Швабе. В юности он сам провел пять лет в путешествиях по Южной и Центральной Америке (в европейских газетах трижды сообщалось о его смерти при разных обстоятельствах), где помимо изучения растений, животных, рек и вулканов он регулярно проводил магнитные измерения и обнаружил, что сила магнитного поля довольно сильно варьируется. Солнечные пятна казались вполне вероятной причиной этого. Энтузиазм Гумбольдта сделал исследование связей между солнечными пятнами и магнитными полями вполне уважаемой научной дисциплиной (настолько, что сейчас по земному шару рассыпано более двух сотен магнитных обсерваторий), а в 1851 году он включил обновленную таблицу Швабе в свой “Космос” – энциклопедическое естественно-научное издание в пяти томах. Его поддержка способствовала тому, что ученые всего мира всерьез восприняли результаты Швабе.

Швабе также повлиял на англичанина Ричарда Кэррингтона (1826–1875), опытного астронома, опубликовавшего свои многолетние наблюдения в сочинении Observations of the Spots of the Sun (“Наблюдения за солнечными пятнами”, 1863). 1 сентября 1859 года Кэррингтон отслеживал группу пятен в своей обсерватории, когда внезапно, как он сообщал, “прорвались два пятна ослепительно-яркого белого света”. Перед его изумленными глазами два пятна стали еще интенсивнее и приобрели форму фасолин. Он выскочил наружу, надеясь найти других свидетелей, но вспышка была краткой, всего пять минут – результат, как мы теперь знаем, столкновения и замыкания магнитных потоков на скорости 420 тыс. миль в час. Менее чем 17 ч спустя (свет и рентгеновское излучение от вспышки достигли Земли всего за восемь минут, но более тяжелым частицам требуется на это от 18 до 48 ч) гигантская магнитная буря разразилась над земным шаром, полярные сияния украсили небо вплоть до широт Кубы. Была ли связь между вспышкой и штормом случайной? Кэррингтон так не думал, но отметил, что “одна ласточка еще не делает весны”, и не стал делать дальнейших выводов.

Однако, как писал Стюарт Кларк, “вспышка Кэррингтона стала важной вехой в астрономии”. Внезапная демонстрация Солнцем своей возможности разрушить жизнь на Земле толкнула астрономов на “безрассудную гонку за проникновением в суть солнечной природы”. К 1890-м годам общим мнением о пятнах было то, что они возникали из-за сильных циклонов, что сподвигло великого американского астронома Джорджа Эллери Хейла (1868–1938) исследовать их магнитную активность. Используя для этой цели спектрогелиограф (прибор, объединяющий спектрограф и нечто подобное кинокамере), он сделал снимки Солнца, где были видны огромные сгустки водорода, затягиваемые в центр солнечного пятна словно в водоворот. Хейл наблюдал две крупные вспышки, каждая из которых сопровождалась серьезными магнитными бурями на Земле, 19,5 и 30 ч спустя. В 1908 году он показал, что пятна в действительности были гигантскими циклонами в солнечной атмосфере, их образование напоминало ураганы и смерчи, возникающие в Вест-Индии и разоряющие американское побережье Мексиканского залива. Активность солнечных пятен и земной климат были не просто связаны, они были связаны магнитно.

Немецкий астроном Кристоф Шайнер (1573–1650) наблюдает солнечные пятна с помощью ассистента (SPL / Photo Researchers, Inc.)

Вывод Хейла о магнитной природе пятен согласовывался с наблюдениями во время полных затмений, когда над пятнами были заметны линии, формой подобные линиям магнитного поля. Эти линии, вырываясь из солнечной поверхности, испещряли ее положительными и отрицательными векторами магнитного поля и формировали колоссальные извержения, которые выбрасывались на тысячи миль над поверхностью, перед тем как упасть обратно. Теория Гейла позволила измерить радиацию солнечных пятен, которая возникала в глубоких слоях Солнца, а также объясняла природу пятен и их воздействие на климат Земли.

Солнечные пятна можно сравнить со снежинками – каждое уникально, но все обладают сходной структурой. Все они имеют примерную форму окружности с диаматром от 1865 до 18 650 миль, хотя Хейл наблюдал пятно шириной в 81 тыс. миль, в десять раз больше диаметра Земли. В центре каждого бурлящего пятна лежит так называемая тень, которая кажется более темной из-за контраста с более яркой поверхностью вокруг, но в изолированном состоянии ее яркость сопоставима с полной Луной на черном небе. Тень, как правило, имеет температуру около 4300 °К (астрономическая единица измерения температуры, абсолютный ноль по Кельвину – это –273 °C), что примерно на 2100 °К холоднее, чем окружающая фотосфера, и расположена на 450 миль ниже, ближе к поверхности. Тень занимает в среднем одну пятую часть пятна и окружена волокнистой серой полутенью, напоминающей лепестки цветка. Температура полутени – три четверти температуры фотосферы (которая составляет поверхность пятна). Эти три части и есть пятно на разных уровнях глубины: фотосфера, полутень и – самая глубокая – тень.

До сих пор остается загадкой, почему центр пятна менее горяч, чем полутень или поверхность Солнца. Все, что мы точно знаем, – это что каждый из гигантских воронкообразных вихрей во внешних слоях Солнца работает охлаждающим механизмом, а центр магнитного поля находится в его самой темной и холодной точке – в тени.

За несколько лет до исследований Хейла суперинтендант Королевской обсерватории в Гринвиче Эдвард Уолтер Маундер (1851–1928) также занимался собственными исследованиями. Заинтересовавшись пятнами в четырнадцать лет, он регистрировал их предельные размеры до своих двадцати шести. В течение следующих тридцати лет он занимался масштабным сбором фотографий солнечных пятен, саккумулировав несколько тысяч снимков 5 тыс. скоплений. Маундер романтически представлял свое дело как фиксацию солнечного портрета и однажды написал, что получение спектра солнечного пятна подобно заглядыванию в его душу.

Он обнаружил, что магнитный поток стремительно нарастает в начальный период жизни пятна, а затем начинает постепенно снижаться. Его снимки показывали, что, если откладывать показатель широты солнечных пятен по оси одиннадцатилетних циклов, их расположение образует рисунок, слегка напоминающий трех бабочек, летящих на запад: первое пятно в этой цепочке было обозначено как “лидер” и представляло один магнитный полюс, а последующие обладали противоположной полярностью. Как заметил еще Галилей, все пятна пересекают солнечный диск по прямым линиям, обычно парами. Они начинают движение вместе, затем расходятся по мере продвижения, иногда на расстояние до 20° солнечной окружности, но всегда двигаясь параллельно экватору. В конце каждого цикла полярность меняется, так что в северном полушарии “лидер” имеет отрицательную полярность, а в южном – положительную. Цикл состоит из двух одиннадцатилетних частей и завершается за двадцать два года плюс-минус несколько месяцев. Удивительным образом на пике цикла, когда пятна наиболее многочисленны, Солнце светит значительно ярче, чем когда их меньше. Цикл является частью общей картины солнечной активности, куда кроме движения пятен входят и протуберанцы, вспышки, дожди частиц солнечного ветра, космические лучи, энергетические протоны – незначительная, но довольно мощная доля этой активности достигает Земли, порой в течение 15 мин после выброса на Солнце.

Можно сформулировать иначе: во время солнечных вспышек магнитные поля, вырывающиеся из глубин звезды, высвобождают космические лучи с высокой энергией. Маундер предположил, что иногда эти лучи отклоняются от Земли, что приводит к ее охлаждению. Например, в 1536 году Генрих VIII и его свита могли кататься на санях по Темзе от Лондона до Гринвича, а во время страшной зимы 1709 года вино замерзало в стаканах на торжественном ужине Короля Солнце.

Стимул для следующего шага вперед появился неожиданно. Вскоре после Первой мировой войны Эндрю Дуглас (1867–1962) из Университета Аризоны основал новую науку дендрохронологию – изучение древесных колец, чья ширина на срезе (шире в хорошие для роста годы, у́же в плохие) предоставляет запись климатических изменений на протяжении жизни дерева. Дуглас предположил, что деревья, самые долгоживущие организмы на Земле, – единственные представители растительного мира, которые могут предоставить надежные записи такого рода, поскольку все остальные полностью перегнивают в почве. Вскоре он заметил, что годы быстрого роста чередуются с периодами замедленного развития. В среднем любые два периода развития разделялись десятью – двенадцатью кольцами.

Прекрасным утром 1922 года Дуглас неожиданно получил письмо от Маундера, в котором тот кратко описывал гипотезу об отсутствии пятен между 1645 и 1715 годами и предполагал, что Дуглас “может обнаружить это в древесных кольцах”. Это разожгло любопытство Дугласа, и он начал изучать стропила старых построек и деревья-старожилы, например аризонские сосны и калифорнийские мамонтовые деревья. Как и следовало ожидать, их кольца обнаруживали картину медленного роста именно в тот период, когда пятна прекращались и Земля оказывалась в длительных объятиях холода. Впрочем, этого было недостаточно для полного подтверждения гипотезы. Маундер умер в 1928 году, не дождавшись признания своих теорий.

Срез шотландской сосны из леса в Пруссии, посаженной примерно в 1820-м и спиленной в 1912 году. Стрелки, поставленные Дугласом, отмечают годы максимальной активности солнечных пятен, выявляя очевидную связь с максимальным ростом (Courtesy of the Laboratory of Tree-Ring Research, University of Arizona)

Маундер был не одинок в своих гипотезах о воздействии солнечных пятен, как и в противостоянии скептицизму, с которым эти гипотезы сталкивались. Начиная с самых первых наблюдений пятен одни размышляли об их влиянии на земную жизнь, а другие высмеивали их: еще в декабре 1975 года Уильям Гершель прочитал первый доклад (из предполагавшейся серии) о Солнце и его воздействии на Землю перед цветом Королевского общества, где сообщал об открытии пяти периодов слабой солнечной активности, во время которых цена на пшеницу поднималась. Он связывал это с необычно долгими периодами засухи. Большинство аудитории высмеяло его (Гершель даже отменил следующие доклады), но в то же время он выдвигал теорию, что в центре Солнце холодное и населенное, чего в те дни было совершенно достаточно, чтобы объявить человека сумасшедшим.

Связь солнечных пятен с земными событиями, казалось, станет уделом художественных произведений, и действительно, в 1892 году Марк Твен опубликовал повесть “Американский претендент”, где идея о солнечных пятнах, формирующих наш климат, была доведена до логического конца – солнечные пятна как большой бизнес. В конце повести полковник-прожектер Малберри Селлерс изобретает величайший план по сколачиванию состояния: он реорганизует земной климат, предоставляя под заказ климатические условия, а использованные климатические условия будет принимать обратно со скидкой. Каким образом? Используя “контроль над солнечными пятнами, понимаете, и применяя потрясающую энергию, которой они располагают, на благие цели реорганизации нашего климата”.

Твен, разумеется, насмехался над безумными схемами коммерсантов в той же мере, в которой подвергал сатире изменчивые теории ученых. Но должно было пройти много времени, чтобы убеждение Маундера о наличии связи между солнечной активностью и колебаниями магнитного поля Земли получило широкую поддержку. После Второй мировой войны физики стали проводить более интенсивный мониторинг солнечной активности. Но, несмотря на их усилия, данные, подтверждающие воздействие солнечных пятен, оставались случайными и спорадическими: вплоть до 1960-х начинающий исследователь, посвящающий себя изысканиям в этой области, рисковал получить репутацию большого чудака. А потом появился Эдди.

Джон А. Эдди (1931–2009), астроном в Университете Колорадо, занимался наблюдениями в университетской обсерватории High Altitude Observatory: в круг его интересов входила атмосфера Юпитера, солнечная корона, история физики Солнца и даже астрономия американских индейцев. Заинтригованный теориями Маундера, которые он позднее сравнил с “расшифровкой кумранских свитков солнечной физики”, он пытался понять, почему их окончательно списали со счетов. В начале 1970-х Эдди отправился в Таксон, в лабораторию исследования древесных колец, где не смог повторить результаты Дугласа (о корреляции между кольцами и климатическими изменениями). Он принялся за исследование истории полярных сияний, которые также связаны с солнечными пятнами, и установил, что их было очень немного в период, названный им “минимумом Маундера”. Наконец он обнаружил, что, когда Солнце магнитно активно, на нем возникает больше пятен и их совокупное магнитное воздействие уменьшает облучение Земли. Это приводит к образованию в земной атмосфере изотопа углерод-14, который затем откладывается в древесных кольцах. И, триумфально заключил Эдди, древесные кольца демонстрируют рост содержания углерода-14 между 1650 и 1715 годами.

Сочтя, что он, возможно, нашел последний кусок пазла, Эдди обратился к идеям сербского инженера Милутина Миланковича (1879–1958), который полагал, что ледниковые периоды на Земли были вызваны небольшими вариациями в объеме солнечного освещения в результате постепенных циклических изменения в форме земной орбиты. Миланкович утверждал, что три типа подобных изменений орбиты отражаются в циклах с большими периодами (приблизительно 100 тыс. лет, 22 тыс. лет и 40 тыс. лет), что влияет на объем и угол солнечного излучения, достигающего Земли. Первый цикл задается формой орбиты Земли вокруг Солнца и степенью ее отклонения от окружности (ее эксцентриситетом) в сторону эллипса. По мере растягивания окружности расстояние между планетой и звездой изменяется, сказываясь на объеме получаемого излучения. Второй цикл возникает из прецессии (“болтания” земной оси) и воздействует на смену сезонов, медленно раскачивая северное полушарие (и, соответственно, южное) то ближе к Солнцу, то дальше от него. В северном полушарии находится больше суши, чем в южном, а суша быстрее реагирует на температурные изменения, чем океаны. Итоговые колебания в нагреве меняют погодную картину. Третий цикл создается небольшими колебаниями в наклоне земной оси. На протяжении порядка 40 тыс. лет этот наклон изменяется от 21,5° до 24,5°, и при его минимальном значении (как, например, сейчас, и такое положение будет сохраняться еще около 9800 лет) разница между летом и зимой сокращается.

Применив теорию Миланковича о циклах, Эдди смог придать больше убедительности предположениям Маундера. Он подтвердил конструкцию доказательствами температурных изменений в течение периода, растянувшегося на 300 тыс. лет, используя данные, полученные из грязи и ила, вычерпанного с морского дна: температурные подъемы и падения происходили веками в связи с объемом инсоляции и хорошо согласовались с расчетами Миланковича. В своей поворотной статье в журнале Science в 1976 году Эдди заключал, что Земля пережила восемнадцать периодов минимальной солнечной активности за последние 8 тыс. лет, и одним из них являлся малый ледниковый период. Маундер был полностью реабилитирован, а его выводы о том, что благодаря Эдди стало называться “минимумом Маундера”, были провозглашены “самым значительным событием в истории солнечных исследований”.

В нашей солнечной системе только у Венеры, Земли и Марса атмосферы подвержены воздействию Солнца. Венера постоянно кипит, Марс – ледяная пустыня, а Земля, хоть и не является таким крайним случаем, все равно находится в постоянном изменении, поскольку Солнце напрямую воздействует на ее климат. Но насколько большая часть происходящего с нами зависит именно от солнечных пятен, которые по большому счету являются просто визуальной манифестацией магнитно-активных зон на Солнце?

Как правило, пятна обвиняют (благодарят гораздо реже) во многом, от падения выплавки стали до увеличения числа самоубийств в северном климате, в затягивании морских путешествий, кораблекрушениях, исчезновении радиопередач (особенно коротких волн и высоких частот), в том, что почтовые голуби сбиваются с пути, в росте производства автомобилей, инфарктах миокарда, конвульсивных припадках и галлюцинациях, даже в эпидемиях, войнах и революциях – утверждалось, что Французская революция началась в 1789 году, а не на четыре-пять лет позже из-за крайне холодной зимы 1788 года.

Большинство физиков считают само собой разумеющимся, что солнечные пятна могут наводить помехи на компасы и различные электропередачи, но это знание не сразу распространилось за пределы научного сообщества. Например, в 1953 году во время заседания Комиссии конгресса по расследованию антиамериканской деятельности Рой Кон опрашивал Реймонда Каплана, главного радиоинженера “Голоса Америки”, предположительно сочувствующего коммунистам. Радиостанция “Голос Америки” была создана в феврале 1942 года для продвижения положительного имиджа Соединенных Штатов за границей, и Кон внес ее в список из семидесяти семи организаций, подозреваемых в намерении подорвать американские интересы. Он указывал на то, что некоторые программы не распространялись так широко, как им следовало бы. Виноваты предательски настроенные сотрудники: может ли Каплан назвать имена?

Кон : Имеются передатчики “Голоса Америки”, сигнал от которых не доходит до стран, до которых должен доходить…

Каплан : Сигналы с башен с передатчиками не могут достигать некоторых стран…

Кон (повышая голос) : Предатели, работающие на…

Каплан (прерывает) : Это устроено сложнее. Например, солнечные пятна – они влияют на передачу сигнала, не до конца известно, каким образом…

Кон (прерывает) : Солнечные пятна? [ Общий смех. ] (Мягко, но ехидно.) Солнечные пятна… или все же предатели-американцы, продающие нашу страну?

Спустя три недели после этих слушаний Каплан бросился под колеса грузовика и погиб в возрасте сорока двух лет.

Солнечные пятна, несомненно, могут вызывать серьезные последствия на Земле. Вслед за изобретением электрического телеграфа и телефона весь мир опутался линиями электропроводов. Во время солнечных бурь телефонные операторы подвергались ударам электрического тока из-за скачков напряжения. “В одном месте оператор получил семь ударов током, – гласило одно сообщение в прессе. – В другом месте загорелся телеграфный аппарат; в Бостоне язык пламени вспыхнул на самописце телеграфного устройства”. Двенадцатого марта 1989 года потоки электричества, струящиеся в 60 милях над землей, ударили в электрическую систему Квебека и менее чем за минуту вывели из строя половину генерирующей системы; отключение продлилось более девяти часов, оставило 7 млн человек без электричества и стоило провинции от 3 до 6 млрд долларов. Ввиду все возрастающей роли электроники, спутников и подобных технологий можно ожидать еще больших проблем, особенно в связи со стихийной природой солнечных вспышек: иногда ученым остается всего полчаса, чтобы поднять тревогу (во время войны во Вьетнаме большое количество мин, сброшенных в гавани Хайфона, взорвались одновременно в ответ на крупную вспышку на Солнце). Даже огромная солнечная буря 1989 года была в три раза менее мощной, чем та, которую наблюдал Ричард Кэррингтон сто тридцать лет назад, когда 20 млрд протонов пронизали каждый квадратный дюйм нашей атмосферы. Следующий солнечный максимум ожидается осенью 2013 года и будет самым значительным с 1906 года.

Мне показалось хорошей идеей вернуться назад к Эдди и его древесным кольцам, чтобы проверить сегодняшние взгляды. В январе 2005 года я посетил Майка Байи, почетного профессора в Школе географии, археологии и палеологии Университета Квинс (Белфаст), специалиста по дендрохронологии. Несмотря на составленную им таблицу древесных колец, простирающуюся на 7 тыс. лет назад, Байи демонстрирует здоровый скептицизм (и язвительный юмор) в отношении собственной научной области. “Мы в самом деле не знаем, какова связь между солнечными пятнами и древесными кольцами, – признается он, пока мы сидим над различными бумагами в его тесном кабинете примерно того же размера, что у отца Касановаса, но на другом конце спектра чистоты. – Эдди предполагает, что до начала древесной хронологии не было “глобальных событий”, затем обнаруживается, что они были. Кроме того, следует быть аккуратнее: солнечный цикл в 22,2 года не превращается автоматически в два одинадцатилетних цикла”.

С этими словами он поднялся с кресла, отодвинув два кусочка камня и стопку студенческих работ, чтобы отыскать тоненький журнал The Three-Ring Bulletin (“Бюллетень древесных колец”), где опубликована большая статья двух исследователей из Аризонского университета. “Это вышло в 1972 году, – говорит Байи, стоя надо мной, пока я читаю. – С тех пор ничего лучше не выходило”. Эдди опубликовал свое основополагающее сочинение четырьмя годами позже и даже не упомянул эту работу. Он снова уселся в кресло: “Конечно, солнечные пятна, вероятно, действительно воздействуют на климат, но это касается и многих других факторов…” На мгновение он погружается в собственные мысли: “Мы не знаем, какой эффект вызывают вулканы. У нас нет точных сведений о цунами прошлых лет или о том, как часто Земля сталкивалась с чем-то в космосе, но люди считают, что только псих будет обо всем этом беспокоиться”.

Он вовсе не производит впечатления психа. Байи говорил об этом за несколько лет до извержения Эйяфьятлайокудль в апреле 2010-го, но выброс индонезийской Тамборы в 1815 году был гораздо сильнее – настолько велик, что треть вулкана обратилась в камни и пыль. Возможно, это было самое крупное извержение в истории: 10 тыс. человек погибли сразу, когда пепел и серная кислота ударили в атмосферу столбом высотой в 27 миль. Глобальные температуры упали, цены на пищу взлетели, в Европе вспыхивали бунты, голод и эпидемии. Байрон написал поэму о погасшем солнце: “Я видел сон… Не все в нем было сном. / Погасло солнце светлое, и звезды / Скиталися без цели, без лучей / В пространстве вечном; льдистая земля / Носилась слепо в воздухе безлунном”.

Так что не очень помогает, когда ученые предлагают сразу много циклов и сопоставляют их с многими событиями: кроме одиннадцатилетнего цикла Солнце предположительно обнаруживает двадцатисеми– и стопятидесятичетырехдневные циклы, двадцатилетний цикл магнитной смены полярностей (открытый Хейлом), цикл Гляйсберга, около восьмидесяти лет, и двухсотлетний цикл Сьюсса (или Де Фриза). Очевидно, на многие вопросы еще нет ответов. Тем временем постоянно возникают новые направления исследований. Недавние данные с SOHO свидетельствовали, что поток газа, влияющий на магнитные поля в районе солнечных полюсов, может отвечать за отсутствие пятен, вспышек и прочих возмущений с 2008 до первой половины 2009 года, что удлинило обычное затишье в конце одиннадцатилетнего солнечного цикла на дополнительные пятнадцать месяцев, когда солнечные пятна практически исчезли. Но к середине апреля 2010 года Солнце вновь начало просыпаться, и гигантский коронарный массовый выброс выплеснулся из него на скорости 1,1 млн миль в час и разбился о внешнюю атмосферу Земли, вызвав ослепительные сияния в Арктике и Антарктике – самая впечатляющая солнечная буря за последние три года. Мы вновь оказались там, откуда начали: Солнце явно формирует климат, но как сильно оно его меняет? Жизненно важный вопрос, учитывая его связь с глобальным потеплением.

 

Глава 14

Свойства света

Вполне понятно, что мой рассказ о Солнце залит светом. Эта глава начинается с попыток человека измерить скорость света, изучает явление цвета, затем сдвигается в область истории культуры, следуя по пути уменьшения яркости света до наступления полной темноты.

Что есть свет? Поэт и философ Эмпедокл, современник Пифагора, проявил блестящую интуицию, предполагая, что свет есть текучая субстанция, но отметил, что из-за высокой скорости мы не замечаем его движения. Как и Платон, он считал, что существовал некий “огонь в глазу” и мы смотрим будто через своего рода светильник. Более традиционное мнение заключалось в том, что предметы испускали частицы света, которые попадали в глаза наблюдателя, свет при этом передавался мгновенно.

Идея о том, что свет может обладать измеримой скоростью, не возникала до 1632 года, когда Галилей в своем “Диалоге о двух главнейших мировых системах” вложил эту мысль в уста наивного Симпличио:

Повседневный опыт показывает, что распространение света совершается мгновенно. Если вы наблюдаете с большого расстояния действие артиллерии, то свет от пламени выстрелов без всякой потери времени запечатлевается в нашем глазу в противоположность звуку, который доходит до уха через значительный промежуток времени.

Галилей был уверен, что свет обладает конечной скоростью, но его эксперименты были довольно неточными (он просто ставил два светильника на вершинах холмов менее чем в миле друг от друга), и он даже не приблизился к оценке той невероятной скорости, что в действительности имеет место. Первая серьезная оценка, сделанная датским астрономом Оле Ремером (1644–1710), составляла около 220 тыс. км в секунду, но она осталась в тени дискуссии между Гюйгенсом и Ньютоном о волновой и корпускулярной природе света. В 1728 году английский ученый Джейм Брэдли, исходя из предположения, что скорость распространения света в 10 тыс. раз превышает скорость перемещения Земли по орбите, пришел к удивительно близкой цифре в 295 тыс. км / с, что означало семь с половиной минут на дорогу от Солнца до Земли.

Почти столетие спустя дальнейшие эксперименты французских физиков Ипполита Физо и Леона Фуко (один использовал вращающиеся зубчатые колеса, другой – вращающиеся зеркала) показали цифру 309 тыс. км / с. В 1859 году последовало открытие Густава Кирхофа (1824–1887), физика из Восточной Пруссии, – он показал, что изучение света, излучаемого небесными телами, может дать много информации о самих телах. Это стало важной вехой и заложило основу новой научной дисциплины – астрофизики, что совпало с еще одним научным прорывом – уравнениями Максвелла, которые Эйнштейн назвал “самым глубоким и плодотворным достижением в физике со времен Ньютона”. Великий шотландский ученый Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879) открыл, что частица света (фотон) в действительности является пучком электрических и магнитных полей. Как отмечает физик Митио Каку, “Максвелл внезапно понял, что все – и сияние летнего восхода, и яростные лучи заходящего солнца, и ослепительные цвета радуги, и звезды на ночном небосклоне – можно описать при помощи волн, которые он небрежно изобразил на клочке бумаги”. Максвелл смог вычислить скорость света исходя из базовых параметров электричества и магнетизма. А еще позже квантовая физика покажет, что, хотя в пространстве свет ведет себя как волна, при столкновении с материей он проявляет свойства частицы.

В 1887 году Альберт Майкельсон (1852–1931), польский еврей, бежавший в США, модифицировал эксперимент Фуко и получил величину скорости света, равную 297 тыс. км / с – в двадцать раз точнее Фуко и достаточную для того, чтобы сделать ученого знаменитым. В 1880-е годы полагали, что световые волны распространяются через “люминофорный” (светоносный) эфир, который считался невидимым и вездесущим. В сотрудничестве с химиком Эдвардом Морли (1838–1923) Майкельсон выдвинул гипотезу того, что свет не нуждается ни в какой среде, а его скорость постоянна и ни от чего не зависит: луч света фары движущегося поезда не будет двигаться быстрее, чем свет станционного фонаря. В этом он перестарался, и Эйнштейн потом доказал, что скорость все-таки может меняться: в глубоком космосе, в абсолютном вакууме и далеко от массивных тел свет будет двигаться медленнее, чем вблизи Земли или других крупных тел (но дело не только в массе – сквозь алмаз свет также движется почти в два раза медленнее).

До недавнего времени самая низкая скорость света была зафиксирована на отметке около 60 км / ч – медленнее, чем велогонщик, – при прохождении через натрий при температуре –272 °C. В 2000 году в Гарварде ученым удалось остановить свет посредством конденсата Бозе – Эйнштейна (агрегатное состояние вещества, состоящего из сильно охлажденных бозонов). Так что свет не только может перемещаться на разных скоростях, удивительным образом он может и вовсе остановиться.

В 1802 году, два года спустя после открытия Уильямом Гершелем инфракрасного излучения, английский физик Уильям Уолластон (1766–1828) обнаружил, что, если пропустить солнечный свет через тонкую щель, а затем через призму, полученный спектр обнаруживает серию параллельных черных линий, похожих на щели между клавишами фортепиано; не прошло и двенадцати лет, как Йозеф Фраунгофер показал, что разные длины волн порождают разные цвета, и сопоставил цвета с количественной мерой, что позволило “разметить” видимый спектр (слово принадлежало Ньютону). Цвет с самой короткой длиной волны был фиолетовым, с самой длинной – красным, остальное размещалось между этими двумя уходящими в невидимость крайностями.

Фраунгофер в отличие от своих предшественников заметил нечто неожиданное в призматическом спектре: “Почти бесконечное число широких и узких вертикальных линий, которые были темнее, чем остальное цветное изображение”. Удивленный этим открытием – некоторые линии казались абсолютно черными, – он убедился, что это не оптическая иллюзия, а “провалы” в солнечном спектре, указывающие на отсутствие определенных химических элементов в самом Солнце. Поскольку линии двух разных элементов никогда не совпадают, он смог исследовать отдельные спектры и таким образом идентифицировать элементы.

В 1854 году американец Дэвид Алтер довел эту мысль до логического завершения. Он предположил, что каждый элемент имеет собственную картину цветных линий, уникальную “подпись”. Историк науки Стюарт Кларк объясняет важность этого открытия: “Если бы астрономы знали, какие испарения какие линии спектра производят, они бы получили невероятный инструмент – способность определять химический состав небесных тел”. Через несколько лет Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен (навсегда прославившийся бунзеновой горелкой – не его изобретением, но названным в его честь)объединили призму и телескоп в новый прибор, названный ими спектроскопом. Однажды по случайному капризу они направили его на пожар в соседнем Мангейме и обнаружили в огне присутствие бария и стронция. Но если они могли анализировать состав ближайшего пожара, почему нельзя было проанализировать солнечную поверхность? Еще несколько экспериментов, и они это сделали. Они предположили, что черные линии Фраунгофера происходят от поглощения отдельных волн солнечной атмосферой, а поверхность Солнца состоит из раскаленной жидкости, изучение которой позволит узнать ее состав. Они добились того, что Конт считал невозможным, – исследовали химический состав объектов, не отщипнув у них ни кусочка для анализа.

Назовите это “Астрономия за пределами видимого спектра”

В то же время, когда Кирхгоф и Бунзен были заняты развитием идей Фраунгофера, Джон Тиндаль (1820–1839), еще одна крупная фигура физики XIX века, обнаружил, что, когда луч проходит через чистую жидкость, содержащую взвесь маленьких частичек, короткие синие волны рассеиваются сильнее, чем длинные красные: чистое безоблачное дневное небо выглядит голубым потому, что частицы воздуха рассеивают синий свет сильнее, чем красный.

Солнце превосходит по яркости 85 % звезд Млечного Пути (большинство из которых красные карлики), но самый яркий постоянный свет на планете вовсе не от Солнца, а от “Небесного столба” в казино “Люксор” в Лас-Вегасе: он направлен прямо в небо и питается от тридцати девяти ксеноновых ламп по 70 тыс. ватт каждая (и размером примерно со стиральную машину). Инженер комплекса объяснял, что каждую ночь перед включением главного прожектора тридцать секунд мигают специальные предупреждающие огни: “Мы не хотим застать врасплох какого-нибудь пилота”.

Но солнечный свет имеет свою мощь; на протяжении веков солдаты учились использовать эту мощь и, наоборот, защищаться от нее. Пока военные действия еще предусматривали какое-то взаимное уважение, солдаты ставили отражающие предметы рядом с ранеными, чтобы противник не стрелял. Но чаще, конечно, солнечный свет использовался в наступлении. В 1805 году во время битвы при Аустерлице Наполеон приказал своим войскам покинуть главенствующую позицию на вершине небольшого холма, уступив поле объединенной австро-русской армии. На следующее утро французские батальоны были удачно скрыты туманом, а противник красовался в ярком утреннем свете прекрасной мишенью. Семью годами позже на поле битвы у Бородина Наполеон сделал намек победителя на “солнце Аустерлица”. Он приказал кавалеристам надеть белые чулки поверх шлемов, иначе солнечные отблески позволили бы артиллерии противника найти цель на приличной дистанции.

Отраженный свет был реальной опасностью на поле боя, особенно в дни цветных мундиров. А потом началось внедрение и развитие подзорных труб и биноклей, а также повышение дальнобойности, точности и убойной силы оружия. Э. Несбит в одном из своих романов описывает разговор детей с артиллеристами, отправляющимися на бурскую войну. Дружелюбный командир батареи рассказывает, что с появлением винтовки любая дополнительная видимость – это смертельный риск: “Пушки будут раскрашивать в цвет грязи, да и люди тоже будут одеты в такие цвета”. Термин “цвет грязи” был заменен словом “хаки” (со значением “грязный” на языке хинди), которое стало синонимом полной потери войной всякого подобия гламура. Известный католический поэт Шарль Пеги был убит прямым выстрелом в голову в битве при Марне (сентябрь 1914-го), когда достал полевой бинокль для осмотра позиций противника. На протяжении всей войны французы продолжали носить свои цвета – синие куртки и красные штаны, идеальные мишени для вражеских пулеметчиков. Но эта война стала поворотным пунктом: к 1914 году Британия уже переодела свои войска в хаки, вскоре за ней последовали и остальные.

Солнечный свет может обнаруживать, но может и скрывать. В воздушном бою пилоты стараются занять такую позицию, чтобы солнце слепило противника. Тот же принцип применим на море: 1 ноября 1914 года у берегов центрального Чили эскадра Королевского военно-морского флота из четырех кораблей под командованием контр-адмирала Крэддока навязала бой восьми немецким кораблям, находившимся под командованием его друга вице-адмирала фон Шпрее. Каждый маневрировал таким образом, чтобы полуденное солнце било в глаза противника – серьезная помеха в дорадарную эпоху, когда от действий наводчика и корректировщика зависело очень многое. Военный историк описывает произошедшее: “Крэддок попытался быстро начать огневую дуэль, пока солнце стояло за ним и слепило германских артиллеристов, но фон Шпрее, обладая более быстрыми кораблями, держался вне зоны поражения британских пушек и оттягивал бой до тех пор, пока солнце не село”.

“Мы оказались силуэтами на фоне закатного неба, – вспоминал офицер одного из выживших кораблей, – чистый горизонт позади показывал всплески от падающих снарядов, в то время как корабли противника виделись смазанными длинными черными пятнами, еле различимыми на фоне сгущавшейся темноты”. Немцы атаковали. В этом первом (с 1812 года) британском поражении на море потери составили 1654 человека. С немецкой стороны было ранено три моряка.

Солнце вмешивается и в спорт. На автогонках NASCAR при жарком солнце лучше происходит сцепление покрышек с почвой. Напротив, в американском футболе и бейсболе дешевые зрительские места, выцветшие на солнце, очень часто упоминаются в качестве причины, помешавшей игроку поймать мяч. И не только поймать. Однажды Харди, мировая величина в теории чисел и любитель крикета, оказался на главном крикетном стадионе Lord’s. Там он стал свидетелем того, как игрок с битой был ослеплен солнечным зайчиком из неизвестного источника. В конечном итоге источник был установлен – им оказался “большой нагрудный крест, покоившийся на животе у внушительных размеров священнослужителя. Судья вежливо настоял на том, чтобы крест был снят”, к удовольствию антиклерикала Харди.

Солнечное вмешательство бывает и оправданием неправильных решений, я сам стал жертвой этого. В 1994 году чемпионат Содружества по фехтованию проводился в большом шале на горном курорте в 75 милях от Ванкувера. Это было потрясающее место, покрытые снегом горы дополняли белоснежную форму фехтовальщиков. Я входил в команду Северной Ирландии. К вечеру в сабельной секции оставалось восемь участников. Выходя на бой с канадским противником, я знал, что победитель получает как минимум бронзовую медаль. Схватка шла с переменным успехом, мы дошли уже до четырнадцати касаний, оставалось одно решающее. Противник атаковал, я парировал и сделал выпад. Поскольку он не защитился, а перешел в новую атаку, я понял, что удар был мой. Но я не учел судью. В международных соревнованиях национальность судьи не всегда принимается в расчет, а наш оказался канадцем. Он сказал, что не может присудить удар, поскольку из-за солнца невозможно было увидеть, парировал ли я должным образом первый выпад. Поскольку солнце садилось за его спиной, а освещение в зале было хорошее, это решение было сложно принять, многие мои соратники по команде не сдержали громкого негодования. В итоге был назначен новый раунд, и на этот раз мой оппонент сделал удачный выпад и выиграл схватку, а в конце и золото.

“Любовь есть свет, а ненависть – тень”, – писал Лонгфелло. За торжеством света следует его постепенное уменьшение в течение дня и, наконец, его окончательное угасание, и это все тоже части солнечной истории. Тень в своем самом прямом смысле – это то, куда не достает свет, иногда ее называют “негативом света”, дневной темнотой. Во многих древних культурах человеческая тень считалась душой человека. С их точки зрения, тень, не имеющая сути, есть ничто, экзистенциальная пустота. Восточноафриканское племя ваника даже боится собственной тени, возможно, считая, что эти неотделимые от них эманации постоянно следят за ними и могут свидетельствовать против. Зулусы говорят, что труп не отбрасывает тени. Питер Пэн остался без своей тени, когда выпрыгнул в окно у Дарлингов (ее спрятали в ящик, а потом ее пришила обратно Венди) – возможно, это подсознательная реакция Барри на идею экстернализации. “Кто может рассказать мне, кем я стал?” – вопрошает король Лир, а верный Кент отвечает: “Тенью от Лира”.

Огромный мяч Кришны, Махабалипурам, на юго-восточном побережье Индии, 1971 год (Photo by Max Pam)

На другой стороне культурной шкалы стоит ритуал Симлоки, или Солдатской горы, – погасшего вулкана 5 тыс. футов высотой неподалеку от границы Калифорнии и Орегона. Когда вечером солнце садится, тень Симлоки вытягивается, пока через полтора часа не доползает до дальней стороны долины, расположенной в 12 милях. Симлоки является священным местом индейского племени ачумави, а тень почитается как великий дух. Согласно легенде, два выдающихся мифических прародителя племени согласились соревноваться с тенью, пересекающей долину. Из этой традиции выросло соревнование. Тот, кто обгонит Симлоки – возможный, хотя и редкий результат, – считается обладателем сверхъестественных возможностей. Поскольку тень сама по себе призрачное существо с соответствующими возможностями, это своеобразный противник, с которым надо считаться. Так, если бегун по дороге оглянется через плечо, он будет мгновенно повержен – смельчаки ачумави никогда не оглядываются.

Крестьянин прячется в тени от солнца. Камбоджа, 1952 год (Werner Bischof / Magnum Photos)

Альпинисты иногда встречаются с явлением, известным как Брокенский призрак, – тень альпиниста вырастает в размерах и окружается радужным сиянием. В действительности это результат наличия тени и эффекта дифракции.

Вебстерский словарь приводит двадцать три значения слова “тень”, включая паразита, шпиона и дьявола, а “бросать тень” означает угрозу счастью, дружбе и славе. На Среднем Востоке тот, кто приносит беду, “отбрасывает желтую тень”. Толкин во “Властелине колец” создал неприступную страну Мордор, “прибежище теней”. В произведениях о ниндзя, культовых историях о японских ассасинах XIV века, эти смертоносные воины могут превращаться в “живые тени”. В той же японской культуре цветы относят к двум категориям – in (тень) и yō (солнце). Тени сыграли роль даже в криминалистике: в 1920-е годы один известный юрист доказал вину убийцы, показав на фотографии, что тени свидетельствуют совсем о другом времени дня, чем говорил обвиняемый.

Сопоставление темноты со злодеяниями вполне естественно, но есть и целая категория людей, работающих по ночам и избегающих дневного света, – каста неприкасаемых в Индии. Считалось, что один только вид такого человека даже на расстоянии способен запачкать свидетеля, поэтому несчастных, встретившихся в дневное время, часто убивали. В Индии было, да и поныне остается много таких мрачных законов. Например, веками считалось глубочайшим оскорблением наступить на царскую тень или, еще хуже, бросить свою тень на властителя. Загрязнение тенью – загородить солнце от человека высшей касты – было грубейшим проступком, и даже представители низших слоев старались не наступать на собственную тень: французский политик, побывавший в Индии в 1957 году, вспоминает селян, проводивших дневные часы на деревьях, избегая такого риска.

Темноты не всегда избегали, а в жарком климате тень часто является желанной, порой даже символом величия. Поскольку властители часто передвигались, двойной спрос на комфорт и символизм привел к изобретению зонтика, своего рода портативного балдахина. В истории о Шакунтале (приводится в “Махабхарате”, знаменитом санскритском эпосе) правитель под зонтиком сам сравнивается с навесом для своих подданных: “Властитель, подобно ветвистому дереву, подставляет свою голову под палящие лучи солнца, а его широкая тень облегчает жар тем, кто укрылся в его тени”.

В индуистской мифологии бог Вишну снисходит в нижний мир с зонтиком в руках, а в Древнем Египте и аравийских землях зонтики (часто сделанные из пальмовых листьев) носили над особами королевской крови как признак их привилегированности. Вскоре это удобство стало более демократичным – в 1871 году справочная брошюра для посещающих Индию англичан авторитетно заявляла, что “во время жаркого сезона для европейцев небезопасно выходить на солнце между восемью часами утра и четырьмя часами дня… без защиты хотя бы в виде зонтика”. Робинзон Крузо соорудил себе такой зонтик по образцу тех, что встречал в Бразилии, где “такая сильная жара, что трудно обойтись без зонтика… С этим зонтиком я… не страдал от солнца даже в самую жаркую погоду”. Впоследствии во Франции и Британии ранние версии этих устройств назывались “робинзонами”.

Свет изменяется непрерывно в течение дня, у каждой его стадии свои свойства: рассвет, восход, день, сумерки, закат, заход солнца. У Роберта Стивенсона в “Странной истории доктора Джекила и мистера Хайда” (1886) мистер Аттерсон наблюдал “бесчисленные степени и оттенки сумерек”.

Сейчас для обнаружения скрытых конструкций используется почти горизонтальное по отношению к поверхности освещение. Это достигается при помощи перспективной аэрофотосъемки, возникшей по необходимости в Первую мировую войну. Фотографии, сделанные с воздуха под углом, делались и до появления аэропланов, но после 1918 года навыки, полученные воздушными наблюдателями во время войны, стали применяться для мирных съемок. Вторая мировая война только отточила навык фотографов обнаруживать то, что находится ниже поверхности. Если поверхность земли подвергается человеческому или природному вмешательству, отпечаток от этого остается навсегда, а там, где очертания отпечатались в рельефе, их тени могут быть эффективно сфотографированы с воздуха. Иногда такие фотографии раскрывают не только новые особенности, но и делают явным порядок следования, открывая не один, а несколько более старых слоев. Наблюдение таких “теневых площадок” подчеркивает выдающиеся особенности формы и очертаний лучше, чем наземная съемка. Оно может даже передать вариации в оттенке почвы или растительности, которые выдают наличие подземных структур: открытие в 1920-е годы Вудхенджа в Уилтшире, бревенчатого аналога Стоунхенджа, – лишь один тому пример. При помощи этого метода были обнаружены буквально тысячи утраченных деревень и римских лагерей (Ashmolean Museum, University of Oxford)

Закаленный в боях офицер в пьесе Роберта Шерифа Journey’s End (“Конец пути”) восклицает, глядя на встающее над проволокой и окопами утреннее солнце: “Пока я не оказался здесь, никогда не знал, что солнце может всходить столь по-разному. Зеленое, розовое, красное, синее и серое. Поразительно, не правда ли?” Когда солнце встает или садится, отбрасывая пологие лучи, каждая мельчайшая подробность на поверхности земли вырастает и становится видна. Сумерки вдохновили Гегеля на знаменитое изречение “Сова Минервы вылетает только в сумерки” – метафору, призванную передать тот факт, что философия начинает понимать историческую ситуацию, только когда последняя начинает исчезать.

Непосредственно перед заходом солнца наступает “тот короткий промежуток времени между днем и ночью, когда вынашиваются большие планы и все становится возможным”. Владимир Набоков в мемуарах специально упоминает: “Сумерки” – какой это томный сиреневый звук!”В сумерках, и только в них, ортодоксальному еврею дозволяется заниматься мирскими вопросами.

Писатели не отставали. Однажды летним вечером, когда Уильям Фолкнер мучился над названием нового романа, его жена обратила внимание на удивительную окраску южного неба. Фолкнер сильно впечатлился этим зрелищем, а книга получила название “Свет в августе”. Дядюшке Рэту в сумерках чудилось, что “свет как бы впитывался в землю, как вода в половодье” (“Ветер в ивах”). “До сумерек было еще далеко, но потоки летнего света уже скудели, воздух посвежел, а на шелковистую густую траву легли длинные тени” (Генри Джеймс в “Женском портрете”). У других встречаются такие метафоры сумерек, как “праздник слепца”, “зеленый час”, “между собакой и волком” – час, когда недостаточно света, чтобы можно было увидеть разницу между этими животными.

Свет полной Луны слишком слаб, чтобы человеческий глаз мог различать цвета, но по причине закругленности Земли облака улавливают солнечные лучи еще долго после заката и отражают свет над горизонтом, сияя призрачным светом, – этот феномен носит название ночных светящихся облаков. Особый свет, отбрасываемый заходящим солнцем, который мы наблюдаем в качестве сине-серой окраски на востоке после заката, часто с примесью розового, – это край сумерек. На мгновение позже наступают “гражданские сумерки” – несколько минут после захода, пока солнце не опустилось более чем на 6° за горизонт. Следом наступает черед “навигационных сумерек” – солнце между 6° и 12°, а между 12° и 18° – уже “астрономические сумерки”, достаточная степень темноты, чтобы астрономы могли приниматься за работу. Когда горизонт поднимается над солнцем на 18 градусов, начинается настоящая ночь.

Размышляя о своих путешествиях в Африку, Карл Юнг писал: “Ночью все живое погружается в глубокое уныние и каждой душой овладевает неизъяснимая тоска по свету… Первобытная тьма сопричастна глубокой материнской тайне. Потому так остро переживают негры рождение солнца, ведь в этот момент является свет, является избавление, освобождение от тьмы. И желание увидеть свет – это желание обрести сознание”.

 

Глава 15

Под палящим солнцем

Я – типичный образчик светлокожего англичанина, рыжеволосый и с веснушками: пять минут на солнце, и любой незащищенный участок кожи краснеет, болезненно напоминая о том, что солнечные лучи – это источник не только витаминов, но и ожогов. С детских времен я знал, что солнце делает с человеческим телом, хотя мой опыт в основном относился к британскому лету – самому холодному, какое только бывает. Недавно я стоял в середине аризонской пустыни, где температура достигает уровня 49 °C, и размышлял, каково быть сожженым солнцем заживо. Солнечный жар на юго-востоке Америки вытравляет цвет из тканей и дерева быстрее, чем где-либо еще на континенте, но даже эта жара не приближается к рекордной температурной отметке в 58 °C, зафиксированной 13 сентября 1922 года в ливийской Сахаре. В Соединенных Штатах в Гринленд-ранч (Калифорния) температура достигла 56,6 °C 10 июля 1913 года (официальный рекорд), хотя настоящая высота, вероятно, была достигнута в один из сорока трех дней между 6 июля и 17 августа 1917 года в Долине смерти (Калифорния) – так эту долину в 1849 году назвал один из восемнадцати выживших золотоискателей (из отряда в тридцать человек), решивших срезать путь.

Торстон Кларк в книге “Экватор” описывает путешествие, которое он проделал вдоль экватора в 1986 году от французской Мартиники в Карибском море до горы Каямбе в Эквадоре (что на испанском значит “экватор”). “Я стал настоящим знатоком жары, – пишет он в предисловии и в самом деле приводит вполне убедительную классификацию предмета. – Есть жара, от которой лицо краснеет, обжигается и смягчается, будто помидор над огнем. Есть жирная жара тропического города; молочный жар, испаряющийся от реки в джунглях, как от кастрюли с закипающей водой; слепящий жар, вспыхивающий на жестяных крышах, как огни фотовспышек; жар ленивый и отравляющий, от которого целый день чувствуешь себя как с похмелья”.

Когда он достиг Ламбарене – места, где Альберт Швейцер основал свою миссию, посреди болот Огове, главной реки Габона в западно-центральной части Африки, – он чувствовал себя словно “завернутым в нагретые полотенца”. Кларк вспоминает, как доктора Швейцера спросили, не беспокоит ли его жара. Тот ответил, что никогда не позволяет себе об этом думать, и добавил: “Нужно заниматься серьезной духовной деятельностью, чтобы победить жару”. Несколько великих людей в истории, среди них – Джордж Вашингтон и генерал Дуглас Макартур, умели вообще не потеть. Говорят, Барак Обама тоже из их числа.

Жара всегда была враждебна к неподготовленным путешественникам, особенно к военным. В июне 1578 года португальский король Себастьян I во главе многочисленного войска отправился в северо-западную Африку, где его “доспехи так нагрелись, что ему пришлось лить воду под металлические пластины, а страдания его солдат, которые не могли себе позволить такой роскоши, вероятно, были чрезвычайными”. Армия была разбита, и это было только начало череды несчастий: спустя три года Португалия подчинилась испанским Габсбургам. Примерно в тот же период в Китае работники кули, роющие каналы под палящим солнцем, к концу каждого дня оказывались со спинами, “растрескавшимися, словно чешуя у рыбы”. Некоторые историки до сих пор вторят легенде о том, как 24 июня 1812 года Наполеон и его великая армия (приводится подозрительно точная цифра в 691 501 человек, но в любом случае это была крупнейшая военная сила в европейской истории после завоевания Греции Ксерксом) пересек Неман, направился на Москву и был совершенно уничтожен морозами. К тому моменту, как армия в середине августа достигла Смоленска, она действительно потеряла треть состава, но по причине нескольких недель жары. “России да лету – союзу нету”, – говорил граф Пьер Безухов в “Войне и мире”.

На жаре резко уменьшается порог нагрузки, и хороший генерал всегда старается защитить солдат от дневного солнца, но иногда военные традиции или просто невежество попирают здравый смысл. Так, например, у солдат шотландских горных полков, одетых в традиционные юбки, обгорала задняя часть икр (особенно в лежачей перестрелке), подрывая способность к быстрым марш-броскам. Веками британские войска страдали от солнечных ударов во время боя, потому что не было навыков снимания кителя, и эта смертоносная традиция продлилась до ХХ века. Во время Второй мировой войны в Западной пустыне Египта и в Ливии британские солдаты 8-й армии носили рубашки с открытым воротом и шорты, а их квартирмейстерам было невдомек, что лучший способ защиты от солнца – легкая одежда свободного кроя, закрывающая как можно больше кожи.

Разумеется, индусы поняли это очень давно и стали одеваться соответственно, у них были на то серьезные причины. Индия – ужасная страна в отношении жары, там все кишит враждебными микроорганизмами, а многочисленные тяжелые инфекционные заболевания атакуют людей со всех сторон. Гарри, любовник Оливии в книге Рут Джабвалы Heat and Dust (“Жара и пыль”), восклицал: “Я торчал в своей комнате весь вчерашний день и сегодня утром тоже. Что еще остается делать в эту ужасную, отвратительную жару? Выгляните наружу. Вы видели, на что это похоже?.. Неудивительно, что все сходят с ума”. Младших офицеров в британской колониальной армии отправляли на гаупвахту на две недели за выход на солнце без солнечного шлема. Для британцев выйти посреди дня на улицу стало считаться чем-то недопустимым, во всяком случае самоубийственным: Кэрнахан, герой киплинговской повести “Человек, который хотел быть королем”, умер, всего полчаса пройдясь по жаре с непокрытой головой.

Знаменитая в англоязычном мире песенка Ноэля Кауарда Mad dogs and Englishmen (“Бешеные собаки и англичане”) начинается таким куплетом:

Замысел песни коренится в отвращении Кауарда перед британским колониальным обществом, чье нежелание адаптироваться к местным обычаям он наблюдал в Малайе в 1930 году. Вероятно, его вдохновлял и Киплинг, написавший в “Киме”, что “только дьяволы и англичане бродят туда и сюда без всякого смысла”, и “мы несемся как сумасшедшие… или англичане”.

Аванпосты британской империи редко могли похвастаться мягким климатом, а недостаток умения приноравливаться к погодным крайностям приводил к большим страданиям, часто с летальным исходом. Чарльз Стерт, глава экспедиции Королевского географического общества в австралийские пустыни (в поисках мифического внутреннего моря), в 1844 году записал: “Жара столь сильна, что… наши волосы перестали расти, ногти крошатся как стекло. Цинга у всех. Нас мучают страшные головные боли, ломота во всех конечностях, опухшие и изъязвленные десны”. В британской Восточной Африке (современная Кения) в начале ХХ века все носили на спине специальные подушки из стеганой фланели – считалось, что солнце отрицательно действует на позвоночник. Мужчины надевали кушаки под револьверы для защиты селезенки от нагревания, а в домах с металлическими крышами, расположенных на высоте, люди не снимали шляп, полагая, что солнце проникает сквозь металл. Первый практикующий доктор в Найроби, начавший работать в 1913 году, считал, что голубоглазым людям нужно носить темные очки, а всю одежду следует подбивать красной тканью – считалось, что этот цвет смягчает солнечные лучи.

Несмотря на сопротивление, британцы в колониях оказались в ловушке. В своем прекрасном исследовании индийского восстания Ричард Кольер пишет:

Четырнадцатое июня 1857 года, рассвет. Неумолимое солнце поднимается на Канпуром… И раньше, несмотря на тень, жара заставляла людей запираться в темных комнатах и вышибать себе мозги из ружья. За этот день пять или шесть человек в траншее сэра Хью Уилера умрут от солнечного удара. Им будто сжимает виски стальной лентой, потом наступает страшная вялость, они падают на колени, их тошнит, лица чернеют, и они умирают. Сегодня несколько мушкетов взорвались как петарды, раскалившись на солнце. Из-за своих земляных стен люди посреди безводной песчаной долины видят странные миражи – лесные поляны и голубые блестящие водоемы. Против собственной воли они дышат непередаваемым тошнотворным запахом окопа, который подобен содержимому тысяч уборных, гниющему на солнце. Маленьким детям, умоляющим о глотке воды, дают пососать кожаный ремень, чтобы утолить жажду [437] .

Но еще до восстания жизнь была почти невыносима. Семьи отсиживались в полутьме, офицеры в повседневной летней форме, их жены в свободном белом муслине. Церковные службы, важная составная часть империи, были укорочены, но из-за жары никто не преклонял колен. На одной британской базе в Калькутте

британцы еще не знали этого, но они уже проигрывали битву против солнца – солнца, которое разжигало убийственные вспышки гнева, которое управляло нормами общественной жизни, то делая их сверхважными, то превращая в никому не нужный балласт. Восемь месяцев в году солнце давило чудовищным весом на их существование, ограничивая передвижение, загоняя в темные комнаты. Солнце расстраивало пианино, высушивало чернила на бумаге, плавило кончики офицерских киверов… Первой красавицей базы единодушно считалась женщина с самыми бледными щеками… Дома проектировались только с одной целью – не дать солнцу победить [438] .

Интенсивная жара такого уровня может сопровождаться экваториальными болезнями (в каждой стране своими), такими как потница, когда пот собирается под кожей, – одно из распространеннейших заболеваний среди солдат, воевавших в тропиках во время Второй мировой войны; тропическая сыпь; катаракта; холинергическая крапивница – высыпание 1–3-миллиметровых волдырей, в основном на теле; фотоаллергия и фототоксические реакции – виды сыпей, вызванные взаимодействием солнечного света и медикаментов; солнечная экзема; стригущий лишай. Подобные болезни фиксировались у 12 % амбулаторных больных во время вьетнамской войны.

Большая жара всегда сопровождалась страхами и суевериями. В Древней Греции пик полудня был часом выхода демонов, неслучайно Пан, явно зловредное божество, считался повелителем полудня. Разумеется, в каждом регионе своя ситуация. Диапазон “охвата” Земли солнечным светом варьируется от примерно 4 тыс. ч в год (более 90 % максимально долгого периода) до менее 2 тыс. Сахаре выпадает больше, а Исландии и Шотландии – меньше всех.

До наступления современной эпохи крайней мобильности населения цвет человеческой кожи, по всей видимости, зависел от места обитания. Темная кожа преобладала вокруг экватора, поскольку она содержит больше меланина – пигмента, блокирующего солнечные лучи, помогающего приспосабливаться к жизни в солнечных регионах планеты; светлокожие люди обычно населяют области ближе к полюсам.

Цвет кожи приобрел символическое и даже нравственное значение уже никак не связанное с происхождением, и в истории человечества нередко использовался для оценки превосходства одних рас над другими, подобно тому как это случалось с родами занятий и социальными классами. Как отмечал популяризатор науки Джонатан Вайнер, “цвет кожи – самое большое видимое различие между разными человеческими популяциями на нашей планете, вокруг которого сплелось столько жестоких и вызывающих рознь мифов, – на деле есть не что иное, как схематическая диаграмма уровней ультрафиолетового излучения, распределенного по планете”. Некоторые темнокожие народы полагают, что их цвет символизирует близость к солнцу, что также означает близость к богу, но в целом в мире установилось и продолжает жить скорее предубеждение против темной кожи. Среди принятых определений для “чернокожести” в Оксфордском английском словаре встречаются такие (некоторые родом еще из XVI века): “нечистый”, “грязный”, “порочный”, “ужасный”. Барак Обама в мемуарах Dreams from My Father (“Мечты моего отца”) пишет, как ребенком листал старый номер журнала Life и наткнулся на фотографию человека, химически осветлившего цвет своей кожи. Она имела “призрачный оттенок”, как будто “кровь отлила от плоти”. Этот человек “сожалел о попытке выдать себя за белого и переживал по поводу результатов. Но они были необратимы. В Америке были тысячи людей, черных мужчин и женщин, которые, как и он, подвергли себя той же процедуре под влиянием рекламы, обещавшей счастье белого человека”.

Это предубеждение прошло сквозь века неизменным, потому что, даже когда в нем не было расового и расистского подтекста, кожа все равно служила признаком социального, экономического и религиозного статуса. Те, кто занимался физическим трудом под открытым небом, как правило, были более загорелыми, чем те, чье ремесло оплачивалось лучше и ценилось выше (или те, кто был достаточно обеспечен и не нуждался в работе вообще). На Крите в минойскую эпоху (с 2600 года до н. э.) женщины содержались в темноте для сохранения “воздушного” вида. С середины Х века европейские женщины белили себе кожу зельями столь же разрушительными, как и то, что досталось темнокожему мужчине из Life. Самые распространенные белила изготавливались на основе мышьяка, хотя его смертельные свойства были хорошо известны, что видно на примере мышьяковой пудры, которую во времена итальянского Возрождения изобрела некая Джулия Тоффана для того, чтобы богатые жены могли убивать своих мужей. Женщины наносили пудру на лицо и прочие места, и слишком страстные мужья редко выживали. На счету Тоффаны было уже шесть сотен вдов, когда ее выследили и приговорили к смерти, но женщины все равно продолжали белиться мышьяком. И речь не только о лицах: в 1772 году британские леди начали белить руки ядовитым снадобьем, чтобы придать им фарфоровый оттенок. Знаменитый мастер-керамист Джозайя Веджвуд стал рекламировать черные чайники, на фоне которых руки хозяйки выглядели еще белее.

Шекспир, судя по всему, не был согласен с таким положением дел. Три его самые прекрасные героини описаны как весьма смуглые – Оливия в “Двенадцатой ночи”, Джулия в “Двух веронцах” и Беатриче в “Много шума из ничего”. Сам Шекспир, согласно 62-му сонету, обладал “лицом потасканным и с задубелой кожей”. Поэт был прекрасно осведомлен о предрассудках своей эпохи – сонет 127 гласит: “Прекрасным не считался черный цвет, / Когда на свете красоту ценили”.

В царствование королевы Елизаветы I некоторые дамы так стремились к бледной коже, что использовали средства, содержащие сурик (оксид свинца), который, накапливаясь в организме, приводил к тяжелым патологиям, иногда – к параличу и смерти. Еще было принято намазывать на лицо яичный белок для достижения глянца и рисовать тонкие синие линии на лбу, чтобы создать эффект просвечивающей кожи. Сама королева Елизавета, путешествуя верхом для поднятия верноподданнических чувств у своего народа, не могла себе позволить оставаться в помещении. Но, вернувшись ко двору, она скрыла свои загрубевшие черты лосьоном, называемым “церусса”, – свинцовыми белилами, придуманными в Древнем Риме и возрожденными во времена Ренессанса. В XVII веке на заказных портретах женские лица обычно выглядели мертвенно-белыми овалами. Позднее развитие каретного транспорта еще более усилило эту моду – теперь бледное лицо демонстрировало возможность путешествия с комфортом в крытом экипаже.

Во времена Карла II тяжелый грим был общепринят при дворе. Наиболее опасными косметическими средствами являлись свинцовые белила, мышьяк и ртуть: все они не только портили кожу – еще от них выпадали волосы, начиналась язва желудка, дрожали конечности, и часто они просто убивали стремящуюся к совершенству красавицу. Опасность этих средств стала известна после трагической смерти куртизанки Китти Фишер и Марии, графини Ковентри, старшей из двух легендарных сестер Ганнинг. Меж ду Китти и Марией вспыхнуло соперничество на почве интрижки первой с мужем Марии Джорджем Уильямом. Сама Мария (1733–1760) привлекла внимание знаменитого ловеласа Огастеса Генри Фицроя, третьего герцога Графтона, с 1767 по 1770 год исполнявшего обязанности премьер-министра Британии. Но усилия по удержанию его привязанности обошлись ей дорого: она умерла в возрасте двадцати семи лет после многих лет использования свинцовой косметики. Катерина Мария “Китти” Фишер умерла в 1767-м, очевидно, от воздействия тех же свинцовых средств, пережив соперницу на семь лет.

XVIII век уже уступал дорогу XIX веку, но белизна продолжала быть главным признаком красоты. В Америке ни южная красотка, ни северная дебютантка не осмеливались выйти на улицу без зонтика, боясь потерять лилейный цвет кожи. Во времена Гражданской войны женщины на Юге жевали газетную бумагу, потому что было обнаружено, что в ней содержится нечто отбеливающее кожу лица. Веснушек (результата неравномерного распределения гранул меланина: веснушка – это аккумулированный меланин) тоже старались избегать. Младшая сестра Скарлетт О’Хары Сьюлин, обнаружив, что семейный экипаж на мгновение остановился прямо на солнце, в смятении вскричала: “О папа, давай поедем! Я чувствую, как веснушки высыпают у меня на лице!”

“Клеопатра, растворяющая жемчуг”, 1759 год – портрет кисти Джошуа Рейнольдса куртизанки и актрисы Китти Фишер. Настойки на свинце, которые она принимала для осветления цвета лица, стали причиной ее смерти в 1767 году (Kitty Fisher: Kenwood House: The Iveagh Bequest / English Heritage Photo Library)

Еще в 1880-е светские дамы были готовы прибегать к крайним мерам. Парижская красавица Амели Готро, знаменитая мадам Икс с портрета Сарджента, усиленно работала над своей внешностью: ее “кожу одни соперницы подозревали в том, что над ней поработал эмалью живописец, а другие – в применении осмотрительных доз мышьяка”. Но к эпохе мадам Икс мода уже начинала меняться. В викторианской Англии люди стали избегать грима, который все сильнее ассоциировался с продажными женщинами и актрисами (многие, впрочем, не делали между ними разницы). Достаточно было одного намека на искусственное изменение естественного цвета, чтобы женщину осудили за вульгарность, если не хуже. Белая кожа как классовый признак тоже уходила в прошлое в результате урбанизации и смены системы профессий, вызванной индустриальной революцией. Работа в помещении становилась нормой для большинства людей рабочего класса, и бледная кожа тем самым переставала обозначать социальный статус. А с возвращением офицеров из окопов Первой мировой загар и красный цвет кожи превратились в символы патриотизма.

С другой стороны, набирало силу новое поветрие. Пляжный отдых, который исходно рекомендовался по медицинским соображениям, становился присущим изысканному обществу. Те, у кого были деньги и время на постоянные разлечения, выбирали курорты, и, таким образом, загорелая кожа стала восприниматься как признак отношения к классу имущих. Как писал Пол Фасселл,

для восстановления Средиземноморья после [Первой мировой] войны его наиболее распространенный естественный ресурс, солнце, должен был искупить то социальное клеймо, которое на нем поставил XIX век. Тогда люди высшего сорта предпочитали не сидеть на солнце, считая, что раз оно необходимо для произрастания растений, то ценность его для людей весьма сомнительна [445] .

Когда в 1920 году кутюрье и законодательница мод Коко Шанель случайно получила загар, путешествуя по Средиземному морю на аристократической яхте, ее бронзовая кожа полностью изменила курс моды.

Запустив в мир свой новый образ, она в 1929 году провозгласила: “Девушка просто обязана иметь загар”. Социальный престиж (или наоборот) полученной окраски дискутировался во всех тонкостях. Насколько интенсивным должен быть загар? Знатоки утверждали, что идеален оттенок золота.

Главным среди фешенебельных морских курортов стала Французская Ривьера. Такие расточительные звезды, как Роберт Льюис Стивенсон и Обри Бердслей, были в числе первых посетителей, затем там появились Грета Гарбо, Коул Портер, Дороти Паркер, Анита Лус, Ноэль Кауард, Зельда и Скотт Фитцджеральды. Круглогодичный загар был предметом особой зависти.

Но даже по мере приобщения людей к радостям курортной жизни сохранялось двойственное отношение к этому. В 1916 году первый номер британского Vogue рекламировал крем Хелены Рубинштейн, который предположительно удалял побочные эффекты на коже, включая “солнечные ожоги, веснушки и обесцвечивание” (“ожоги” и “загар” были взаимозаменяемы, само слово “загар” в английском языке (tan) имеет в данном контексте не самые приятные ассоциации с дубленой кожей). И в 1920-е годы открытые прогулочные машины, способствующие быстрому загару пассажиров, стремительно вышли из моды.

В Голливуде развивались свои стандарты: на черно-белой пленке загар выглядел как нездоровая серость, поэтому звезды, начинавшие карьеру в ту эпоху, – Гарбо, Ингрид Бергман, обе Хепберн – держались подальше от солнца или накладывали грим, чтобы кожа светилась на экране белым. У Рудольфа Валентино была другая проблема – он тоже старался не загорать на солнце (потому что загорал быстро и сильно) и осветлял кожу косметикой Макса Фактора, но добавлял туда какие-то свои пигменты для дополнительного ускорения процесса, чтобы у него был повод отказаться от ролей загорелых негодяев.

В противоположность этому легендарная Жозефина Бейкер, сбежав из черного Сент-Луиса (где ее считали слишком светлокожей), стала в Париже всеобщей любимицей и звездой La Revue Nègre, танцуя в банановой юбке. Парижанки внезапно захотели подражать внешности Бейкер, и вскоре она уже рекламировала гель для волос Bakerfix и “смуглящий” лосьон Bakerskin, хотя ее собственные косметические процедуры заключались в осветляющих кожу молочных ваннах и натирании лимонным соком.

Хотя большинство белых совершенно не стремились выглядеть чернокожими, среди западных европейцев и следящих за тенденциями американцев мода в отношении цвета кожи определенно начинала меняться. Кэри Грант практически ежедневно работал над своим загаром, проводя свободные от съемок дни на ближайшем пляже с зеркалом под подбородком, чтобы загорали все скрытые уголки. Соответственно менялся и стиль жизни. Женщины все больше развлекались на открытом воздухе – экскурсии, пикники, лаун-теннис и прочие допустимые для женщин занятия. Отбросив вековые традиции, они загорали, носили декоративные солнечные шляпы и шали – не для защиты, а из соображений моды – и купались. После этого они наносили коричневатые и бежевые пудры и кремы на миновавшие солнце участки кожи.

Для обслуживания нового увлечения в 1936 году был изобретен крем для загара Ambre Solaire. Загар начал завоевывать все сословия. К концу 1930-х в мире женской моды стали появляться новые веяния, позволяющие женщинам демонстрировать загар: туфли стали носить без чулок, в моду входили платья без рукавов. Купальные костюмы, раньше закрывавшие ноги, теперь оставляли их обнаженными. На рынке появилась косметика для ног тех, кто не имел возможности загорать на солнце или просто плохо загорал, – это стало ответом женщин на нехватку шелковых и нейлоновых чулок во время Второй мировой войны.

Во Франции доступ к солнцу и для мужчин, и для женщин был окончательно демократизирован в июне 1936 года, когда Национальная ассамблея ввела двухнедельный оплачиваемый отпуск, les congés payés, который “вернул румянец бледным щекам рабочих”. Наконец и горожане, принадлежащие к рабочему классу, стали учиться устраивать пикники и кататься на велосипедах и бросили первые завороженные взгляды на море, но сам отдых был настолько внове для них, что у них не было специальной одежды: на фотографиях мы видим людей за игрой прямо в костюмах и шляпах. Стивен Поттер, автор серии юмористических книг “Искусство жить”, блестяще уловил отношение бледного англичанина к загару в начале 1950-х. Он описывает солнечный уик-энд и “известного охотника за официантками П. де Синта”, который первым делом раздевается до пояса и принимает солнечные ванны, и его кожа вскоре приобретает “насыщенный медово-бронзовый” оттенок. И тут появляется возмездие в лице Когга-Виллоуби.

Когг-Виллоуби : Бог мой, вы так легко загораете.

Де Синт : Вы находите?

Когг-Виллоуби : Да. Вы один из этих счастливцев.

Де Синт : О, я, право, не знаю.

Когг-Виллоуби : Все говорят, что южане загорают легче.

Де Синт : Ну я не знаю, я не то чтобы…

Когг-Виллоуби : О, не знаю… средиземноморец…

Поттер добавляет: “Когг-Виллоуби произнес эту фразу с такой интонацией, которая явно намекала на присутствие у де Синта как минимум итальянской крови, а возможно, и с долей негритянской крови у его предков”. После чего де Синт проводит остаток уик-энда, “пытаясь закрыть каждый обнаженный дюйм своего тела”.

Но Поттер, если он когда-либо и делал это всерьез, сражался против стихии. Не прошло и десяти лет после публикации “Искусства жить”, как произошел полный поворот в предпочтениях цвета кожи: бронзовая кожа у представителей белой расы стала одновременно обозначать здоровье и общественное положение по причинам, диаметрально противоположным тем, что прежде благоприятствовали бледности. Президент Джон Ф. Кеннеди был столь же одержим совершенствованием своего загара, как и Кэри Грант. За неделю подготовки к знаменитой инаугурационной речи он загорал столько же времени, сколько и работал над речью.

Обратной стороной медали стало то, что кожа Кеннеди быстро портилась. Он мог выглядеть молодо на экране по контрасту с потеющим Никсоном с землистой кожей, но Гор Видал (состоявший в родственных отношениях с Джеки) писал, что его родич выглядит старше, чем на фотографиях: “Он стройный и моложавый, но лицо уже все в морщинах, слишком рано для его лет”. К 1961 году солнце стало взимать дань.

К 1970-м уже два поколения запекали свои тела под солнцем, а еще через двадцать лет Disney не мог заставить своих сотрудниц в европейском Диснейленде носить чулки – хороший загар нуждался в демонстрации. С другой стороны, осветляющие и отбеливающие средства (подобные французскому Fair and White) до сих пор популярны у темнокожих людей по всему миру. Этикетка на косметике, произведенной в Париже, но продающейся в Юго-Восточной Азии, гласит, что этот продукт – “первая технология, которая регулирует разные уровни процесса кожной пигментации в целях достижения эффективного осветления”. В 2007 году лондонские пластические хирурги анонсировали разработку крема для осветления с использованием растительных экстрактов и концентрированного витамина C, добавив, что они надеются вытеснить с рынка нелегальных поставщиков потенциально опасных средств (зачастую содержащих известь).

Джон Ф. Кеннеди обновляет загар на Палм-Бич зимой 1944 года (John F. Kennedy Library)

От гавайских проституток у Джеймса Джонса в “Отныне и во веки веков” (1951), которые берегли кожу от солнца, чтобы потрафить вкусам военных, до Дженнифер Лопес, Майкла Джексона и героинь современных японских произведений – везде мы видим одно и то же: светлокожие люди обычно стремятся сделать кожу темнее, и наоборот.

Мода вокруг курортного отдыха, которая запустила тренд загара, началась с заботы о здоровье, а в итоге приняла отчетливый эротический подтекст. В эссе 1990-х годов писатель Джон Фаулз писал о преображении своего родного городка Лайм-Реджис (графство Дорсет, Англия), которое началось еще в XVIII веке именно по причине веры в благотворное воздействие моря и солнца на здоровье:

Как могло нечто столь прекрасное так долго ускользать от внимания вездесущих и любопытных людей? Перемена в отношении к морским побережьям произошла… из-за совпадения двух факторов… В данном случае… медицина и первые романтики начали дудеть в одну дуду [453] .

К 1780 году, утверждает Фаулз, все связанное с морем – вода, воздух, свет и перемена ландшафта – стало повальным увлечением. Между 1803-м и 1804-м Лайм стал приютом для самой известной своей обитательницы Джейн Остин с семьей. “Доводы рассудка” показывают ее однозначное одобрение курортной стороны городка. Одна из ее героинь комментирует: “Я совершенно убеждена, что морской воздух целебен для всех почти без исключения. Безусловно, он был очень полезен доктору Ширли после болезни… Он сам уверяет, что месяц, который он провел в Лайме, помог ему больше всех лекарств”.

Привлекательность Французской Ривьеры имела похожие корни. К концу XVIII века она стала фешенебельным местом отдыха для британских высших классов. Ее популярность укрепилась и расширилась в 1830-е, когда Генри Питер Брум (1778–1868), английский лорд-канцлер, путешествуя с больной сестрой, начал останавливаться в Ницце, которая в те времена лишь немногим отличалась от рыбацкого села с живописным берегом, и построил там дом. Ко времени его смерти Ницца и окружающие города превратились в санаторий для всей Европы, а в 1874 году, вскоре после проведения железнодорожной ветки до Ривьеры, один современник отмечал, что “семь-восемь тысяч английских инвалидов… ежегодно проводят зиму на юге”.

Польза от пребывания на солнце стала еще более понятной, когда в 1890 году немецкий бактериолог Роберт Кох показал, что солнечный свет летален для туберкулезных бацилл; проектировщиков санаториев призвали учитывать это открытие. Однако большинство врачей не поверили, и использование солнца в лечебных целях в наше время обязано своим внедрением Оскару Бернарду (1861–1939). Бернард был главным хирургом в больнице в швейцарском Оберэнгадине, когда 2 февраля 1902 года туда был доставлен итальянец с серьезным ножевым ранением. Через восемь дней после операции рана все еще не желала затягиваться, а попытки зашить ее проваливались. Окружающие ткани были мягкими и губчатыми, оттуда обильно сочились кровь и гной, никакие осушающие процедуры не давали эффекта. Доктор Бернард предпринял необычный шаг и выставил пациента на солнце.

Английские дети подвергались кварцевому облучению в попытках обезопасить их от туберкулеза, который распространялся с тревожной скоростью как в Европе, так и в США после Первой мировой войны (SVT– Bild / Das Fotoarchiv / Black Star)

Через полтора часа наступило значительное улучшение, рана уже имела совершенно другой вид. Грануляции визуально стали куда лучше и здоровее, огромная рана быстро затягивалась [456] .

Бернард принялся лечить и других пациентов с помощью солнечных лучей и также обнаружил оздоровительное воздействие: выделения из отвратительно пахнущих ран быстро теряли запах, а помимо чистящего солнечные лучи оказывали и обезболивающий эффект. Врач решил лечить туберкулезные каверны тем же способом. Болезнь в те времена носила угрожающий характер, ежегодно забирая в Европе миллионы жизней. Методика Бернарда вскоре широко распространилась, эксперты объявили:

Каждая комната, где пациенты лежат или проходят осмотр, должна быть залита солнечным светом в максимально возможной степени, из всех дезинфектантов солнце оказалось самым мощным [457] .

В 1903 году датчанин Нильс Финсен был удостоен Нобелевской премии за использование искуственного солнечного света в лечении кожного туберкулеза. Финсен был теоретиком, другие, как Бернард, применяли открытия на практике. В тот же год другой швейцарский физик, Огюст Роллье (1874–1954), стал перемещать своих пациентов на высоту 5 тыс. футов над уровнем моря, чтобы они получали больше ультрафиолета: первой он таким образом вылечил свою невесту. Роллье разработал новый метод лечения, в котором очень медленное загорание в прохладных условиях сочеталось с отдыхом и свежим воздухом: сначала на солнце выставлялись ступни пациента, потом постепенно, в течение двух недель, – ноги, бедра, живот, грудь, пока наконец не доходило до полного облучения всего тела. Судя по всему, это работало.

Тем не менее лечение турбекулеза солнцем оставалось в медицинской практике на границе приемлемого. Когда в 1905 году Роллье представлял свои первые результаты перед парижской профессиональной аудиторией, многие покидали зал. Несмотря на это, на пике своей популярности ученый руководил тридцатью шестью клиниками, более чем тысячей коек (ведущий практик гелиотерапии в Британии сэр Генри Гавейн не верил в целительную силу солнца в сложных случаях и сочетал облучение пациентов с морскими ваннами).

Достижения Роллье привлекли внимание архитекторов, и количество проектов открытых солнцу зданий стало расти. Во Франции эти стандарты вводил Ле Корбюзье, но в период между войнами на юге Британии также было построено немало курортных комплексов, которые призывали людей хотя бы на время сменить жалкие жилища на здоровое, “улучшающее жизнь солнечное освещение”. К 1933 году воздействие солнечного света считалось благотворным в случае более чем ста шестидесяти пяти заболеваний. В годы после Второй мировой войны стандартным медицинским предписанием было получать как можно больше солнца. Школьные окна проектировались с тем расчетом, чтобы внутрь проникало как можно больше ультрафиолета, а сестры в интернатах рассаживали своих питомцев после купания перед солнечными лампами.

В Германии преимущества солнечного оздоровления впервые были восприняты всерьез во время лечения раненых в Первую мировую войну, а затем солнечные ванны рекомендовались для восстановления после эпидемии инфлюэнцы 1918–1919 годов (эпидемия убила 21 млн человек по всему свету) и детям с авитаминозными заболеваниями (вызванными блокадой союзников). Вслед за этим движение “натурализма” начало пропагандировать нудизм в оздоровительных целях; нудисты действительно стали первыми современными солнцепоклонниками.

После Первой мировой войны выросло целое поколение писателей, чье мировоззрение строилось на разных аспектах “солярной” мысли. Критик Мартин Грин назвал их Sonnekinder, детьми солнца, и разделил на денди, негодяев и простаков, но все они были настроены против традиционной культуры. Многие артисты и писатели оказались среди первых последователей. Как писал один историк о Руперте Бруке и его близких, “эти дети солнца были ревностными нудистами”. Еще раньше Уолт Уитмен сделал загорание обнаженным частью своего культа природы, а в начале ХХ века Герман Гессе последовал за ним, отправившись в Италию лечить головные боли и подагру.

В течение многих лет словосочетание “принимать солнечные ванны” было эвфемизмом для “нудизма”, одна из первых нудистских ассоциаций Британии называлась “Общество солнечных ванн”, а большинство натуралистов входили в “солнечные клубы”. Эдуард VIII сделал милостивый королевский кивок в сторону нудистского загорания (и, очевидно, его эротического потенциала), пока наслаждался средиземноморским солнцем в июне 1936 года, – тогда он разделся догола вместе с миссис Симпсон, демонстрируя стремление к свободе, на яхте Nahlin. Прочие европейские нации поначалу неохотно реагировали на это поветрие, но около 1925 года и там разразилась “солнечная революция”, одна из самых неожиданных смен курса в современной общественной истории. К концу десятилетия солнце стало одним из дизайнерских мотивов эпохи, появившись буквально на всем – от запонок до витражных окон в пригородных домах, от садовых калиток до радиоприемников. Но наибольшего размаха энтузиазм достиг в Германии. Стивен Спендер приводит свидетельство:

Люди тысячами стекались на курорты или лежали на берегах озер и рек, полуголые или совсем обнаженные, а мальчики цвета красного дерева прогуливались среди этого бледнокожего люда подобно царям в окружении свиты. Солнце излечивало тела от военных лет, пробуждало в них осознание дрожащей и трепещущей жизни крови и мускулов, покрывающих их истощенный дух подобно шкурке животного. Их разум наполнялся абстрактным солнцем, огромным огненным кругом, интенсивной белизной стирающим четкие очертания всех прочих форм сознания [463] .

Описание Спендера намекает и на эротический заряд, содержавшийся в выставлении собственной наготы под живительные лучи. Как писал Фаулз о Лайм-Реджисе:

Еще несколько десятилетий купание в море считалось тем, чем оно было для Джейн Остин: лечебной процедурой и не более… а те, кто все-таки осмеливался бросить вызов самому Нептуну, делали это из кабин на колесиках. Однако викторианский дух… стал ясно видеть сирен на пляжах – то есть почувствовал столь свойственную пляжной жизни эротику и сексуальность [464] .

Это было не просто телесной демонстрацией: солнце всегда было афродизиаком – слово “горячий” имело значение “чувственный” еще до XVI века. Только под солнцем, писал Лоуренс Даррелл, “глубокие отношения между мужчиной и женщиной” расцветают “не отягощенными миражами и фальшью”. Его приятель-беллетрист Генри Грин в своих рассуждениях шел еще дальше: “Климат лежит в основе поведения женщин и мужчин”, вследствие этого “англичане в своих отношениях менее искренни, чем другие нации, в той же степени, в которой их небо более пасмурно и, соответственно, меньше им достается солнца”. Многие англичане на самом деле взирали на новую моду и на вольность в нарядах (составлявшие особую привлекательность этой моды) с ужасом. Алан Херберт в Misleading Cases (“Недостоверных делах”) сочиняет историю о мужчине, арестованном около 1920 года за купание в одних панталонах, а не в полном купальном костюме. В некоей газете за 1925 год упоминается, что в Борнмуте (городе на южном побережье) курортных служителей уполномочили не допускать сидения купальщиков на пляже в купальных костюмах, им разрешалось “проходить прямо в воду и обратно в своих кабинках”. Солнечные ванны были под запретом в Борнмуте вплоть до начала 1930-х. Еще в 1941-м в романе Агаты Кристи “Зло под солнцем” принятие солнечных ванн преподносилось как нечто близкое к эксгибиционизму.

Альбер Камю, великий франкоалжирский летописец философского ужаса и человеческого абсурда, максимально приблизился к тому, что можно было бы назвать философией солнечных ванн. В эссе “Лето в Алжире” (1939) он писал: “Но Алжир – и другие счастливые города-избранники на морских берегах – открывается небу, словно рот или рана”. Первым делом, конечно, там влюбляются в море, но и в “тяжесть солнечных лучей”. И следует из этого не загар как гедонизм богатых, а удовольствие нищих и обездоленных, от чьих “наслаждений нет лекарства”, чьи “радости не пробуждают надежды”. Летом юноши спускаются к морю, чтобы наслаждаться “теплым морем, смуглыми женскими телами”:

Не то чтобы они читали докучные проповеди теоретиков жизни на лоне природы, этих новых протестантов, отстаивающих права плоти… просто им “хорошо на солнышке”. Невозможно оценить, как важен этот обычай для нашего времени. Впервые после двух тысячелетий на взморьях появились нагие тела… Когда целое лето ходишь купаться в порт, замечаешь, что у всех кожа из белой понемногу становится золотистой, потом коричневой и, наконец, темно-шоколадной – это предел, которого может достигнуть, преображаясь, человеческое тело.

Если выражаться яснее, в 1986 году один ведущий дерматолог заявил: “Почему все так стремятся к загорелой коже? Потому что это сексуально. Это культурная характеристика, признак здоровья”.

 

Глава 16

Под кожей

Солнечный свет вызывает два распространенных раковых заболевания – базалиому и плоскоклеточный рак, а возможно, и третье – меланому. Более миллиона случаев первых двух ежегодно диагностируются в Соединенных Штатах, уровень смертности растет примерно на 3 % в год начиная с 1980 года. У одного из шести американцев развивается рак кожи – самый распространенный вид раковых заболеваний в США. В Британии у подростков и детей заболевание участилось в два раза за последние двадцать лет, а в целом у населения выросло на 25 % за пять лет. Годовое количество немеланомных раковых заболеваний кожи, диагностированных в Британии, составило 100 тыс., эта цифра может утроиться до 2035 года. Но в любой стране с жарким летом и курортной традицией статистика приближается к этим показателям.

Кожа является самым большим органом человеческого тела (площадь кожи взрослого мужчины составляет около 21 кв. фута) и во многих отношениях самым уязвимым. Менее одного миллиметра толщиной в некоторых местах, она состоит из нескольких слоев: эпидермиса (который полностью сменяется каждые 35–45 дней), дермиса (содержащего нервные окончания, а также потовые железы и волосяные фолликулы, отвечающие за регулирование температуры тела) и слоя подкожного жира (энергетическая, смягчающая и утепляющая ткань). Эпидермис в свою очередь состоит из пяти слоев, самый глубокий из которых, мальпигиев слой, реагирует на солнечное облучение. В этом слое находятся клетки, производящие меланин – пигмент, который защищает остальные ткани. Его количество увеличивается под воздействием солнечных лучей, отчего мы и темнеем на солнце.

Нехватка меланина вызывает серьезное заболевание – альбинизм. Этот термин ввел Бальтазар Теллес (1595–1675), португальский путешественник, к своему удивлению, обнаруживший в Западной Африке значительное число светлокожих туземцев со светлыми волосами. Альбинизм вызван генетическим нарушением, в результате которого в глазах, волосах и коже человека отсутствует пигмент (реже только в глазах). Ген, вызывающий альбинизм, блокирует производство меланина в обычных количествах. Этому заболеванию подвержены и мужчины, и женщины, и большинство животных – млекопитающие, рыбы, птицы, рептилии и амфибии. Ему подвержены даже растения: кактус-альбинос, Mammillaria albilanata, защищается от солнца множеством крепких белых шипов. Поскольку отсутствие меланина означает быстрое сгорание даже от незначительного потока солнечных лучей, организмы-альбиносы вынуждены каким-то образом защищаться от солнца в течение всей жизни. Примерно один из семидесяти пяти человек несет в себе ген-альбинос. Это тяжелое наследство: к примеру, у африканских альбиносов риск рака кожи в тысячу раз выше, чем у их пигментированных собратьев. После двадцати лет ни один не избегает болезни, а в самых солнечных районах континента девять из десяти человек не доживают до тридцати лет. Часто они полностью слепы или страдают серьезными проблемами зрения, потому что их сетчатка не развивается и неспособна поглощать достаточное количество света. Меланин влияет и на некоторые части тела, которые никогда не подвергаются воздействию солнца, поэтому слух и нервная система тоже оказываются под ударом.

Неудивительно, что, будучи тесно связанным с солнцем, зримое клеймо альбинизма всегда порождало мифы и суеверия, особенно в бедных странах. На Ямайке альбиносы считаются существами низшей расы и содержатся отдельно как проклятые. В Зимбабве имеется народное поверье – секс с женщиной-альбиноской вылечивает мужчину от ВИЧ-инфекций. Многих таких женщин насилуют (и заражают) ВИЧ-инфицированные мужчины. В Африке южнее Сахары альбиносов повсеместно наделяли колдовскими умениями, что привело к жуткой практике охоты на них – сорок пять из 7 тыс. альбиносов Танзании было убито с 2007 года в погоне за частями тела, цена за тело составляла 2 тыс. долларов. А рыбаки берегов озера Виктория вплетают волосы альбиносов в свои сети для увеличения улова.

Мать с ребенком-альбиносом, сфотографированная в 1905 году во время голода в Южном Судане. Большинство форм этого заболевания являются результатом рецессивных генов, унаследованных от обоих родителей (Michael Graham-Stewart / The Bridgeman Art Library)

Наше тело производит два разных типа меланина: эумеланин (коричневый) и феомеланин (желтый и красный). Рыжие волосы – показатель того, что тело производит больше меланина второго типа (и меньше первого), что вызывает плохое загорание. Кожа меняет цвет из-за роста производства меланина в ультрафиолетовых лучах. Лабораторные тесты на людях с разными типами кожи в условиях полуденного летнего солнца показывают, что самая чувствительная кожа (с минимумом меланина) получает ожог через 14 мин, самая стойкая темная кожа выдерживает в семь раз дольше. Ультрафиолетовое излучение существует в трех формах – A, B и C. Кожа загорает в ультрафиолете типа А (УФ-A) – на уровне моря 99 % УФ-излучения составляет УФ-A. УФ-B – именно от него краснеет кожа при ожоге, оно считается главной причиной базалиомы и плоскоклеточного рака, а возможно, и важным фактором при возникновении меланомы. УФ-А хоть и не причиняет ожогов, но проникает в кожу глубже и стоит за образованием морщин, эффектом дубленой кожи и прочими аспектами “светового старения”, оно не способствует только раковым эффектам типа B, но может напрямую способствовать некоторым видам рака, включая меланомы. УФ-C отфильтровывается атмосферой и практически не достигает поверхности Земли, поэтому можно о нем не беспокоиться, хотя сокращение защитного озонового слоя в будущем способно изменить эту ситуацию.

В 1985 году Американская академия дерматологии (AAD) забила тревогу по поводу роста числа таких раковых заболеваний и стала первой медицинской организацией, запустившей общественную кампанию в защиту здоровья. Три года спустя конференция AAD подвела итог: безопасного загара не существует. Вскоре глава ведущего модельного агентства (Айлин Форд) внесла свою лепту: “Загорелый облик приказал долго жить”. Несмотря на широчайшую аудиторию, которой достигли эти взгляды, эффект был минимален. Журнал Seventeen провел в 1997 году опрос, и две трети опрошенных подростков сказали, что им “идет загар, они чувствуют себя здоровее и взрослее”. А в 2000 году журнал Women’s Wear Daily сообщил, что “скорее рак на горе свистнет, чем переведутся загорающие тела на пляже; этим летом поджаренная на солнце кожа привлекательна как никогда”. Сегодня в американских телефонных справочниках приводятся номера от 20 до 24 тыс. соляриев, в совокупности имеющих более 22 млн постоянных клиентов в год. Солнечные лампы, применяемые в таких заведениях, излучают на 95 % УФ-А, на 5 % – УФ-В. Оборот всей индустрии составляет более 5 млрд долларов в год – неудивительно, что даже Сара Пэйлин оказалась подвержена моде и держала домашний солярий в губернаторском доме на Аляске, несмотря на то что в последние годы ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), Американская медицинская ассоциация и Американская академия дерматологии единодушно признали солярии вредоносным эквивалентом сигарет. Великобритания с ее восемьюстами салонами насчитывает сотни смертей в год только от соляриев, а исследования последних четырех лет предполагают, что и искусственный, и естественный загар может вызывать привыкание: ультрафиолет способствует выработке эндорфинов, которые облегчают боль и создают ощущение прекрасного самочувствия, что потенциально ведет к зависимости. В ноябре 2009-го шотландский парламент запретил несовершеннолетним посещение соляриев, похожие поправки в законодательстве рассматриваются и в других странах.

В любом списке заболеваний, связанных с солнцем, встречается странная тяга к долгому смотрению на светило. Для обычного, ничем не защищенного глаза достаточно примерно 30 с прямого воздействия для причинения ущерба (естественные рефлексы заставляют большинство людей отворачиваться и сужать зрачки). Если травма имеет место, она выражается в слепом пятне в центре поля зрения (солнечная ретинопатия): это может проходить, но чаще остается навсегда. Тем не менее это увлечение так широко распространилось, что Книга рекордов Гиннесса сейчас отказывается учитывать заявки на самое продолжительное глядение на солнце.

В 1840 году Густав Фехнер (1801–1887), немецкий философ, основатель экспериментальной психологии, ослеп на три года в результате эксперимента в духе Ньютона – он смотрел на солнце через цветные очки, чтобы изучить его воздействие на сетчатку. Его травма была особенно серьезна, из-за того что он наблюдал через отверстие в ставнях, находясь в затемненной комнате, поэтому у него были расширены зрачки. Томас Хэрриот, один из первооткрывателей солнечных пятен, производил продолжительные наблюдения за полуденным солнцем и сообщал: “Мое зрение тускнело на целый час”; Г. К. Честертон (1874–1936) написал целую детективную историю “Око Аполлона”, построенную на ложной идее, что при определенной тренировке можно смотреть на солнце.

Закат еще опаснее, чем полдень, потому что смотреть на заходящее солнце легче, а сила ультрафиолетовых лучей практически не уменьшается. Такая же опасность скрывается в тусклом свете солнечного затмения. В 1999 году после затмения, прошедшего над Англией, в одной из лондонских глазных клиник было зафиксировано, что 10 % обращений в этот день составили случаи потери зрения. После тщательного исследования врачи смогли обозначить даже точную фазу затмения, которую наблюдали пациенты, поскольку заметили “серп”, отпечатавшийся на сетчатке, – полукруглое вздутие, соответствующее не закрытому Луной солнечному участку в форме полумесяца. Помимо наблюдателей за затмениями солнечным травмам еще оказались подвержены те, кто способен уставиться на солнце в наркотическом трансе.

Слишком малое количество солнечного света может также оказаться проблемой: те же лучи, которые вызывают раковые заболевания, обеспечивают важные витамины. До наступления глобальной урбанизации люди в основном проводили много времени на солнце, нехватка солнца никак не могла считаться проблемой; но за последние два столетия все больше людей в северном и западном полушариях проводят время в помещениях, многие вырастают без достаточной инсоляции и, соответственно, без достаточного количества витамина D – вещества, производящегося в нашем теле в результате взаимодействия с солнечным излучением. Помимо укрепления имунной системы этот витамин жизненно важен для усвоения кальция, который в свою очередь защищает от рахита (заболевания, размягчающего кости, вследствие чего деформируется скелет), а также препятствует возникновению остеопороза, многочисленных видов склероза (дети, рожденные в октябре, чьи матери получили достаточную дозу солнечного облучения летом, редко страдают от таких заболеваний, хотя, возможно, ультрафиолет воздействует еще на что-то помимо производства витамина D), ревматоидного артрита, гипертонии, предменструального синдрома, диабета, гриппа и нескольких видов рака. Документально подтверждено, что уровень смертности от сердечно-сосудистых заболеваний выше зимой, когда падение освещенности сокращает уровень витамина в организме.

Витамин существует в двух формах: D2, содержащийся в растениях, и D3, получаемый в результате воздействия ультрафиолетовых лучей (УФ-В) и содержащийся в некоторых животных (печень трески, лосось, макрель, сардины и витаминизированные молочные продукты – особенно богатые источники этого витамина). По мнению Майла Холика, профессора медицины Бостонского университета, 90–95 % нашего потребления обеспечиваются нерегулярным ежедневным солнечным облучением. Обе формы витамина перерабатываются в активное вещество в печени и почках человеческого организма. За 20–30 мин производится 10 тыс. единиц витамина: ребенку нужно примерно 200 единиц в сутки, пожилому человеку – 600 единиц, взрослому средних лет – около 1000 единиц. Сложнее всего приходится пожилым людям, отчасти по той причине, что они, как правило, находятся в помещении, – в Европе в целом один старый человек из трех ощущает нехватку витамина D. В Саудовской Аравии, несмотря на избыток солнечного освещения, женщины страдают от рахита и других заболеваний, связанных с недостатком витамина D, потому что традиционная женская одежда почти полностью закрывает их кожу.

У некоторых нет иного выбора, кроме пребывания в помещении: для них нахождение под солнцем в лучшем случае просто неприятно, а в худшем – равносильно смертному приговору. Страдающие одним заболеванием вынуждены вести ночное существование (и пребывать тем самым в изоляции от общества), лишь изредка облегчаемое поездками в летние детские лагеря, где можно исследовать пещеры и разжигать костры при свете луны, а каждый выход на улицу при свете дня сопряжен с облачением в спецкостюм наподобие тех, которые носят служащие на атомной станции. Их болезнь называется ксеродерма пигментная, и поражает она одного человека на миллион – всего ею больны около 6 тыс. человек на планете. Такой больной не в состоянии восстанавливать пострадавшие от ультрафиолета клетки, что делает его в тысячи раз более уязвимым для раковых заболеваний кожи. В среднем все остальные жители планеты могут выдержать шестьдесят лет регулярного облучения солнечным светом, прежде чем может развиться какой-либо рак кожи; у страдающих ксеродермой эти же опухоли развиваются уже к десяти годам.

Девочка в центре снимка страдает редким заболеванием, ксеродермой пигментной, которое встречается у одного человека на миллион, и должна носить защитную одежду даже для кратковременных выходов на солнечное освещение. В течение лета она тратит три бутылки защитного крема в неделю (Sarah Leen / National Geographic Image Collection)

На этом можно было бы остановить перечисление дисфункций организма, вызываемых солнцем или усугубляющихся под его воздействием, – это не самое приятное чтение. Но одно заболевание нельзя не упомянуть, слишком уж сильно оно влияло на культуру и общество в течение веков. Речь идет о поздней кожной порфирии (от греч. πορφύριος – красный, пурпурный) – неспособности человеческого организма синтезировать красный пигмент в крови. Хотя солнечный свет и не вызывает самого заболевания, он оказывает серьезное воздействие на его носителей, что объясняет их солнцебоязнь.

Вкратце: компонент гемоглобина, помогающий транспортировать кислород в органы и ткани, производится в восемь этапов, каждый из которых катализируется специальным энзимом. При заболевании порфирией один из этих этапов не срабатывает. Организм компенсирует сбой, накапливая промежуточные продукты синтеза, часто в кожных слоях, и происходт аккумуляция пигментов в коже, а также в костях и зубах. Даже в самой мягкой форме болезнь вызывает боли в желудке, тошноту и рвоту, слабость, головокружение, учащенное сердцебиение и проблемы с мочеиспусканием. В тяжелых формах порфирины, безвредные в темноте, под воздействием дневного света преобразуются в едкие, проедающие плоть токсины: оставленные без присмотра, они могут разъесть ухо или нос жертвы, губы и десны, обнажив красноватые от болезни зубы.

Эта болезнь неразрывно сплелась с мифом о вампирах вообще и о Дракуле в частности. Подобные мифы имеют тысячелетнюю историю и встречаются практически в каждой культуре (в Индии, например, всегда большой популярностью пользовались истории о сверхъестественных существах, дематериализующихся при восходе солнца). Само слово “вампир” появилось в английском языке в 1732 году, возможно от общеславянского глагола “пить”, посредством распространения книг о сербском крестьянине, убитом вампиром и ожившем, чтобы полакомиться своими соседями. В 1897 году эту легенду переработал ирландский писатель Абрахам “Брэм” Стокер, который также был театральным менеджером и ученым-юристом. Его вдохновлял Генри Ирвинг – актер-трагик и постановщик в лондонском театре “Лицеум”. Ирвинг уже играл зловещего Хайда в “Докторе Джекиле и мистере Хайде”, и Стокер надеялся на то, что актер сыграет роль графа в сценической версии произведения. Автор наделил главного героя многими признаками порфирии, включая страх перед солнечным светом. По Стокеру, вампиры нападают только после захода солнца и до рассвета, и, хотя Дракула и мог разгуливать даже при ярком свете, большинство его способностей проявлялись только после захода солнца.

Изображение вампиров в художественной литературе продолжало процветать без каких-либо значительных изменений и критических комментариев вплоть до 1985 года, когда биохимик Дэвид Долфин предположил, что именно порфирия лежала в основе исходных легенд. Ученый указал на множество сходных черт между этим заболеванием и вампиризмом: страдающие порфирией чрезвычайно чувствительны к солнечному свету, даже легкий контакт с солнечным освещением может привести к обезображивающим эффектам (отсюда миф о вампирах как оборотнях); чтобы избежать солнечного света, больные порфирией выходят из помещения преимущественно по ночам; сегодня порфирия лечится иньекциями препаратов крови (веками ранее больные, видимо, лечились сами – пили кровь); порфирия передается по наследству, хотя ее симптомы могут оставаться “дремлющими”, пока не будут разбужены стрессом; наконец, чеснок содержит химическое вещество, которое обостряет симптомы, доводя даже слабый приступ до мучительной реакции. Аргументация профессора Долфина не получила широкого распространения – в самом деле, рассуждения о вампирах и порфирии могут показаться какой-то мелодрамой. Но эта старинная связь только подчеркивает нашу глубинную веру в то, что солнечный свет обеспечивает здоровье, и вызывает наш страх перед теми, кто, будь это страдающие порфирией или альбиносы, избегает света.

У порфирии есть отдаленный родственник – псориаз. Более чем какое-либо другое кожное заболевание, он поддается целительному воздействию солнечного света. Хотя сегодняшнее название (от греч. ψωρα – “чесаться”) появилось только в 1841 году, это заболевание упоминалось еще Гиппократом (460-377 годы до н. э.), а некоторые ученые считают, что оно входит в число кожных заболеваний, называющихся в Библии tzaraat; часто оно описывается как разновидность проказы. Это непредсказуемое заболевание характеризуется тем, что клетки кожи размножаются в десять раз быстрее, чем в обычных условиях: когда они достигают внешнего слоя кожи и умирают, огромное их количество покрывает белым слоем участки воспаленной красной кожи. Псориаз, как правило, возникает на коленях, локтях и голове, но может затрагивать и торс, ладони и ступни. Распространение заболевания среди населения Запада составляет около 2-3 %.

Этим заболеванием страдают музыканты Арт Гарфанкел и Элтон Джон, не обошло оно и революционеров – таковы Иосиф Сталин, Абимаэль Гусман (лидер движения “Сияющий путь” в Перу) и Жан Поль Марат (1743– 1793), журналист-радикал времен Французской революции, убитый в своей ванне. Марат проводил большую часть времени в ванне в смешанной с медикаментами воде, а голову, как тюрбаном, обматывал пропитанной уксусом тканью – у него образовался псориаз, когда он скрывался от полиции в парижской канализации. Если бы он выходил наружу под целительные лучи солнца, он бы вылечил кожу в два счета.

Еще одной жертвой болезни был Джон Апдайк, который писал, что она “предпочитает светловолосых, с сухой кожей, бледных потомков затянутой облаками Голландии [к которым принадлежал и сам Апдайк], Ирландии и Германии”. В своих воспоминания писатель рассказывает, что заболел в шесть лет. “Только солнце, это живое божество, имеет настоящую власть над псориазом. Несколько недель на солнце стерли все его следы с моей молодой, чувствительной кожи – всюду, где могло достать солнце, – грудь, ноги и лицо”. Взрослым Апдайк посещал Массачусеттский общий госпиталь для лечения ультрафиолетом “в чем-то вроде светящейся телефонной будки”. Для Апдайка отношения с Солнцем стали почти личными:

Макс Шрек в величайшем фильме о вампирах всех времен – “Носферату. Симфония ужаса”, снятом Ф. В. Мурнау в 1922 году. Имя в названии – от славянского “переносчик чумы”(Photofest)

С апреля по ноябрь моя жизнь выстраивалась вокруг выгуливания моей кожи под солнцем. Весной на Крэйн-Бич, хотя морской ветер был еще холодным, солнце светило ярко, и ложбины в дюнах хорошо прогревались. Я ходил туда один, с радиоприемником и книгой, и, не пользуясь кремом, подвергал себя двухчасовым сеансам дневного ультрафиолета. Я хотел сгореть дотла, кожа была моим врагом, боль от солнечного ожога означала, что я тесню противника. За ночь псориаз превращался из розовых пятен на белой коже в беловатые пятна на красной. Это было началом его отступления, и уже к июню я мог гордо расхаживать по пляжу в купальном костюме без всякого стыда.

Но затем случилось нечто странное. Хоть солнце и исцеляло больную кожу писателя, оно заодно наделяло его головной болью и тошнотой, что нарушало рабочие планы. “Письмо – это чрезвычайное темное дело”, – жаловался он. В начале пятого десятка он обнаружил, что псориаз наносит ответный удар: “Моя кожа, некогда столь благодарно жаждущая солнечных лучей и столь чувствительная к ним, стала жесткой и невосприимчивой… К сорока двум годам я поизносился от солнца”.

Солнце (или, скорее, его отсутствие) ассоциируется еще с одним заболеванием – сезонным аффективным расстройством (САР), названным так в 1982 году. Оно характеризуется депрессией, вызванной отсутствием солнечного света в зимний период. Официальное определение предполагает, что на протяжении жизни пациент демонстрирует в основном зимнюю депрессию, включая как минимум два полных года без всяких проявлений депрессии за пределами зимнего периода. Страдающие этим расстройством становятся тревожными, раздражительными, неспособными к концентрации и решительным действиям, избегают социальной активности. Они начинают излишне много есть и спать, их сексуальная энергия снижается, их беспокоит усталость, чувство собственной ненужности и вины. Женщины подвержены расстройству в три раза чаще, чем мужчины. Диагноз САР ставится в одном из трех случаев клинически признанной депрессии, но относится только к 10 % основных проявлений депрессии (более мягкая форма, зимняя хандра, достигает пика с декабря по февраль, в основном затрагивая людей в возрасте от 18 до 30 лет). Считается, что САР разрушительно воздействует на “циркадные ритмы” (от лат. circa – около, кругом и dies – день) – циклы длиной примерно в сутки, которые управляют биологическими процессами растений и животных и действуют как внутренние часы, влияя на сон, бдительность, голод. Циркадные “часы” находятся в супрахиазмальном ядре головного мозга, расположенном в гипоталамусе; эта область получает информацию о долготе дня и ночи от сетчатки и передает ее шишковидному телу – небольшому органу размером с горошину, расположенному у основания мозга (иногда его называют “третьим глазом”), который вырабатывает гормон мелатонин. Количество мелатонина циклически колеблется, достигая пика ночью (что помогает нам спать) и убывая днем.

Норман Розенталь, южноафриканский психиатр, давший название этому синдрому, с 1976 года сам страдал от глубоких депрессий, а сейчас руководит компанией, которая производит лампы светимостью в 10 тыс. люкс (по цене 250 долларов за лампу), которые помогают при световой недостаточности. Из-под пера Розенталя и его студентов вышло множество книг и статей по САР. Розенталь руководит также клиниками для страдающих от депрессий – в одних только Соединенных Штатах их численность оценивается в 14 млн “серьезно пораженных” и 33 млн с зимней хандрой. Сорок семь миллионов американцев, страдающих от сезонной депрессии? Опыт и здравый смысл, конечно, говорят нам, что темнота действительно действует депрессивно даже в самых солнечных частях света. Темные дни и долгие холодные ночи негативно действуют на настроение большинства, но, как выразился один из интервьюируемых мной, “большинство людей с этим справляется”. Что ставит вопрос: является ли САР действительно болезнью? Есть исследования, дающие основания считать, что является, другие это отрицают, а третьи отрицают само существование проблемы. Но корреляция между этим явлением и отсутствием солнечного света (или градусом широты) не столь однозначна, как это представляют Розенталь и другие.

Мне стало интересно, каково это – жить в месте, где подобное заболевание должно носить эндемический характер, то есть в холодных полярных просторах. И я отправился на остров Тромсе в 250 милях к северу от границы полярного круга, два часа лету от Осло. Одноименный город, находящийся на острове, является столицей губернии Тромс, это самое большое постоянное поселение, расположенное так близко к полюсу, его населяет около 60 тыс. жителей. Хотя приходящееся на Тромсе годовое количество солнечного света равно количеству, достающемуся тропикам, все оно выпадает на короткое лето. В течение же десяти недель ежегодно, с середины ноября до конца января, солнечного света нет вообще: этот сезон называется mørketiden, темное время. В период темного времени (по крайней мере по сообщениям прессы) уровень депрессии подскакивает, как и показатели душевных и физических расстройств, разводов, арестов из-за скандалов, самоубийств.

Я ожидал ощутить на себе гнетущее воздействие мрачного уныния этого места, где, по выражению The New York Times, “душа может закоченеть до смерти от мрака и стужи”. К своему несказанному удивлению, я обнаружил полную противоположность. Для начала, ночь там вовсе не бесконечна. Зимой примерно с десяти утра до полудня небо имеет серебристо-серый оттенок, вполне достаточный для видимости, к тому же весь имеющийся свет отражается от снега, которого там предостаточно. Я прибыл поздно вечером и на следующее утро с удивлением увидел в местной газете, что фотографии, снятые на улице, производят впечатление ночных.

Я условился о встрече с несколькими экспертами университета Тромсе: известным астрономом Трульсом Люнне Хансеном, старшим библиотекарем, некоторыми сотрудниками отделения психологии. Четверо были норвежцами, двое других – мексиканец и исследователь из Огайо (последняя сказала, что уехала из родного штата по причине его депрессивности). Я прочитал также три докторские диссертации по САР. И, к своему дальнейшему удивлению, обнаружил, что убедительных свидетельств все еще не собрано.

Норвежское исследование 1991 года, в котором участвовало сто двадцать восемь человек, обстоятельно предваряет свои выводы цитатой из Гиппократа: “Тому, кто пожелает посвятить себя медицинской науке, следует сначала изучить времена года и что случается в эти периоды”. Упоминается, что ученые начиная с конца XVIII века регулярно описывали пациентов с сезонными расстройствами, а заканчивается тем, что, хотя САР и проявляется, когда люди подвергаются пониженному солнечному облучению, “окончательного доказательства причинно-следственной связи” здесь не усматривается. Исследователи повторяют: “Не до конца ясно, представляет ли то, что мы идентифицируем как САР, специфический аффективный синдром, подтип периодического аффективного расстройства или просто крайнюю форму широко распространенной национальной черты”. Другая работа, законченная в 1997 году, на основе тестов, проведенных в местности под Осло, свидетельствует, что наблюдающий психиатр была поражена “недепрессивным” видом своих пациентов, которые “как правило, набирали мало баллов по пункту “явное уныние”.

Джудит Перри, одна из психологов в Тромсе, проводила исследование о связи чувствительности к смене сезонов с проблемами питания. При этом она ожидала роста числа случаев САР по мере приближения к северу. Но результаты говорят об обратном: например, 20,7 % протестированных в Нэшуа (штат Нью-Хэмпшир, 42° N) демонстрировали симптомы САР против 11,3 % в Исландии (62–67° N). Она признает, что “интерпретация этого расхождения остается под вопросом”. “Тем не менее имеет смысл задаться вопросом, является ли широта сама по себе критичной для развития САР”. Или еще одно исследование: “Это уже вторая работа, которая показывает, что распространение САР и подобных синдромов ниже у исландцев и их потомков, чем среди жителей восточного побережья США”.

Четверо оставшихся психиатров провели исследование с участием сотни подопытных из Тромсе, чьи способности к решению ряду когнитивных задач (они все учились на пилотов) тестировались зимой и летом. “Выводы были отрицательными. Из пяти заданий с сезонными эффектами четыре выполнялись хуже летом… Хотя все идеи, содержащиеся в литературе по САР, все разрозненные свидетельства и крайне северная широта указывали на то, что следовало ожидать зимнего пониженного восприятия, данное исследование нашло этому мало подтверждений: гораздо больше данных говорили в пользу летнего понижения”. Ни один ученый не отрицал существование САР, они лишь ставили вопрос, корректно ли связывать синдром лишь с холодом и недостатком света.

Одна из психологов университета Тромсе попыталась рассмотреть САР в определенном контексте. Она придерживалась точки зрения, что синдром возникал только у тех, кто уже страдал от клинической депрессии. Исследователи, с которыми я говорил в Тромсе, не умаляли страданий, связанных с депрессией, но полагали, что САР относится к гораздо меньшему числу случаев, чем утверждается пропагандистами этого нового направления исследований. С другой стороны, криминальная и бракоразводная статистика, которая может быть или не быть связана с депрессией… По моему мнению, мы только начинаем приближаться к пониманию нашей реакции на недостаток света.

Я покинул Тромсе, вспоминая свою исследовательскую поездку в Гейдельберг месяц назад; тогда я спасся от депрессивного дождливого дня в местной таверне. Официанткой была испанская девушка с татуировкой на пояснице – символы земли, огня, воздуха и воды были вплетены в изображение солнца. Я спросил ее, чем обусловлен выбор картинки. “Я люблю солнце, – ответила она. – В Гейдельберге его может и не быть, но зато здесь есть всегда”, – и она решительно шлепнула себя по заднице.

 

Глава 17

Дыхание жизни

Несколько раз в месяц Билл Алберс, швейцар дома, в котором я живу в Нью-Йорке, просовывает мне под дверь конверты с материалами из журналов и газет. Материалы разнятся от безумных “Хотите верьте, хотите нет: у креветки-пистолета когти способны выстреливать ударными волнами, чтобы парализовать добычу; они создают поток пузырьков той же температуры, что поверхность Солнца!” до заумных статей, посвященных солнечной энергии или последним исследованиям солнечных пятен. Однажды я сказал ему, что пишу о воздействии солнца на растения и животных и для понимания поведения последних мне нужно начать с объяснения фотосинтеза. Он спросил, как у меня идут дела. “Медленно, – ответил я, – процесс очень сложный”. “Сложный! – повторил он со смехом. – Это же элементарно – просто повторите то, что выучили в школе”.

Может быть, он и прав. Я прекрасно помню, как нас учили, что наши топливо и пища происходят от растений, а растительная энергия в свою очередь – от солнечного света. При этом главное различие между нами и растениями состоит в том, что мы (как и другие животные) получаем энергию от Солнца опосредованно, в форме пищи, в то время как растения получают ее непосредственно из того же источника. Этот процесс получения энергии растениями называется фотосинтезом (от греческих слов со значением “соединять со светом”) и происходит в фототрофах – бактериях и растительных организмах, которые сами синтезируют себе пищу с использованием света, превращая физическую энергию в химический процесс. Большинство растений попадают именно в этот класс.

При помощи сложных комплексов, называемых хлорофиллами (греч. χλωρòς – зеленый, φύλλον – лист), растения используют водород из воды для преобразования углекислого газа в более сложные углеродные образования, включая сахарные молекулы (такие как глюкоза). Кислород, остающийся от воды, высвобождается в газовом состоянии – этот отход жизнедеятельности растений, хотя и драгоценный для нас, имеет и свои отрицательные стороны. Как замечает Билл Брайсон в “Краткой истории почти всего на свете”, кислород, хотя и жизненно необходим для животной жизни на Земле, токсичен гораздо чаще, чем безопасен: “Именно от него горкнет масло и ржавеет железо. Даже мы переносим его лишь до определенной точки. Его содержание в клетках нашего организма составляет лишь десятую часть от содержания в атмосфере”.

Углерод попадает в листья в результате энергетического воздействия солнечного света, а листья передают материал для формирования ствола у дерева или лепестков у цветка. Хлорофилл внутри них поглощает энергию из фиолетовой и красной частей солнечного спектра и посредством серии химических реакций преобразует ее, направляя на смещение электронов в определенных молекулярных цепочках. Солнце входит в контакт с более чем 64 млн кв. км листьев ежедневно. Но только от 1 до 3 % света, падающего на зеленое растение, перерабатывается в биоэнергию, остальное теряется при передаче, отражении или неэффективном поглощении.

Фотосинтез происходит в хлоропластах, особых конструкциях внутри клетки обычно шириной всего в несколько тысячных миллиметра. В них содержится хлорофилл и другие химические вещества, в частности энзимы (“регуляторы”: протеины, контролирующие специфические реакции). Ученые еще не до конца понимают сложную биохимию фотосинтеза, хотя это самая важная метаболическая инновация в истории эволюции нашей планеты. Каждый летний день средний акр зерна производит объем кислорода, достаточный для удовлетворения потребностей около 132 человек. Если бы не этот процесс, мы все исчезли бы в течение срока одной человеческой жизни, настолько высоки скорости вымирания живых существ.

Еще в 1640-х годах исследователи предположили, что растениям необходимы воздух и вода для роста, а уже к началу XVIII века начали идентифицировать отдельные газы, вовлеченные в процессы горения, дыхания и фотосинтеза. Затем случился большой прорыв, и все благодаря пивоварне. В 1772 году полным ходом шла подготовка ко второму путешествию Кука – отправлению на поиски Неведомой южной земли (Terra Australis Incognita). Нескольким ученым было разрешено присоединиться к экспедиции, и Королевское общество поначалу одобрило включение в ее состав астронома и ботаника Джозефа Пристли (1733–1804). Однако его известное свободомыслие в религиозных и политических вопросах привело к отзыву его кандидатуры. Пристли взамен получил оплачиваемое место литературного компаньона лорда Шелберна, крупного вига. Будучи на службе у Шелберна, Пристли взялся за эксперименты.

Перед этим Пристли работал в Лидсе, где его дом примыкал к пивоварне. Там он принялся экспериментировать с пара́ми, выделяющимися в процессе брожения пива. Пары оставались в чанах на глубине фута или около того и не смешивались с воздухом, находящимся выше. Это был углекислый газ (или “неподвижный воздух”, как его назвал Пристли), и эксперименты Пристли показали, что зажженные свечи при помещении в этот газ тут же гаснут. Он понимал, что воздух, которым мы дышим, отличается от углекислого газа, но не понимал, какие еще формы воздуха существуют. Вскоре после своего назначения к Шелберну ученому удалось показать, что воздух является смесью газов, а не единым элементом (как предполагали греки). Пристли соглашался с принятой тогда теорией флогистона, почти невесомой субстанции, необходимой для возникновения огня. С несколько бо́льшим основанием он выделил девять отдельных газов, считая их загрязненными вариантами “нормального” воздуха. Эти газы позднее получили названия оксид азота (веселящий газ), аммиак, оксид серы, сероводород, оксид углерода (угарный газ), хлор, тетрафторид кремния, хлороводород и нечто, названное “дефлогистированный воздух” – неуклюжий термин для того, что потом будет названо кислородом (калька с греч. ὀξύς – кислый и γεννάω – рождаю).

Пристли показал, что в этом газе свеча горит ярче и даже мыши в нем выживают (предыдущие эксперименты привели к скорому концу нескольких мышей, наглотавшихся пивных паров). Газ был “в четыре-пять раз лучше [для дыхания], чем обычный воздух”, сообщал он: эта оценка, учитывая наше нынешнее знание о составе воздуха (21 % кислорода, остальное в основном азот), была поразительно точной. Ученый обнаружил, что свеча в закрытом контейнере постепенно гаснет, но если туда поместить веточку мяты, то пламя вновь усиливается, – так стало ясно, что растения выделяют кислород.

Пристли продвинулся еще дальше – он показал, что кислород подхватывается кровью в легких, а также что вода состоит из водорода и кислорода в соотношении два к одному, если измерять по объему газа. Но на этом его достижения закончились. Хотя он и смог продемонстрировать, как растения обновляют воздух, истраченный животными, он не сделал вывода о необходимости солнечного света для процесса. Это представляется странным, поскольку Пристли был неплохо знаком с работами Стивена Гейлса (1677–1761), который предполагал, что листья являются “легкими” растений, и задавался вопросом: “Не может ли свет, свободно проникая в широкие поверхности листьев и цветов, способствовать также облагораживанию элементов растения; ведь сформулировал же Ньютон в характерной испытующей манере: “Не могут ли массивные тела и свет переходить друг в друга?””.

К сожалению, вскоре Пристли потерял интерес к науке и посвятил себя проповедям против божественной природы Христа и кампаниям против рабства. В 1791 году толпа сторонников “церкви и короля” до основания разрушила молитвенный дом и дом Пристли, превратив в угли лабораторию и все остальное. Восемь бунтовщиков и один констебль погибли. Великий ученый отправился в Америку, а эстафетная палочка перешла к голландскому ботанику Яну Ингенхаузу (1730–1799), чьи исследования показали и то, что выдохшийся воздух может быть восстановлен только зеленой частью растения, и то, что для этого требуется участие солнечного света.

Ингенхауз также открыл, что именно энергия Солнца в световой форме, а не его тепло было важно для дыхания растений. Он продемонстрировал, что под воздействием света растения впитывают углекислый газ через крохотные поры на поверхности своих зеленых частей, выделяя микроскопические пузырьки кислорода. В темноте пузырьки постепенно прекращили выделение. “Представляется более чем вероятным, – писал ученый, – что у листьев более одного предназначения”.

Вероятно, дерево получает некоторую пользу от листьев, которые собирают влагу из воздуха, дождя и росы, потому что была найдена значительная польза для роста деревьев в поливании ствола и листьев время от времени… Возможно, окажется вполне вероятным, что одна из величайших лабораторий природы по очистке воздуха в нашей атмосфере располагается в веществе листьев и приводится в действие под влиянием света [509] .

Научная революция набирала скорость, распутывание загадки фотосинтеза от нее не отставало. В 1845 году Юлиус Роберт фон Майер (1814–1878) объяснил, что растения преобразовывали свет в химическую энергию. Вопрос, как именно это происходило, будет занимать умы ученых еще более ста лет. В 1920-е было подтверждено, что фотосинтез состоит из ряда последовательных этапов, куда входят два отдельных и противоположных использования света – фотоокисление воды и фоторедукция (то есть дезоксидация) углекислого газа.

В 1950–1960-е американский биохимик Мелвин Калвин установил, что световые реакции, генерирующие хлорофилл, не растянуты во времени, а преобразуют солнечную энергию мгновенно. Работая с клетками зеленых водорослей, он смог идентифицировать как минимум десять промежуточных продуктов, образующихся в течение нескольких секунд. За последние десятилетия исследователи сложили по частям историю о том, как фотосинтез, необходимый для процветания биосферы, впервые появился на Земле. Другие исследователи пытаются воспроизвести химические процессы фотосинтеза в поиске новых источников энергии. Общеевропейский проект Solar-H нацелен на поиски способов выделения водорода с помощью солнечного света, это должно помочь решить проблему хранения энергии. Один шведский консорциум изучает искусственные аналоги фотосинтеза. Другие группы разрабатывают водоросли с маленькими антеннами для генерации местной низкотехнологичной энергии биомассы. И так далее.

Фотосинтез может быть вполне понятен на одном из уровней восприятия, но (как в итоге решили мы с Биллом Алберсом) он совсем не прост. В самом деле, исследования фотосинтеза – это растущая индустрия, голова идет кругом от некоторых вопросов, занимающих ученых последние годы: как растения реагируют на слишком большой объем света? Что делают фотосинтезирующие бактерии внутри кристалликов песка в пустыне? Если запустить процесс фотосинтеза в обратном порядке, могут ли вновь образоваться молекулы воды? Как северная и южная части виноградника различаются по уровню производства сахара? По крайней мере часть этих вопросов теперь получили ответы.

Реакции естественного мира на солнце совершенно удивительны. Некоторые виды моллюсков, которые регистрируют дневной свет, откладывают определенный слой клеток, ширина которого – сэндвич дневных отпечатков – прямо соотносится с количеством часов дневного освещения, под которым лежал моллюск, что позволяет вычислить возраст моллюска по количеству слоев. Коралловые окаменелости, найденные в Девоне на юге Англии, обнаруживают поразительную периодичность в кольцах роста – около четырехсот в каждом годовом наборе. Эта улика позволяет нам вычислить, что около 370 млн лет назад в году насчитывалось около четырехсот дней, каждый из которых длился около 22 ч.

Многие мифы повествуют о силе солнца в воздействии на природу. “…Такое божество, как солнце, плодит червей, лаская лучами падаль”, – говорит Гамлет, отражая одно суеверие. В “Антонии и Клеопатре” находит отражение другое: солнечные лучи, которые способствуют спонтанному размножению змей, – старая байка, опровергнутая лишь в XVII веке. Столетие спустя французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс (1765-1833) ввел термин “актинизм” для обозначения способности Солнца производить химический эффект в объектах неорганического происхождения. Некоторые минералы, например белый мрамор, начинают фосфоресцировать – испускать свет – после долгой выдержки в лучах солнца. Ньепс заметил, что “гранитные скалы, каменные структуры и металлические статуи – “все проявляют признаки наступающего разрушения после нескольких часов солнечного облучения”. Более того, от солнца вспыхивают пожары, тонут корабли, у которых искривляется обшивка, а в самых жарких районах планеты даже “ [камни] сжариваются дотла”. В 1814 году британский ученый Хэмфри Дэви подверг алмаз интенсивному нагреванию с использованием большого увеличительного стекла: в конечном счете драгоценный камень вспыхнул и сгорел дотла, оставив тонкую угольную крошку в доказательство того, что был всего лишь кусочком угля.

Юлиус фон Сакс (1832-1897), один из величайших немецких ученых XIX века, систематизировал явление, названное им фототропизмом (от греч. φῶς – свет, τρόπος – поворот), – отслеживание солнца организмом. Я наблюдал это явление в действии, когда в июле 2006 года побывал на крайне современной томатной ферме в южной Испании – саженцы поворачивались дважды в день, сперва одной стороной, потом другой, их стебли всегда наклонялись в сторону солнца, чтобы вырасти быстрее и сильнее.

Растения меняют свое положение с необычайной точностью, чтобы уловить как можно больше солнечного освещения: достаточно посмотреть вверх на лесной покров – будет видно, что листья образуют почти полностью закрытый свод, складываясь как кусочки пазла. Растения не сотрудничают, как добрые соседи, они яростно соперничают за доступ к свету. Чем больше света они поймают, тем выше их шансы на выживание, так что некоторые растения выработали для этого чрезвычайно изобретательные механизмы. Например, гигантское съедобное растение из семейства ароидных, которое произрастает в болотах тропического леса на Борнео, не только имеет листья шириной в 10 футов, а суммарную площадь поверхности – более 30 кв. фу тов. Вдобавок к этому обратная сторона листьев у него покрыта особым пурпурным пигментом, который улавливает свет после того, как тот пройдет сквозь лист, словно давая хлорофиллу вторую порцию. Бегонии, растущие в том же лесу, на внешней поверхности листьев выработали прозрачные клетки, которые действуют как крошечные линзы, собирая свет и фокусируя его на хлорофилле, находящемся внутри.

Как правило, соперничество приводит к вытягиванию растений в высоту, но для этого нужна конструкция, не допускающая падения. Поэтому корни становятся толще и распространяются либо в ширину, либо вглубь. Деревья нашли чрезвычайно эффективное решение проблемы фотосинтеза, но при этом не следует слишком привязывать свою точку зрения к земле.

Подумайте о березе зимой. Ее листья облетели, ее конструкция выделяется темными линиями на фоне серых холодных облаков… Попробуйте избавиться от устоявшегося взгляда на деревья, повернитесь спиной, наклонитесь к земле вниз головой и посмотрите на дерево из этого положения. Оно уже не выглядит выросшим из земли, становясь больше похожим на нечто вытянувшееся с небес… Туловище дерева не сделано из почвы – напротив, скорее почва в значительной части состоит из деревьев… Деревья созданы из солнца, ветра и дождя. Земля же для них – это просто опора [517] .

В жизни некоторых растений солнце занимает еще большее место. К таким относится огромное семейство цветущих растений, сложноцветные, особенно подсолнухи и другие, похожие по типу соцветия на маргаритки (в английском языке этот цветок называется daisy, от др.-англ. dæges eage – дневной глаз). Подсолнух, чье умение поворачиваться вслед за солнцем было впервые научно описано Леонардо да Винчи в его ботанических исследованиях, был привезен испанцами в Европу около 1510 года с американского континента. У ацтеков этот цветок был священным, а у инков считался эмблемой солнечного божества. Оказавшись в Европе, подсолнух за несколько десятилетий стал символом преданности из-за своего верного следования за солнцем.

Дэвид Аттенборо начинает свой сериал “Невидимая жизнь растений” со слов: “Побег, находящийся в темноте, будет ползти в сторону единственной щели, откуда пробивается свет. Растения способны видеть”. Вполне простительная гипербола. Тяга к свету сохраняется даже при крайних температурах: некоторые полярные животные регулярно метят свою территорию, определяя местонахождение Солнца относительно каких-то ориентиров на земле, а антарктический лишайник Lecidea cancriformis способен к фотосинтезу при температуре до –20 °C. Полярный мак утром смотрит на восток, а днем начинает склоняться к западу (движение обеспечивают двигательные клетки гибкого сегмента у основания цветка, так называемой листовой подушечки). Высокогорный снежный лютик ориентируется на солнце сходным образом, солнечный свет помогает ему поддерживать оптимальный уровень температуры и влажности, способствует более эффективному привлечению насекомых. Природа никогда не сдается. Природа – это вечное приспособление.

В 1745 году шведский ботаник Карл Линней придумал цветочные часы в дополнение к солнечным: они указывали время с точностью до получаса при помощи цветов, раскрывающих и закрывающих свои соцветия в определенное время дня. Эти часы были нарисованы в 1948 году (drawing by U. Schleicher-Benz)

В 1920 году в рамках исследований, проводимых Министерством сельского хозяйства США, было обнаружено, что цветение многих растений обусловлено количеством получаемого ими дневного света. Для объяснения этой реакции был введен термин “фотопериодизм”. Растения были распределены по категориям: короткодневные, которые не зацветают при суточной освещенности, превышающей определенное количество часов; длиннодневные – не зацветающие при недостатке часов освещенности; нейтральные – зацветающие независимо от длительности освещения. Далее, обнаружилось, что длительность темного времени суток также критична для зацветания растений. Например, короткодневные растения расцветают, когда ночи длинные, а долгодневные – когда ночи короткие или вовсе отсутствуют. Конечно, разговор с любым опытным сельским жителем привел бы к схожим выводам, ведь даже названия многих растений давно отражают эту чувствительность к свету и темноте. По крайней мере пятьдесят видов цветов соблюдают регулярное время открытия и закрытия, некоторые из них носят соответствующие названия: так, calendula (ноготки, в английском заимствовавшие свое имя от лат. calenda – первый день месяца) сперва превратились в gold-flowers (сейчас под этим именем известны совершенно другие цветы – хризантемы), затем по ассоциации с Девой Марией стали Mary’s gold и, наконец, marigolds, при этом про них известно, что они раскрывают цветы только в часы самого яркого солнца.

Как говорит Пердита в “Зимней сказке” Шекспира,

Очный цвет полевой (в английском языке он носит разнообразные названия, в том числе “пастушьи часы” и “барометр бедняка”) раскрывается летом чуть позже семи утра и закрывается сразу после двух часов дня, а когда ожидается дождь, он вообще не раскрывает свои цветы. Многие растения, не обладающие говорящими названиями, тем не менее тоже раскрывают и закрывают цветы по достаточно строгому расписанию. Салат, например, расправляет листья в семь, а сворачивается обратно в десять утра, и т. д. Ориентация на солнце у таких “часовых” цветов была использована на практике в 1751 году, когда Карл Линней (1707–1778) придумал часы, созданные из цветов. Время можно было установить, увидев (или унюхав), какие именно цветы раскрылись. Чередование было устроено довольно сложно, но по крайней мере одна из последовательностей раскрытия цветов выглядела так:

Когда Линней высаживал такие часы в саду своего летнего дома под Уппсалой, он учитывал разницу в широте – например, он считал, что козлобородник будет раскрываться там в три часа ночи, чтобы встретить рассвет полярного дня, и соответственно располагал свои цветы. В последнее время разнообразные виды цветочных часов появились во многих местах, в том числе и в столь отличных друг от друга, как Тегеран (Иран) и Крайстчерч (Новая Зеландия). Но их точность, конечно, очень приблизительна, поскольку цветы крайне зависимы от милостей погоды.

Исследования, начатые в 1960 году, обнаружили, что каждая разновидность растений отражает свет по-разному, так что спутник из космоса может идентифицировать растительную жизнь в любом уголке планеты. В 1972 году Соединенные Штаты, во главе которых тогда находился Никсон, озабоченный планами Советского Союза по захвату мирового господства, создали рабочую группу по оценке планируемого Советами урожая. Как пишет Дэн Морган, “информация о советском урожае рассматривалась как разведданные первостепенной экономической важности с определенными последствиями для экономической безопасности Соединенных Штатов”. Несколькими месяцами позднее был запущен LACIE (Large Area Crop Inventory Experiment), эксперимент по учету урожая на больших площадях, а к 1977 году американские спутники в точности предсказывали, сколько уродится пшеницы у империи Зла, за шесть недель до урожая. Судя по всему, вскоре после этого программа LACIE была свернута, но, возможно, с тех пор уже была развернута какая-то новая форма сельско-космического шпионажа. Например, известно, что в 1995 году американский флот проводил исследования, может ли цветение биолюминесцентных водорослей оказаться полезным для отслеживания подводных лодок (нет, не может). Но между 1992-м и 2001-м годами научная группа MEDEA (Measurements of Earth Data for Environmental Analysis, Исследования данных планеты для анализа окружающей среды) порекомендовала федеральному правительству вести наблюдение за окружающей средой. Эл Гор активно лоббировал возрождение этой программы, и в январе 2009-го было сообщено, что “лучшие ученые и разведчики страны сотрудничают, чтобы использовать ресурсы разведслужб, включая спутники-шпионы и другие засекреченные устройства, для определения сложнейших изменений в окружающей среде”. Таким образом, использование спутников никогда не прекращалось, только теперь разведка помогает окружающей среде, а не наоборот.

В животном мире часто происходит то же, что и в растительном. Луна-рыба (в английском – sunfish, рыба-солнце), поразительно уродливое, почти бесхвостое создание, вырастающее до двух метров в длину, – самая тяжелая костная рыба на свете – живет в глубинах океана в сезоны бурь (ее называют “морским лежебокой”) и поднимается на поверхность погреться на солнышке в ясную погоду. В пустыне Сахаре муравьи-фуражиры ориентируются на поляризацию солнечного света и на магнитное поле Земли, чтобы потом воссоздавать в памяти кратчайший путь домой. Такие животные, как альбатросы и черепахи, которые проводят почти всю жизнь в глубине моря или на его поверхности, используют солнце как навигационный маяк. Крошечный песчаный крабик Talitrus, нервное вещество которого достигает едва ли миллиметра в длину, способен вычислить время дня с точностью до получаса исходя из угла, образованного его телом и положением солнца. В соответствии с изменением освещенности множество животных способны сезонно менять расцветку, изменяя пигментацию и маскировочную окраску вместе с окружающей средой.

Солнце играет роль и в репродуктивной деятельности животных. По мере захода солнца косяки сельди сбиваются плотнее и заплывают на мелководье, где мечут икру, защищенные своей многочисленностью. Когда солнце встает, косяки рассеиваются. Множество ярких тропических птиц живут в верхнем слое леса, где они нежатся в море солнечного света и могут выставлять свою красоту потенциальным партнерам с максимальным эффектом. Другие пернатые с буйной расцветкой пользуются пробивающимися солнечными лучами, достигающими нижних уровней леса, чтобы устраивать брачные акробатические номера напоказ, мерцая раскраской в рассеянном свете “как танцоры под вращающимся дискотечным шаром”.

Бабочки геликониды используют поляризованный свет для выбора брачных партнеров, их использование визуальных сигналов в брачном выборе является примером использования света, которое также может обладать и адаптивной ценностью в густом лесу, где освещение сильно варьируется по цвету и интенсивности. Но встает вопрос, какая стимулированная солнцем деятельность находится за пределами нашего восприятия. “Некоторые птицы могут видеть то, чего люди просто не видят”, – говорит доктор Миеко Чу из Корнелльской орнитологической лаборатории; например, лазоревки различают друг друга с совершенно недоступной для человека точностью. Уже довольно давно известно, что птицы (как и некоторые ящерицы, рыбы и насекомые) способны видеть в ультрафиолетовом спектре. Но лишь в 1998 году ученые обнаружили, что некоторые виды оперений отражают волны, невидимые для человеческого глаза: в нашем глазу три типа колбочек, а у птиц четыре. Это открывает для них области спектра электромагнитного излучения за пределами нашего кругозора и сильно расширяет диапазон их цветовосприятия.

Летом 1944 года Карл фон Фриш (1886–1982), который в 1973 году разделил Нобелевскую премию по физиологии с Конрадом Лоренцем, обнаружил, что пчелы объясняют своим товаркам в улье, куда следует лететь, двигая задней частью тела. Пчелы могут “танцевать” два вида танцев – один круговой, другой в форме восьмерки, которые Фриш интерпретировал, приводя его собственный пример, как “нектар в 1,5 км отсюда, в 30° от солнца”. Он также установил режимы пчелиной коммуникации, показав их чувствительность к ультрафиолетовому и поляризованному свету. Они могут вылетать по направлению, которое корректируется в связи со смещением солнца, и даже прокладывать маршрут для отдыха через солнечные места. Это умение выдерживать постоянный угол по отношению к солнцу, несмотря на временной сдвиг, немцы называют очаровательным словом Winkeltreue.

Когда пчела прибывает обратно в улей, повстречав новые цветы, она танцует на площадке перед входом (пчелиная колония, населяющая улей, составляет 20 тыс. пчел зимой и 60 тыс. летом), сперва описывая окружность, потом пересекая ее, покачивая животом и энергично жужжа. Затем она входит внутрь и начинает заново: при достаточной стимуляции пчела может танцевать около 4 ч. Чем дальше пчела углубляется в улей, тем дальше оказывается источник пыльцы. А поскольку соты в улье расположены вертикально, танцевальные па не могут напрямую указывать на цветок и вместо этого ориентированы на солнце. Если пчела пересекает окружность по вертикали, тогда источник пищи находится на одной линии с солнцем. Если цель, скажем, в 15° правее, то танцевальное движение будет пересекать окружность на 15° правее от вертикали. Пчелы-работники окружают танцора, запоминают информацию и затем вылетают на поиски. Когда они возвращаются с добычей, они также танцуют, и вскоре начинает активно собираться рабочая сила. В восторге от своего открытия Фриш принялся за изучение того, каким образом пчелы могут передавать информацию о положении солнца. В это было сложно поверить, но ученый все-таки сделал вывод, что пчелы могут предсказать положение солнца в любой заданный момент времени, так что, если бы они танцевали без перерыва, постоянно меняя картину танца, они воспроизводили бы движение солнца.

Муравьи и пауки тоже находятся среди насекомых, которые используют поляризованный свет в качестве оптического компаса. Последние специально оснащены парой дополнительных глаз. Эти глаза не видят в обычном смысле слова, но у них есть встроенные фильтры, которые определяют направление поляризации. Активность у пауков обычно наступает после захода солнца, они используют этот механизм для нахождения обратного пути к своим гнездам после вылазок за пропитанием.

Из тысяч видов муравьев некоторые используют солнце для ориентации сходным с пчелами образом. Они также имеют близкую к пчелам спектральную чувствительность зрения. Великий биолог Э. О. Уилсон назвал эти свойства “почти фантастической способностью к запоминанию маршрута и угловой скорости солнца”. В мозгу насекомых во время их путешествий за провиантом происходит нечто невероятное: рабочий муравей идет по следу и кружит, “описывая замысловатые поисковые узоры”, пока не находит пищу; в момент каждого изгиба и поворота маршрута он фиксирует направление на солнце и угол поворота. На обратном пути он инвертирует средний угол на 180° – непростой трюк: человеку для этого понадобился бы компас, секундомер и векторный анализ.

Многие другие создания ориентируются по солнцу во время миграций – этим свойством обладают животные, от карибу, которые перемещаются на 2 тыс. миль (это самая длинная сухопутная миграция), до детеныша головастой морской черепахи, отправляющегося в заплыв по Атлантике на 8 тыс. миль, и замбийской кротовой крысы, китов, лосося (знаменитого своими миграциями), угрей, голубей, обычной жабы и птиц, осуществляющих безостановочный перелет от Аляски до Новой Зеландии.

Каждое лето шестьсот пятьдесят разных видов птиц кормятся и гнездятся по всей Северной Америке. С наступлением осени пятьсот двадцать из этих видов мигрируют на юг, чтобы вновь вернуться весной. Направление их полета зависит в основном от долготы дня, но еще и от чувствительности птицы к температуре. Они путешествуют в погоне за пищей, но сравнимый импульс им придает падение (или увеличение) уровня дневного освещения.

Планирование потребляет всего 5 % энергии, требуемой для постоянной работы крыльев, поэтому парящие птицы, например ширококрылые ястребы, седлают восходящие потоки горячего воздуха. Эти термальные потоки возникают от нагретой солнцем поверхности земли и иногда позволяют птице находиться на высоте в целую милю, откуда она затем спускается по долгой пологой линии, покрывая как можно бо́льшую дистанцию. Птицы могут оценить, где термальные потоки надежны и сильны, и дождаться подходящих условий, перед тем как стартовать. Поскольку восходящие потоки работают на солнечном свете, они обычно случаются в долгие летние дни, хотя сверкающее солнце может серьезно перегреть птиц – гуси, например, избегают этой опасности, путешествуя по ночам.

На протяжении веков ученые (как и простые люди) считали птиц глупыми существами, но за последние несколько лет мы приблизились к пониманию того, как эти создания ориентируются в пространстве, и начали уважать их. Например, те птицы, перелет которых происходит в дневное время и которые используют солнце для ориентации в полете, должны обладать какого-то рода внутренними часами, чтобы вести отсчет времени. Положение любой точки на Земле по отношению к солнцу меняется на 15° каждый час, поэтому, чтобы постоянно корректировать свое направление, птица должна определять отношение траектории солнца к вектору собственного движения несколько раз в день. Другими словами, их солнечный компас должен иметь временной компенсаторный механизм. С точки зрения птицы, если солнце в данный момент находится выше, чем оно должно быть в пункте назначения в это время дня, то следует лететь от солнца, если ниже – по направлению к нему.

Слепая техасская саламандра живет в пещерных подземных ручьях и никогда не видит солнца. Известно, что их существует менее сотни особей (Dante Fenolio / Photo Researchers, Inc.)

Точно так же, как некоторые животные стремятся к Солнцу, некоторые другие пытаются его избежать. Крошечная селевиния, или боялычная соня, которая была открыта только в 1939 году, не может выдержать более 8 мин постоянного солнечного освещения, у нее начинается болезненная реакция. Не обладющие потовыми железами рептилии особо чувствительны к теплу и всегда стремятся в тень. Их называют холоднокровными, но это неправильный термин, на самом деле они очень точно регулируют температуру тела посредством солнечного освещения. Альбинос королевской змеи часто не выживает в естественных условиях, потому что не может получить тепло в достаточном объеме. Австралийские магнитные термиты строят большие тонкие термитники, обращенные плоскими сторонами к северу и югу, и могут перемещаться к северной стороне, чтобы воспользоваться солнечным теплом, а когда жара станет нестерпимой, охладиться на южной стороне.

Надписи на табличках: "Восход солнца", "Заход солнца", "Полдень".

Есть животные, которые, по всей видимости, обходятся вовсе без солнца. Одно из таких, европейский протей (Proteus anguinus), обитает в подземных водах Южной Европы, в особенности в бассейне реки Сочи в Словении. Протей обладает легкими, четырьмя ногами, небольшими зубами, образующими сито для удержания крупных предметов в пасти (так что он предположительно является хищником), головой как у угря и змееподобным туловищем; ни плавников, ни глаз у него нет. Он ест, спит и размножается под водой. Обычно белого полупрозрачного цвета, на свету меняет оттенок на оливковый.

Некоторые из этих видов утратили свои ставшие бесполезными органы, другие (как медведи, летучие мыши и совы) предпочитают темноту, но, будучи совсем лишены солнца, эти животные скоро погибнут.

В начале 1960-х британский ученый, доктор Джеймс Лавлок (р. 1919), работавший для НАСА над обнаружением жизни на Марсе, выдвинул гипотезу Геи, названную так в честь греческой богини земли. “Биосфера есть саморегулирующаяся сущность, способная поддерживать здоровое состояние нашей планеты, контролируя окружающую среду на химическом и физическом уровнях”, – писал Лавлок в своем бестселлере Gaia: A New Look at Life (“Гея: новый взгляд на жизнь”). Теория гласит, что живые компоненты Земли регулируют неживые (атмосферу, океаны) в собственных целях, стабилизируя окружающую среду и сохраняя ее благоприятной для себя. Вся эта система в комплексе может рассматриваться как единый организм, таким образом, наш мир регулирует сам себя, чтобы сохранять благоприятность для огромного числа взаимодействующих видов, составляющих “жизнь” этого мира. Другими словами, земной шар работает над тем, чтобы все пребывало в идеальном равновесии.

Среди массированной критики этой теории встречался и тот аргумент, что такая гипотеза со стороны эволюции предполагает прогнозирование и планирование, тогда как все свидетельствует о том, что жизнь скорее случайна. Лавлок уточнил свои идеи во второй книге (с тех пор он написал еще четыре), разработав математическую модель, которую назвал Daisyworld (“Маргаритковый мир”): на гипотетической необитаемой планете есть два вида растений – черные и белые маргаритки, организованные так, чтобы поддерживать равновесие температуры и атмосферы в идеальном для роста маргариток состоянии. Черные маргаритки поглощают солнечный свет и нагревают планету, белые отражают свет и охлаждают планету, оба вида при этом по обстоятельствам увеличивают или уменьшают свою популяцию. Иными словами, живые системы стабилизируют свою глобальную окружающую среду. Не совсем ясно, насколько хорошо модель маргариткового мира передает всю сложность климата и биосферы Земли, и ученые, особенно биологи-эволюционисты, до сих пор относятся к идее Лавлока с сомнением. Впрочем, некоторые его аргументы были приняты. Как писал Оливер Мортон, “идея жизни как пассивного содержимого, приспосабливающегося к своему окружению без всякой возможности воздействия, – а ведь это действительно было главной парадигмой еще сорок лет назад, – окончательно устарела”. Сейчас мы уже вполне готовы принять идею о сотрудничестве Земли с Солнцем.

 

Глава 18

Темная биосфера

Легенда гласит, что Александр Великий велел спустить себя в Средиземное море. Его поместили в стеклянную кабину, а ее дверцы для надежности укрепили цепями. Царь-естествоиспытатель обнаружил в море такую большую рыбу, что проплыть вдоль нее заняло бы три дня и три ночи. “Никто из людей до меня не видел и никто из людей после меня не увидит тех гор, морей, тьмы и света, которые видел я” – такие слова приписывают царю.

Эта тьма покрывает множество неведомых миров. Даже сегодня 95 % земных океанов остаются неисследованными, океанографы любят напоминать, что мы больше знаем о поверхности Луны, чем о морском дне. Нам, однако, известно, что дно любого океана исполосовано вулканическими впадинами – около 40 тыс. миль горных цепей, изрыгающих углекислый газ и гигантские столбы кипятка. Океанограф Брюс Хизен назвал их “ранами, которые никогда не затягиваются”. Через эти трещины и изломы изливаются огромные объемы воды с температурой до 400 °C – почти в четыре раза выше, чем точка кипения воды при обычном давлении. Внизу ей мешают превратиться в пар километры океанской воды, которые давят сверху. Вода нагружена неорганическими соединениями самых разных видов – сульфатами, нитратами и фосфатами, а также производными углекислого газа и метана – и густо усеивает дно гигантскими объемами нерастворимых солей, которые уже никогда не поднимутся на поверхность. Единственное исключение – вентиляционные отверстия, которые называют “черными курильщиками”, неистовые раскаленные химические реакторы, которые выпаривают из земной коры медь, железо и цинк и выбрасывают его над поверхностью, где они образуют столбы каменной лавы, похожие на струи черного дыма. Один из таких столбов есть у берегов штата Вашингтон – “Годзилла” высотой в шестнадцатиэтажный дом.

Некоторые бактерии умудряются существовать даже в этих невероятно горячих местах, используя железо для дыхания, как мы используем кислород, перерабатывая его в черный минерал с магнитными свойствами – магнетит. Вокруг отверстий было обнаружено более сотни разных видов существ, зависящих от этих бактерий, и не только микробов, а, например, и голотурий – морских огурцов, – и 2,5-метровых иглокожих мешков, гнездящихся плотными пучками, с кроваво-красными головами, подобными розовым бутонам, и креветок с моллюсками шириной с ногу взрослого человека, и пятнадцатисантиметровых мидий, и копошащихся фарфорово-белых крабов – все используют энергию, которую добывают из окисления железистых солей, а также из серы, сероводорода и молекулярного водорода. Железобактерии кормят собой моллюсков и креветок, которых в свою очередь поедают крабы и зловещего вида полутораметровые осьминоги с беловато-серым капюшоном. Почти все эти существа были ранее неизвестны науке и не могут проживать ни в каком другом месте. Эту часть нашего мира назвали “темной биосферой”.

Как все это связано с Солнцем? Данные создания и их среда обитания уникальны – они образуют единственную на Земле экосистему, функционирующую благодаря хемосинтезу и существующую не за счет изливающегося сверху солнечного потока, а за счет геохимических выбросов. Но даже в данном случае фотосинтез играет заметную роль, поскольку колоссальные запасы окислителей, которые используют эти существа, происходят из экосистем на поверхности океана, а они основаны на солнечной энергии. Даже серные бактерии могут жить только в тех местах, где доступен кислород, у которого они заимствуют электроны и скрытую энергию, нужную им для окисления сероводорода. Если бы Солнце исчезло, большинство этих глубоководных общин протянули бы не сильно дольше прочих (хотя очень ограниченное число созданий странным образом продолжили бы существование при поддержке света от раскаленной лавы в самих разломах). Так что косвенным образом Солнце поддерживает жизнь даже здесь.

Компьютерная реконструкция гидротермального источника. В то время как почти все живое на Земле зависит от солнечной энергии, многие тысячи созданий, обитающих вокруг таких источников, выживают на органических веществах, вырабатываемых при хемосинтезе. Однако даже на таких глубинах некоторые все равно зависят от воздуха, выделяемого фотосинтезирующими организмами (David Batson / DeepSeaPhotography.com)

Существа, занимающиеся фотосинтезом на поверхности океана и выделяющие водород из воды, – сине-зеленые водоросли, цианобактерии, которые встречаются в любом влажном месте. “Появление сине-зеленых обозначило поворотную веху в историю жизни, – пишет Дэвид Аттенборо. – Кислород, который они производят, накапливался тысячелетиями, чтобы образовать ту богатую кислородом атмосферу, которую мы сегодня имеем”. Эти фотосинтезирующие организмы состоят из одиночных клеток – фитопланктона (от греч. Φυτόν – растение, πλανκτον – блуждающий), которые достигают в длину 0,5-100 мкм и образуют тонкий слой вблизи поверхности воды: свет быстро поглощается в воде, и уже на глубине в 00 м нормальный фотосинтез невозможен (рекордная глубина, на которой была обнаружена обычная растительная жизнь, – это 216 м на Багамских островах, где куст красных водорослей цветет в исключительно прозрачной воде). Но этот тонкий слой чрезвычайно богат фотосинтезирующими агентами, и вся животная жизнь моря, от медуз до китов и даже до обитателей придонных горячих источников, зависит от этих клеток. В конце зимы хлорофилл (молекула, с помощью которой растения поглощают свет) окрашивает Северную Атлантику в зеленый цвет. Все виды фитопланктона не поддаются исчислению, но эти морские растения (вместе с лесами на суше) потребляют из атмосферы половину оксида углерода, который мы туда выбрасываем, и делают возможной жизнь не только на суше, но и на огромной глубине.

Океаны можно разделить на два основных царства – более мелкие моря, омывающие континенты, и глубокие океанические воды. Первые, ограниченные областями континентального шельфа, которые напоминают полузатопленные плечи континентов, являются пристанищем подавляющего большинства морских обитателей. На глубине от 100 до 200 м шельф резко переходит в отвесные уступы, спускающиеся к так называемым абиссальным равнинам. Эти равнины в свою очередь разрезают V-образные впадины, которые могут соперничать с Большим каньоном. В дне океана образовались колоссальные впадины, в ряде случаев достигающие глубины около 11 км и выпятившие Срединно-Океанический хребет, главную горную цепь на планете, которая тянется неразрывной линией от Арктики через Атлантику в Антарктический, Индийский и Тихий океаны общей длиной более 60 тыс. км. Самая глубокая на сегодняшний день пропасть была измерена в 1962 году и находится в Марианской впадине (около Филиппинских островов) – глубина там достигает 11,5 км, туда может целиком поместиться Эверест и еще останется несколько километров. Около 86 % мировой океанской воды расположено ниже девятисотметровой отметки.

В 1951 году биолог Рэйчел Карсон (через одиннадцать лет она опубликует знаменитую работу об угрозах для окружающей среды “Безмолвная весна”) выпустила книгу The Sea Around Us (“Море вокруг нас”). Она начинает поэтично, хотя и с большой точностью:

Там нет чередования света и тьмы. Скорее, это бесконечная ночь, такая же старая, как сам океан…

Если вывести из рассмотрения мелководье континентальных шельфов, разбросанные отмели и банки, где хотя бы бледный отсвет солнечного света скользит по дну, все равно половина Земли остается под слоем километров не пропускающей света воды, которая хранит свою темноту с самого сотворения мира.

По мере проникновения в океанскую толщу свет отфильтровывается слой за слоем, одна длина волны за другой, начиная с ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, которые поглощаются первым метром воды. В ночном небе огни самолета видно за много километров, но те же огни под водой неразличимы уже за 200 м. Ниже первой сотни метров – предел эфотической (хорошо освещенной) зоны, волны красной части спектра уже полностью поглощаются, с ними исчезает вся желтая и оранжевая теплота солнечного света. К 150 м остается около 1 % от солнечного освещения. Еще глубже исчезает зеленый цвет, хотя в кристально чистой воде сине-зеленое освещение может достигать глубины почти в километр. На 300 м остается только очень тусклый синий. Гамильтон-Патерсон спускался в водолазном колоколе на глубину 1517 м, на отметке в 200 м он записал: “Удивительно, но какой-то свет еще есть… Интенсивное пронизывающее фиолетовое освещение… Никогда не видел света с такими свойствами. Его не встретить на поверхности Земли и, возможно, не воспроизвести искусственно”.

По мере угасания солнечного света темноту заполняют мириады новых созданий, населяющих зоны от полумрака до донного мрака. В 1818 году сэр Джон Росс, исследуя северные моря, вычерпал и поднял на поверхность с 1800 м грязь, в которой встречались черви, “доказав этим, что на дне океана присутствует животная жизнь”. В 1860 году исследовательский корабль “Бульдог” обнаружил признаки жизни далеко за пределами, доступными солнцу: креветки, светящиеся анчоусы, кальмары и щетинкочелюстные. Карсон рассказывает о пресловутой экспедиции корвета “Челленджер”, первого судна, оборудованного для океанографических исследований, который отправился из Англии в 1872 году, хотя и не особенно вдается в детали. В 2006 году Дэвид Грэнн, автор журнала New Yorker, в погоне за гигантским кальмаром повторил путешествие “Челленджера”. Тот корабль странствовал по морям три с половиной года, траля океанское дно по зигзагообразной траектории, пройдя 110 тыс. км со скоростью два узла – эквивалент медленной пешей прогулки. Работа была рутинной и тяжелой – два члена команды сошли с ума, еще один совершил самоубийство, – но к концу путешествия исследователи собрали 13 тыс. различных видов животных и растений. На обработку трофеев ушло еще девятнадцать лет – было обнаружено 4700 новых видов животных, 2 тыс. из них обитали на глубине, превышающей 250 м, – примерно 1/10от известного (даже сейчас) числа видов рыб. Стало очевидно, что пространство между волнующейся поверхностью и спокойным ложем океана переполнено многочисленными и, возможно, самыми удивительными биологическими сообществами, а их разнообразие может бросить вызов даже тропическим джунглям.

Мировой океан насчитывает 1,33 млрд куб. км воды, а площадь его дна составляет около 360 млн кв. км – 7/10 поверхности планеты. Океанские глубины населены сравнительно недавно, поскольку они предоставляют невыносимые условия для обитания: нелегко приспособиться к крайнему холоду в сочетании с сокрушающим давлением. Для незащищенного человеческого тела 180 м – абсолютный предел. Костюмы для погружения с давлением в одну атмосферу позволяют человеку опуститься на глубину до 750 м. Но у прозрачных глубинных созданий внутритканевое давление такое же, как и наружное, поэтому глубина не представляет проблем. Остается загадкой, как выдерживают давление кашалоты – оно достигает 1,6 тонн на квадратный дюйм на глубине около 2 км. Концентрация кислорода на больших глубинах составляет 1/30 от концентрации в поверхностных слоях, но и внутри зоны, бедной кислородом, находятся категории живых существ, приспобленных к этим условиям.

Глубоководная рыба-удильщик светит сама себе. В поисках пищи на глубине 1000–1500 м удильщик приманивает свою добычу при помощи биолюминесцентного свечения на конце длинной удочки, а затем хватает любопытствующих своими впечатляющими зубами (David Batson / DeepSeaPhotography. com)

Тьма может показаться еще одним препятствием для жизни, но глубоководные создания и тут выкрутились. На 500 м глубины невооруженный человеческий глаз может различить только грубые очертания силуэта, в то время как рыба видит все до мельчайших деталей. Такая чувствительность может помогать животным отслеживать уровень глубины, ведь изменение освещенности управляет утренними и вечерними перемещениями различных рыб и криля. Даже безглазые существа способны ощущать солнце: молекулы воды поляризуют солнечный свет, что помогает многим существам в их охоте, поскольку ткани их жертв поглощают или отражают падающий на них свет. Кальмар выработал особые клетки в коже и тоже использует поляризованный свет (человеческий глаз воспримет его как неразличимый черный), чтобы регулировать свои вертикальные миграции и обмениваться сигналами с другими особями своего вида.

Там, где недостаточно света, некоторые создают собственный. Между 180 и 210 м многие виды имеют такую возможность, но используют ее очень консервативно, ведь каждый случай “включения” света выдает их самих. Впрочем, некоторые существа могут менять длину излучаемых волн, используя само освещение как камуфляж. Некоторые так модифицировали клетки, что они стали работать как фонарики, включаясь и выключаясь по желанию (предположительно разные режимы нужны для поиска и преследования добычи), а другие имеют ряды огоньков вдоль тела или на конце щупалец и ног – эффективное средство для дезориентации противника. Третьи рыбы выработали световые органы на своей нижней части, чье слабое, направленное вниз свечение размывает четкую тень, когда преследователь смотрит на них снизу вверх и видит силуэт на фоне сравнительно лучше освещенной массы воды. Есть и четвертые, которые используют биолюминесценцию как ловушку для простаков – они покрывают приблизившегося хищника липкой светящейся тканью, что делает самого охотника уязвимым для других хищников. “Подобно банковским грабителям, которые окрасились специальным составом, скрытым в похищенной наличности”, как колоритно описал ситуацию один морской биолог.

Некоторые лишенные глаз создания начинают ярко светиться при прикосновении к ним. Другие концентрируют в теле красный пигмент, который поглощает любые синие и зеленые волны, ничего не отражая, – эффективная стратегия “визуальной невидимости”. Хищный черный малакост (Malacosteus niger) генерирует длинные волны инфракрасной части спектра (в дополнение к синей биолюминесценции), невидимые для остальных обитателей глубин, что дает ему зрение, близкое к военному инфракрасному прицелу. Сетчатка рыбы содержит определенные производные хлорофилла (добытые благодаря питанию мелкими ракообразными), которые в модифицированной форме позволяют генерировать инфракрасные волны. Во время холодной войны американские военные планировали использовать этих рыб как часовых, чтобы сигнализировать о прохождении советских подводных лодок. В итоге, впрочем, операция “Черный малакост” так и не состоялась.

Прозрачные животные в целях лучшей маскировки от хищников эволюционировали в сторону уменьшения внутренностей, поскольку внутренние органы – единственная видимая часть их анатомии. У некоторых желудок имеет форму иглы и всегда, как бы ни было ориентировано животное, повернут вниз, что минимизирует его площадь на фоне света с поверхности. У других желудок обернут в отражающую ткань, которая в открытом океане так отражает свет, что становится неотличимой от окружающей среды.

Разные существа, будь то рыбы, ракообразные, водоросли или другие организмы, населяют глубины океана, весьма далекие от солнечного блеска. Но даже мельчайшие микроорганизмы, обитающие на самом морском дне или чуть выше него, обязаны своим существованием солнцу. Плавая в толще H2O вдоль черной границы солнечного царства, они косвенно зависят от кислорода, выделяющегося в процессе фотосинтеза, запущенного на поверхности.

Океан, как пишет Роберт Кунциг в своей волшебной книжке Mapping the Deep (“Нанося глубины на карту”), “является первым на планете распределителем тепла. Солнечный свет заставляет молекулы воды напрягать свои водородные связи, толкая и притягивая соседок, а тепло, содержащееся в этих вибрациях, может передаваться на большие расстояния океанскими течениями, изменениями объемов соли, растворенной в воде (что влияет на ее плотность), и ветрами”. Текучая топография океана находится в постоянном изменении, что приводит нас к могущественным помощникам Солнца – течениям и приливам.

Течения, которые действуют на всех уровнях моря, бывают двух типов – поверхностные и глубинные. Иногда они могут течь одновременно в противоположных направлениях на разных глубинах. Имеется девять основных океанских течений.

1. Гольфстрим. Начинается южнее Флориды и течет на север вдоль Восточного побережья Соединенных Штатов, пересекает Северную Атлантику и доходит до Норвежского моря. Имеет огромное влияние на климат любой части суши, которую затрагивает. В целом, например, климат Норвегии и Британских островов зимой примерно на 10 °C теплее, чем климат середины континента на той же широте.

2. Лабрадорское течение. Направляется на юг от Полярного круга вдоль канадского побережья, охлаждает атлантические провинции Канады и в конце затрагивает Новую Англию. Часть его заходит в залив Св. Лаврентия, но основная масса продолжает движение на юго-запад.

3–6. Северное экваториальное течение и Южное экваториальное противотечение (п. 3 и 4), которые текут на восток и запад в районе экватора. Оба примерно в 1 тыс. км шириной и приближаются к экватору на расстояние до 4–10° с каждой стороны, но никогда не затрагивают его, поскольку их отражают противотечения (п. 5–6).

7. Куросио. Отделяется от Северного экваториального течения и омывает восточные побережья Тайваня и Японии. Затем разделяется на восточную ветвь, проходящую близ Гавайских островов, и северную, затрагивающую берега Азии и сливающуюся с холодным Курильским (или Оясио) течением в Северное Тихоокеанское течение.

8. Калифорнийское течение. Движется от залива Аляски вдоль западного побережья Соединенных Штатов и частично отвечает за относительно более холодную воду в этих районах.

9. Экваториальный климатический пояс, расположенный немного к северу от экватора, – здесь интенсивность солнечного излучения делает воздух особенно влажным, понижает давление (из-за расширяющейся от нагрева атмосферы) и создает облака, легкие изменчивые ветра и штормы, шквалы и другие сложные погодные условия. Эта зона характеризуется также долгими периодами отсутствия всякого ветра, здесь на дни, а то и недели обездвиживаются парусные корабли.

Формирование и изменение течений определяется двумя основными факторами – солнечным теплом и вращением Земли (третьим, но наименьшим по значению фактором является гравитационное притяжение Солнца и Луны). В результате нагревания воздуха над океанами Солнце создает ветры, которые увлекают за собой воду посредством трения (поверхностные течения занимают верхние 400 м в любом океане – около десятой части всей нашей гидросферы). Когда вода охлаждается или становится солонее из-за испарения, она уплотняется и опускается вниз, создавая новые течения, которые в свою очередь перемещают тепло в разных направлениях, придавая дополнительное разнообразие температурной картине. Эсхил писал о “смехе морских неисчислимых волн”, но на самом деле во власти Солнца разогнать ветер на открытом пространстве до такой степени, что поднятые им волны от самой низкой точки до гребня вздымаются на высоту до 30 м. В любой момент времени в океане бушует до десяти таких кипящих монстров, получается отнюдь не та беззаботная картина, которую нам изобразил Эсхил. Непосредственно перед такой волной расположена зона пониженного давления, попадание в которою для любого корабля чревато пляской на чудовищных американских горках, скорее всего – с печальным исходом. Эти буруны регулярно образуются в областях мощных течений – вблизи Игольного мыса на южной оконечности Африки, в зоне течения Куросио, около Японии и в Гольфстриме у Восточного побережья Соединенных Штатов, который также протекает сквозь Бермудский треугольник, мифическое место исчезновения кораблей и самолетов.

Некоторые океанские слои могут быть не толще нескольких дюймов, но они всегда отличимы друг от друга по резкому перепаду температуры и солености, которые и управляют их движением. Ближе к экватору вода (сильнее нагреваемая солнцем) на поверхности может быть градусов на двадцать теплее, чем в более низких слоях. Теплые экваториальные течения стягиваются к обоим полюсам, отчасти из-за того, что они легче северных и южных течений.

Вращение Земли воздействует на океанские течения посредством так называемой кориолисовой силы, названной так в честь французского инженера и математика Гюстава Гаспара Кориолиса (1792–1843). Эта сила отклоняет течения на северо-восток в северном полушарии и на юго-восток в южном. Трение с Землей возникает в этом случае от соприкосновения воды с океанским ложем. Круговая скорость вращения Земли уменьшается от своего максимума на экваторе (1610 км / ч) до нуля на полюсах. Вода на экваторе отклоняется со скоростью максимального вращения, во время ее продвижения через широты более медленного вращения она по-прежнему движется быстрее, чем окружающая среда. Направление этой экваториальной воды с учетом более высокого момента ее движения – по диагонали на северо-или юго-восток, в направлении вращения планеты. За пределами течений, тоже благодаря Солнцу, хотя и косвенно, возникают волны-монстры. В 1997– 1998 годах люди всего мира наблюдали за фотографиями из космоса, где было видно, как ветер меняет направление и гигантская масса необычно теплой воды собирается в тропическом Тихом океане, достигая площади, в полтора раза превышающей площадь континентальной части Соединенных Штатов. Так возникал знаменитый ураган Эль Ниньо, который теперь обвиняют в том, что он внес смятение в погодные условия от Чили до Австралии и принес штормы, наводнения, засуху и лесные пожары. “Эль Ниньо” по-испански значит “малыш”, обычно так называют Младенца Иисуса. У него есть сестра-близнец по имени Ла Нинья – аналогичное явление, но с необычно холодной водой, которое выглядит на спутниковых фотографиях как ярко-синие и красные полосы, вытягивающиеся посреди Тихого океана. Оба родича могут приносить удушающую жару и леденящие морозы. Жестокая зима 1941–1942 годов, которая вызвала откат немецкого наступления на Советский Союз (когда температура падала до –40°C, машины замерзали, четверть миллиона солдат погибло от холода и болезней), была рождена Ла Ниньей.

После этих колоссов перейти к приливам – это, конечно, значительное снижение калибра, хотя приливы в заливе Фанди (Новая Шотландия, Канада) опускаются и поднимаются дважды в день на высоту до 18 м. Общая энергия волн, разбивающихся о мировые побережья, превышает 2 трлн ватт, ее достаточно для обеспечения суточного потребления 200–300 млрд домохозяйств – в сто раз больше, чем насчитывается во всем мире.

Многие видят причину приливов в одной Луне, но, как и во многих других случаях, нельзя игнорировать Солнце. В английском слово tide, “прилив” (от германского корня tid со значением “временной интервал” или “точка”, ничего водяного или морского), имеет два значения. Первое – одновременное изменение уровня моря вдоль всего берега, которое зависит от топографии береговой линии и от прибрежных течений; второе – деформация суши и воды под воздействием притяжения Луны и Солнца. Солнце, которое находится в четыреста раз дальше от Земли, но зато массивнее в 30 млн раз, чем Луна, притягивает в сто семьдесят восемь раз сильнее. Но поскольку приливы зависят не только от силы гравитации, но и от ее неоднородности, вклад Луны в приливную энергию Земли составляет 56 %, а Солнца – 44 %, что тоже очень много.

Когда Земля максимально приближена к Солнцу, а Луна – к Земле (так называемая точка перигея), их притяжение максимально и вызывает самый высокий прилив; когда Земля, напротив, максимально удалена (точка апогея), приливная амплитуда минимальна. В новолуние, когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии (сизигия – мечта игрока в скрэббл), притяжение Солнца и Луны действует в одном направлении, складываясь и усиливая прилив и углубляя отлив.

Приливной цикл составляет 24 ч 50 мин, за это время большинство берегов Земли испытают по два прилива и отлива. Впрочем, в зависимости от местных условий: в некоторых местах прилив вообще незаметен, а в других пик прилива отстает от достижения Луной наивысшей точки на несколько часов. Можно представить себе положение бретонской дамы в “Кентерберийских рассказах” Чосера, которая пообещала отдать свое сердце пламенному воздыхателю, когда в море исчезнут скалы. Бросив взгляд с берега, она обнаруживает, что скал не видно. Счастливым для замужней дамы образом ее поклонник проявляет рыцарское благородство и не требует от нее соблюдения слова.

Приливы были поводом для различных домыслов на протяжении тысячелетий (хотя старейшая из сохранившихся приливных таблиц, рассчитанная для Лондонского моста, датируется только XII веком). Опыт римлян, как правило сталкивавшихся только со спокойным Средиземным морем, был невелик, и Цезарь описывает, как его экспедиционные силы дважды заплатили большую цену за незнание во время вторжения в Англию со стороны Дуврского побережья. Греки писали о “морских движениях”, но до Кеплера (Astronomia Nova, 1609) и Галилея (“Диалог”, 1632) согласованных попыток объяснения этого явления не предпринималось. Первая хорошо документированная версия принадлежала Ньютону (1687), но главным текстом на эту тему вплоть до XIX века оставалась “Небесная механика” Лапласа (1799). Затем последовали прекрасные описания приливной механики от двух замечательных британских ученых – сэра Уильяма Томсона (1824–1907) и сэра Джорджа Дарвина (1845–1912), пятого отпрыска Чарльза Дарвина.

Томсон был одним из первых в блестящей плеяде ученых XIX века (его похоронили рядом с Ньютоном в Вестминстерском аббатстве). В 1882 году он доложил Британской научной ассоциации об устройстве механизма приливов. “Если бы меня спросили, что я имею в виду, когда говорю о приливах, – начал он свою речь, – мне было бы очень сложно ответить… Дело в том, что моряки в море говорят о приливе как о горизонтальном движении воды, а для обитателей суши или моряков в порту это вертикальное движение”. Он сделал выбор в пользу “морского” понятия, “потому что перед тем, как где-либо возникает подъем или падение воды, она должна прийти откуда-то, а вода не может переместиться из одного места в другое без горизонтального или почти горизонтального движения”.

Зачастую то, что мы видим, – это скорее “волны, вызванные ветром, нежели настоящий прилив”, но есть и другой подъем (и падение), вызванный напрямую солнечным теплом, которое воздействует на атмосферное давление: когда показания барометра высоки, на воду сильнее действует воздушное давление; напротив, она поднимается, когда давление падает. Это управляемое Солнцем давление действует и на землю, но из-за большей жесткости континентов эффект гормаздо слабее. Но даже и в этом случае, объяснял Томсон, с приливами и отливами целые участки континентов могут подниматься и опускаться на высоту 30 см (мы не отдаем себе в этом отчета, поскольку опускается и поднимается все вокруг). Озера, бассейны, ванны, чашки кофе и даже человеческий желудок не проявляют никаких признаком подъема или падения, тем не менее приливы способны удивить: например, приливное трение увеличивает земной день на 1,6 мс в столетие, а сами приливы вытягивают наши тела, делая нас выше.

Свое первое образование сэр Джордж Дарвин получал, находясь рядом с отцом, и, хотя он стал юристом, все шло к тому, чтобы он повернулся лицом к науке. В 1898 году он опубликовал “Приливы и родственные им явления в Солнечной системе”, научный бестселлер того времени, а позже написал большую статью о приливах для одиннадцатого издания Encyclopedia Britannica. Томсон (или лорд Кельвин – он стал первым ученым, получившим титул) рассматривал Землю как несжимаемую сферу, на форму которой не оказывает влияния ни солнечное, ни лунное притяжение. Дарвин же представлял себе нашу планету как покрытую жидкой корой, чувствительной к воздействию Солнца и Луны (он любил говорить, что монета в один фунт в Эдинбурге немного тяжелее такой же монеты в Лондоне, потому что она немного ближе к центру Земли). Ученый вычислил, что в отдаленном прошлом Земля вращалась гораздо быстрее, а Луна была ближе.

Дарвин применил ньютоновы принципы для расчета воздействия Солнца на другие планеты. “Солнечное приливное трение гораздо сильнее действует на более близкие планеты, чем на более далекие”, – заключил Дарвин. Относительно нашей планеты он показал, что приливы происходят в местные полдень и полночь, а отливы – на восходе и закате, хотя при вычислении приливного поведения “неравномерное распределение суши и воды, а также различная глубина океана в разных местах вызывают в колебании моря нерегулярности такого уровня сложности, что проблема в целом выходит за рамки возможного анализа” – допущение, весьма нетипичное для XIX века.

Может быть, это выходило за рамки анализа, но моряки не ждали открытий от ученых и в течение тысячелетий водили корабли наилучшим доступным образом, и на протяжении тысячелетий это означало как можно лучше приспособить для этих целей Солнце.