Эта книга о том, как люди открывали свою родную планету. Великое географическое открытие порой длилось веками и в нем принимали участие десятки, а то и сотни исследователей
| Вид материала | Книга |
- Авторская программа элективного курса «Как люди открывали Землю» 6 класс, 290.06kb.
- «у войны не женское лицо» С. Алексиевич, 612.95kb.
- Установление монгольского ига, 53.48kb.
- Марина Шарыпкина Ю. Солуянова Нина Богатырева Оксана Бобкова, 2907.61kb.
- Македонская литература, 9.9kb.
- Решение о том, как действовать на предстоящих выборах приняли участники Пятого приморского, 29.42kb.
- Цитаты: «Теперь, когда мы научились летать по воздуху, как птицы, плавать под водой,, 64.81kb.
- Александр Бачурин, 2142.57kb.
- Исследовательская работа российский герб в XV – XVI, 342.5kb.
- Эта энциклопедия предназначена для общеобразовательных целей, 6899.74kb.
Миклухо-Маклаю приходилось торопиться, чтобы застать хотя бы некоторые племена папуасов в их естественном состоянии. Поэтому он избрал практически неизученный юго-восточный берег Новой Гвинеи, высадился там в сентябре 1871 года и более года жил среди «дикарей», общаясь с ними, завоевав их уважение и доверие.
«Меня приятно поразили, — писал он, — хорошие и вежливые отношения, которые существуют между туземцами, их дружелюбное отношение с
440 100 ВЕЛИКИХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ
женами и детьми. Во все мое пребывание на «Берегу Маклая» мне не случалось видеть ни одной грубой ссоры или драки между туземцами; я также не слышал ни об одной краже или убийстве между жителями одной и той же деревни. В этой общине не было начальников, не было ни богатых, ни бедных, почему не было ни зависти, ни воровства, ни насилия. Легкость добывания средств к существованию не заставляла их много трудиться, почему выражения злобы, ожесточения, досады не имели места».
Оказалось, что представители совершенно разных культур могут жить вместе в дружбе и согласии на основе универсального морального принципа: не делай другому того, чего не желаешь, чтобы делали тебе. Миклухо-Маклай поставил уникальный эксперимент — с немалым риском для жизни, доказав на опыте не только единство человеческих рас, но и глубокое родство людей, относящихся к разным культурам. Это стало замечательным географическим открытием. Ведь познание земной природы для нас имеет смысл не столько абстрактно-теоретический, сколько реально-практический, то есть в связи с познанием нашей человеческой природы и нашего места и значения в окружающей среде. Для того чтобы достойно и долго существовать на планете, нам необходимо прежде всего научиться жить в согласии между собой, а всем вместе — с окружающей природной средой.
Л.Н. Толстой писал Миклухо-Маклаю: «Мне хочется сказать вам следующее: если ваши коллекции очень важны, важнее всего, что собрано до сих пор во всем мире, то и в этом случае все коллекции ваши и все наблюдения научные ничто в сравнении с тем наблюдением о свойствах человека, которые вы сделали, поселившись среди диких и войдя в общение с ними и воздействуя на них одним разумом... Ваш опыт общения с дикими составит эпоху в той науке, которой я служу, — в науке о том, как жить людям друг с другом».
Конечно, мореплавателям и путешественникам не раз приходилось оставаться на более или менее длительные сроки среди племен, находящихся на стадии неолитической культуры. Но при этом приходилось приспосабОбщественное жилище папуасов дарем (деревня Бай)
ливаться к нравам, принятым среди
441
СФЕРЫ ХРУСТАЛЬНЫЕ И КАМЕННЫЕ
«дикарей». Другая крайность — миссионеры, внедряющие свои религиозные принципы и правила поведения (не говоря уж о колонизаторах, разрушающих весь уклад жизни этих племен).
У Миклухо-Маклая был опыт СОСУЩЕСТВОВАНИЯ на основе взаимного уважения и равенства. Кстати, в те же годы в России пользовалась огромной популярностью книга Н.Я. Данилевского «Россия и Европа», в которой помимо всего прочего утверждался принцип разнообразия культур, их сосуществования и взаимного дополнения. В то же время в Западной Европе, а потом и в нашей стране получила широкую популярность идея единообразия «общечеловеческой» культуры, можно сказать, единого индустриального общества.
К сожалению, именно последняя идея восторжествовала в конце XX века. А в конце XIX века осуществлялась глобальная экспансия западноевропейской «индустриальной культуры», перемалывающей в своих экономических жерновах другие народы и племена. В частности, на Новой Гвинее уже при Миклухо-Маклае появились колонизаторы, порой уничтожавшие поселки аборигенов (вспомним судьбу тасманийцев, которые вымерли даже и без подобных катастроф).
В XX веке две кровопролитнейшие мировые войны и крах СССР из-за поражения в идеологической борьбе (после третьей всемирной, но уже «холодной» войны) показали, что техническая цивилизация обрела глот-бальные масштабы и подчиняет своей железной поступи самые разные страны и народы. Одновременно и столь же закономерно углубляется гло-т бальный экологический кризис, ведущий к деградации биосферы и тех, кто в ней обитает, прежде всего людей. Единая массовая техногенная куль» тура оборачивается торжеством примитивного стандартного «техногенного человека», создаваемого по образу и подобию машины, о чем еще семь десятилетий назад проницательно писал русский философ Н.А. Бердяев.
Миклухо-Маклай сумел открыть человека в человеке иного рода-племени, иной культуры. Хотелось бы надеяться, что его достижение будет заново осмыслено, усвоено и принято во внимание человеческим сообществом. Ибо теперь — уже в XXI веке — приходится заботиться о том, чтобы сохранить многообразие культур и человеческое — в человеке.
СФЕРЫ ХРУСТАЛЬНЫЕ И КАМЕННЫЕ
(геосферы)
В разряд географических открытий принято относить достижения мореплавателей и землепроходцев, связанные с дальними путешествиями, посещениями неведомых стран. Но, как справедливо отметил Козьма Прут
«Четыре стихии» алхимиков и строение геосфер
ков: «Самый отдаленный пункт земного шара к чему-нибудь да близок, а самый близкий от чего-нибудь да отдален».
Этот принцип относительности открытий путешественников особенно наглядно демонстрирует вторжение европейцев в Новый Свет, в результате чего рухнули существовавшие там своеобразные цивилизации ацтеков, инков и целого ряда местных племен. Вообще, если быть точными, то подлинным открытием Нового Света или Австралии было первое появление там людей около 30 тысячелетий назад. А если считать таким открытием первые письменные или картографические документы, то сплошь и рядом они долго оставались засекреченными, а не менее часто были очень неточными или фантастичными.
СФЕРЫ ХРУСТАЛЬНЫЕ И КАМЕННЫЕ
443
Не менее сложно судить о том, что следует считать великим теоретическим открытием в географии. Однако вряд ли можно спорить о значении таких достижений, как определение размеров и наиболее точной формы нашей планеты, познание ее общей структуры и взаимодействия отдельных частей между собой. Сюда относится учение о геосферах.
Идея существования сфер небесных и земных относится к временам доисторическим и сохранилась в мифах некоторых народов, живущих в разных концах света: в Сибири и Австралии, в экваториальной Африке и Центральной Америке. Значит, люди с давних пор задумывались не только о непосредственном своем окружении, но и о всем Мироздании.
Возможно, мысль о многослойных небесах появилась в результате наблюдений за видимым движением звездного небосвода. Солнца, Луны, а также облаков, расположенных на разных высотах. О слоях каменных можно было догадаться, разглядывая обрывы рек или оврагов. Нельзя сбрасывать со счета и проницательность, воображение, интуицию людей. Часто поэтический взгляд на природу бывает плодотворней, чем упрощенный и формальный узконаучный подход.
Для крупных научных обобщений необходим, помимо обширных знаний, творческий порыв и яркое воображение. Не случайно ученого, который первым разработал концепцию земных сфер, называли геопоэтом, — не без некоторой доли иронии. Ученые-педанты не разделяли его восторженного отношения к природе; им не нравился образный язык его произведений (сами они не умели так писать). К счастью, некоторые исследователи думали иначе.
«Эпитет «геопоэт», — писал академик В.А. Обручев, — является почетным. В общении с природой — величайшим поэтом — Зюсс черпал вдохновение, облекая свои научные труды в художественную форму...»
Австрийский геоморфолог и геолог Эдуард Зюсс первым сумел мысленно охватить взглядом всю Землю, с ее океанами, материками, атмосферой и подземным таинственным миром.
В 1875 году Э. Зюсс предложил выделять: атмосферу (воздушную оболочку), гидросферу (природные воды), литосферу (от греческого «литое» — камень) — твердую земную кору, ниже которой, по его мнению, расположена магмасфера, где горные породы находятся в расплавленном или пластичном состоянии.
В XX веке благодаря геофизическому зондированию земных недр выяснилось, что сплошной магматической сферы нет, хотя на глубинах порядка 100—200км каменные массы находятся преимущественно в пластичном, ослабленном состоянии. Эта оболочка получила сначала название тектосфе-ры (от греческого «тектос» — оплавленный), а затем укоренился другой термин — астеносфера (от греческого «астенос» — слабый, непрочный).
В начале XX века английский океанолог Джон Мёррей обобщил: «Глядя на нашу землю... мы можем видеть духовным оком, что она состоит из
444 100 ВЕЛИКИХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ
концентрических сфер, или слоев вещества в газообразном, жидком и твердом или «сверхтвердом» состоянии. Им дали название геосфер, а именно:
атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы, тектосферы и огромной центросферы... Взаимодействием этих геосфер с энергией, получаемой из внутренних и внешних источников, можно объяснить все существующие на поверхности нашей планеты явления».
Однако разделение планеты на оболочки — это лишь первое приближение к реальности. Например, магнитосфера или ионосфера, находящаяся на границе воздушной сферы и космического пространства, образует так называемые радиационные пояса, сжатые со стороны Солнца (под напором солнечных излучений) и вытянутые в противоположном направлении. Асимметрично расположена гидросфера' воды Мирового океана сосредоточены преимущественно в том полушарии, где находится Тихий океан.
Земная кора тоже распределена неравномерно. По составу она разделяется на океаническую, более тяжелую и менее мощную, и континентальную. На это одним из первых указал Меррей. Тем самым удалось выяснить принципиальное отличие прибрежных, или внутренних, морей от океанов, которое заключается в строении и составе земной коры, подстилающей толщу воды.
Дно морей сложено земной корой континентального типа с разнообразными осадочными породами, достигающими большой мощности (десятки километров) и метаморфическими, измененными в глубоких недрах (преимущественно гранитного состава). Дно океанов сложено своеобразной корой океанического типа с тонким однообразным осадочным слоем и плотными массивами горных пород преимущественно базальтового состава.
Среди геосфер Зюсс, а затем Меррей выделили совершенно особенную, являющуюся средой обитания для живых организмов и местом взаимодействия воздушной, водной и каменной оболочек. Они назвали ее биосферой.
Само по себе указание на существование такой сферы еще нельзя считать великим географическим открытием. Но последующая разработка этой идеи имела колоссальное значение для наук о Земле, в первую очередь для географии и экологии.
ВТОРЖЕНИЕ В СТРАТОСФЕРУ
Мы обитатели дна воздушного океана. Атмосфера обволакивает землю сплошным и достаточно весомым покровом, но для нас он является привычной средой обитания. То, что люди не только почувствовали, но и поняли существование воздуха и его движений, было великим открытием, но вне индивидуальных усилий исследователей.
ВТОРЖЕНИЕ В СТРАТОСФЕРУ 445
Наблюдать движения воздуха в нижних слоях атмосферы можно, следя за облаками А когда мореплаватели освоили практически все акватории в разные сезоны, то были собраны ценные сведения о преобладающих ветрах на обширном пространстве — почти на всей планете.
Однако оставалось совершенно неясно, что же происходит выше самых высоких горных вершин и облаков? Подъемы на обычных воздушных шарах тут помочь не могли. Об этом некоторые теоретики догадывались, но решающие эксперименты воздухоплаватели проводили на себе, рискуя жизнью.
Рекордный подъем в тропосферу осуществили на аэростате английские ученые Глешер и Коксвель в сентябре 1862 года Утром облачность была небольшая, и они начали подъем. Однако сравнительно быстро облака сгустились, и аэронавты находились в темноте и сырости, среди сплошно
Первый подъем большого шара-зонда «Аэрофил» во Франции
446 100 ВЕЛИКИХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ
го слоя облаков. По мере подъема температура опустилась до нуля и продолжала снижаться. Стало трудно дышать. Высота была около 8 км.
По словам Глешера, у него ухудшилось зрение. Не удалось разглядеть показания приборов. Руки отказывались слушаться. Оцепенение сковало тело. Пропало ощущение ног. Голова бессильно упала на левое плечо, хотя мысли оставались ясными.
Он почти лежал, опираясь на стенку кабины. Понимал, что надо начинать спуск, иначе они погибнут. Но не мог пошевелиться. Увидел, что Коксвель взялся за веревку клапана. Что произошло дальше, не помнил:
сначала утратил зрение, а вскоре и сознание...
Очнулся, когда почувствовал, что товарищ пытается его приподнять. Сознание и слух вернулись. Через некоторое время он уже мог говорить и двигаться.
По словам Коксвеля, он больше всего страдал от холода. Ледяная пленка покрыла веревки шара. Руки окоченели. Увидев, что Глешер в обмороке, попытался ему помочь, но не смог сдвинуться с места. Понял, что подъем продолжать нельзя. Из последних сил добрался до веревки, регулирующей клапан, чтобы открыть его. Руки отказались ему служить. Чувствуя, что силы его покидают, вцепился в веревку зубами. Клапан, наконец, открылся. Начался спуск.
Им удалось достичь рекордной высоты, на которую не поднимался ни один человек: 8838 м. Мороз достигал —16°. Интересно, что, несмотря на сильный стресс, астронавты успешно приземлились и чувствовали себя нормально. Даже Глешер, перенесший обморок, был вполне крепок и прошел пешком две мили до ближайшего поселка.
Систематические исследования границы между тропосферой и стратосферой на воздушных шарах и шарами-зондами начали с 1893 года французы Эрмит и Безансон. Выяснилось, что температура воздуха понижается лишь до определенной высоты, а затем начинает постепенно повышаться. Впервые было отмечено увеличение в стратосфере концентрации озона.
На шаре с открытой гондолой в 1901 году немецкие ученые Берсон и Зюринг достигли высоты 10 800 м, используя для дыхания специальные приборы.
В самом конце XIX века француз Тейссерен-де-Бор и немец Ассман успешно зондировали высокие слои атмосферы с помощью небольших шаров, наполненных водородом. К ним привязывали самопишущие приборы, отмечающие изменение температуры и давления. Шары поднимались до 30—35 км над уровнем моря. В разряженной среде их оболочка раздувалась и в конце концов лопалась. Приборы опускались на землю на парашюте или специальном дополнительном шаре.
При таком способе изучения атмосферы приходится разыскивать спустившийся «с небес» контейнер с приборами, записями. Когда появиВТОРЖЕНИЕ В СТРАТОСФЕРУ 447
лись усовершенствованные радиопередатчики, их стали использовать для замеров параметров стратосферы в момент полета. Это уже были радиозонды.
В конце концов выяснилось, что на значительных высотах абсолютно преобладают горизонтальные перемещения очень разреженного воздуха. Там почти нет водяного пара, создающего у земной поверхности мощные вертикальные потоки благодаря затратам энергии на испарение и отдаче — при конденсации. Эту область воздушной оболочки назвали стратосферой (от греческого «стратум» — слой), нижнюю придонную, до высот 8—12 км — тропосферой (от греческого «тропос» — поворот, т.к. здесь существуют круговороты воздуха).
Но у людей всегда остается потребность самим достичь рекордных высот или глубин, побывать там, где еще не бывал ни один человек (да и шары-зонды не позволяли в те времена проводить сложные измерения, в частности, исследовать загадочные космические лучи)
Пришлось конструировать специальные воздушные шары, получившие название стратостатов. Они обладали большой подъемной силой, и в связи с этим имели огромные размеры (более 15 тыс. куб. м). Из-за разреженности атмосферы на больших высотах и низких температур подъем в открытой гондоле можно осуществлять только с использованием скафандров и обогревающих устройств.
Переход к непосредственным исследованиям стратосферы предполагал — как всякое крупное географическое открытие — сочетания нескольких факторов. «Для достижения успеха требовалось три специалиста: физик — чтобы дать идею, инженер — чтобы воплотить ее в жизнь, и пилот — чтобы поднять воздушный шар в воздух, — верно отметил швейцарский профессор Огюст Пиккар, добавив: — Я владел одновременно этими тремя профессиями. Именно мне нужно было взяться за дело. И я довел его до конца».
Эти три составляющие успеха были необходимы, но недостаточны. Требовались легкие и прочные материалы для оболочки стратостата, строп, герметичные гондолы, приспособления для регуляции состояния среды внутри кабины, а самое главное: знание природы, вера в науку (а не только знания сами по себе), личное мужество, стремление к новым горизонтам познания.
Остроумие Пиккара помогло ему не только при конструировании летательного аппарата и приборов. В качестве балласта он решил использовать свинцовую дробь, занимающую значительно меньший объем, чем обычный песок или вода (разрешенные законом виды балласта). Пиккар сделал вычисления и доказал, что свинцовая песчинка безопасна, ибо весит менее 10 миллиграмм. Ему не поверили. Он предложил опыт: сбросить на него свинцовую дробь с высокой трубы брюссельского университета, где он
448 100 ВЕЛИКИХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ
преподавал Ему не позволили. «Закон есть закон!» И тогда он нашел вы- • ход: написал, что в гондоле будет находиться «свинцовый песок». Решающее определение «песок» сломило сопротивление чиновников. •
Рассказывая о том, как проходил полет, мы воспользуемся материалами из книги французских публицистов Пьера де Лятиль и Жана Вивуара) «С небес в пучины моря».
Ранним утром 27 мая 1931 года Огюст Пиккар и его ассистент геофизик Кипфер вошли в гондолу и закрыли крышки люком. Усиливавшийся ветер грозил сорвать стратостат с места Он стал подниматься слишком быстро. |
В 3 часа 57 минут Кипфер, взглянув в иллюминатор, воскликнул: «Под нами фабричная труба!» Вдруг раздался тревожный свист: еще перед стартом разбился изолятор одного из электрических зондов, выведенных через стенку гондолы наружу, и теперь воздух стал вытекать из кабины в атмосферу, давление которой по мере набора высоты все уменьшалось. (
Пиккар заранее запасся паклей и вазелином. Через несколько минут | ему удалось законопатить дыру Однако за это время успело вытечь столько j воздуха, что давление в гондоле упало больше чем на одну треть. Открыв на | несколько мгновений один из баллонов с кислородом, давление удалось! поднять почти до нормального.
Через 28 минут после старта Кипфер заметил, что приборы показывают высоту 15 500м Стратосфера'
«Вокруг нас только небо, — писал впоследствии Пиккар. — Красота' его для нас невиданная, захватывающая. Оно темное, темно-синее или! фиолетовое, почти черное»
Во время подъема баллон стал из| грушевидного сферическим. Теперь он 1 пребывал в стратосфере в устойчивом) равновесии. !
Пиккар сбросил 50 кг груза, чтобы і подняться еще на несколько сот мет- 1 ров Он намеревался выполнить изме-! рения на высоте, где атмосферное давление составляет только одну десятую' часть нормального (16 000 м над уровнем моря).
Но когда он дернул за веревку, чтобы открыть маневровый клапан, то понял, что она перестала действовать! (Впоследствии было установлено, что веревка переплелась с дополнительным стартовым канатом, прикрепленным Стратостат Пиккара незадолго до отлета.) Чтобы спуститься
ВТОРЖЕНИЕ В СТРАТОСФЕРУ 449
на землю, не оставалось ничего другого, как ждать вечера после захода солнца, когда баллон охладится, его объем и, следовательно, подъемная сила уменьшатся.
Только теперь аэронавтам стало по-настоящему страшно' Если бы недавно им не удалось прекратить утечку воздуха, то давление в гондоле продолжало бы падать; им осталось бы только открыть люки и выброситься с парашютом. Разреженный воздух стратосферы непригоден для жизни человека
Но злоключения стратонавтов еще не закончились Во-первых, запаса кислорода едва хватало, чтобы дождаться захода солнца, во-вторых, стратостат дрейфовал, несомый воздушным течением неизвестно куда. Не исключено, что вечером он приводнится где-нибудь посредине Адриатического моря
При спуске шар удлинится, клапанная веревка, сильно натянувшись, автоматически откроет клапан и оставит его в таком положении. Спуск сразу же ускорится, и удар при приземлении может оказаться очень сильным Пиккар и Кипфер решили не сбрасывать больше балласт. Оставшийся груз следовало сохранить на случай слишком быстрого приземления, чтобы несколько притормозить его Стратонавты упаковали приборы, чтобы они не разбились при слишком жесткой посадке
Потянулись томительные часы ожидания, разнообразие вносили только новые, непредвиденные и опасные происшествия
Прежде всего — разорвавшаяся клапанная веревка. Это отняло последнюю надежду на маневрирование, зато исчезла опасность, что клапан останется заблокированным в открытом положении
Затем — возобновившаяся утечка воздуха через поврежденный изолятор в стенке гондолы К счастью, у аэронавтов оставалось достаточно пакли и вазелина, чтобы заново законопатить дыру
Разбился один из ртутных барометров Вылившаяся ртуть растеклась по днищу гондолы и могла быстро разъесть алюминий Нужно было немедленно удалить ее за борт, использовав для этого разрежение внешней среды Один конец шланга присоединили к крану, выходящему наружу, другой подвели к поверхности ртути, и ее удалось отсосать за борт
Пронизывающий холод сменился немилосердным пеклом. Пиккар предполагал регулировать температуру внутри гондолы путем поворота ее вокруг оси. Для этого одну сторону гондолы окрасили в черный цвет, другую оставили блестящей. Лучи солнца должны были поглощаться или отражаться — в зависимости от того, какой стороной обращена к нему гондола. Но мотор, предназначенный для выполнения этого маневра, вышел из строя. И эта простая система терморегулирования не функционировала. Внутренние стенки гондолы покрылись тонким слоем инея, который выпал в снег, когда температура резко подскочила до 40° выше нуля