Книга: Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества
Моим любимым детям Сэму и Софи, городу Чикаго, в котором много лет назад зародились все те знания, какие я способен им сейчас передать, и Наташе, научившей меня — когда я нуждался в этом сильнее всего — плавать по нашему миру без карты
Таинственная это вещь — электричество.
Сэмюэл Беккет «Театр II»
Когда перед Первой мировой войной мой отец, в ту пору еще мальчик, жил в польской деревне, отключение электричества никому особенно страшным не казалось. Автомобилей там не было, а значит, не было и светофоров, которые вдруг переставали работать; холодильников не было тоже, их заменяли куски льда или погребы, и, стало быть, продукты питания внезапно испортиться не могли. У очень немногих богатых людей мог, когда переставали работать электрические генераторы, гаснуть в домах свет, могла умолкать шедшая через город телеграфная линия, однако в общем и целом повседневная жизнь практически не изменялась.
Ко времени, когда семья отца эмигрировала в Канаду, а затем, в начале 1920-х, в Чикаго, серьезные перебои в подаче электричества приобрели вид совершенно иной. Делать покупки люди еще могли — кредитных карточек, требующих компьютерной проверки, не существовало, — однако трамваи, на которых рабочие добирались до фабрик, останавливались. Телефоны, от которых зависела работа офисов, замолкали, небоскребы, которыми так гордился город, становились недоступными — во всяком случае, верхние их этажи, — поскольку вставали лифты. И все-таки полной катастрофы не происходило. Фермеры продолжали выращивать урожай — тракторов тогда было немного, — а питавшиеся углем поезда и пароходы доставляли в город все необходимое.
А сейчас? Сейчас я живу в Лондоне, люди тут по преимуществу спокойные и флегматичные, и все же пережить полное отключение электричества мне не хотелось бы. Чем чревато для нас такое отключение? Радиоприемники и телевизоры большей частью сразу же умолкнут, так что выяснить, открыта ли еще школа ваших детей, вам будет трудновато. Сотовые телефоны, может, еще и проработают какое-то время, однако, не имея возможности подзарядить их батарейки, вы станете пользоваться ими с большой осторожностью. Везти детей в школу, если она все же останется открытой, будет затея рискованная, поскольку автозаправочные станции хранят бензин в подземных емкостях, а выкачивать его оттуда электрическим насосом и продавать кому-либо из горожан станет невозможно. Купить продукты вы не сумеете, так как перестанут работать кредитные карточки, да и наличные взять вам будет неоткуда, ибо банкоматы также зависят от компьютеров, а компьютерам требуется электричество.
За одну неделю город придет в полный упадок. Полицейские участки окажутся отрезанными от мира — телефоны молчат, батарейки в рациях разрядились; вызвать «скорую помощь» никто не сможет, поскольку и ее каналы радио- и телефонной связи тоже замолкнут; кому-то, возможно, и удастся доковылять до больницы на своих двоих, однако и от больниц ожидать многого им не придется — рентгена нет, вакцин и донорской крови, которые хранились в холодильниках, тоже нет, нет даже вентиляции и света.
Попытки добраться до аэропорта, чтобы улететь куда-нибудь, утратят всякий смысл — радары замолчат, да и на ручном управлении поднять самолеты в воздух никто не сможет, поскольку топливо для них, залитое в подземные емкости, выкачать окажется невозможно. По мере того как отключение электричества станет распространяться по стране, замрет жизнь в ее портах — грузовые краны без электричества не работают, электроника, позволяющая определять, что есть и чего нет на портовых складах, тоже. Военные, возможно, попытаются организовать топливные конвои, но, поскольку и их машины тоже требуют топлива, надолго их не хватит. А когда отключение электричества охватит весь мир, начнется все нарастающая изоляция людей и стран друг от друга. Первыми откажут интернет и электронная почта, за ними телефонные линии, и, наконец, прекратят вещание радио- и телестанции.
В густонаселенных городах Азии, вероятно, начнется голод, тем более что вентиляция в продуктовых складах работать не будет; за несколько недель полного отсутствия электричества все города и пригороды мира станут непригодными для обитания. Начнутся побоища, люди будут отчаянно драться за еду и топливо. И из тех 6 миллиардов, что населяют нашу планету, уцелеют лишь очень немногие.
Но что произойдет, если мы не просто лишимся электричества? Что произойдет, если исчезнут сами электрические силы? Вся вода, какая есть на Земле, немедленно испарится по причине распада электрических связей, сохраняющих целостность ее молекул. В наших телах рассыплются цепочки ДНК. Любой дышащий воздухом организм мигом скончается от удушья, потому что в отсутствие электрического притяжения молекулы имеющегося в воздухе кислорода будут просто ударяться в крови о молекулы гемоглобина и отскакивать от них.
Сама поверхность Земли вскроется и начнет плавиться, ибо никакие электрические силы уже не будут удерживать вместе силикаты и иные вещества. Горы обрушатся в пустоты, оставленные рассыпавшимися континентальными плитами. И в самые последние мгновения немногие еще уцелевшие живые существа увидят, как выключается само солнце, как гаснет переносимый с помощью электричества свет звезд и последний день мира обращается в ночь.
Почему же ничего такого не происходит? Сила электричества обладает колоссальной мощью и продолжает безостановочно работать вот уже более 13 миллиардов лет. Однако она, упрятанная в самой глубине камней, звезд и атомов, полностью скрыта от наших глаз. Она подобна двум спортсменам, участвующим в олимпийских соревнованиях по армрестлингу, — вся происходящая между ними борьба незаметна, поскольку напряженные руки их практически не движутся. Во всем, что нас окружает, почти всегда присутствует равное количество положительных и отрицательных электрических зарядов — они уравновешены так хорошо, что, хоть присутствие их и проявляется повсюду, проявления эти остаются незримыми.
В течение миллиардов лет они такими и оставались — пока образовывались галактики и планеты, пока на Земле возникали континенты, появлялись травы и деревья. В прошлом эта сила время от времени ненадолго обнаруживала себя. Наши предки австралопитеки, а за ними и первобытные люди замечали краткие вспышки молний. Однако, единожды проявившись, эта сила быстро возвращалась в то незримое царство, из которого вышла. На протяжении большей части своей истории человечество топталось рядом с ней, не подозревая о ее существовании.
Исаак Башевис Зингер описывает в одном из своих произведений средневекового ирландского крестьянина, который однажды ночью, стягивая с себя льняную рубаху, замечает, как из ее ткани вырываются яркие искорки. Если бы герой Зингера призвал на следующую ночь старейшин деревни и священника, дабы и они узрели это чудо, они бы ничего, скорее всего, не увидели — искры статического электричества возникают только в сухом воздухе, а Ирландия — страна сырая. Никто бы заметившему их крестьянину не поверил, и опыт его никто повторить бы не смог. Даже в сухих пустынных странах пыль и песок заставляют эти разрозненные искорки появляться и исчезать самым непредсказуемым образом.
Отдельные попытки проникнуть в этот тайный мир предпринимались еще во времена классической Греции, но даже в середине 1700-х подлинных знаний о нем существовало совсем не много. Крупный шаг вперед был сделан тщеславным, что и пошло на пользу делу, итальянским исследователем Алессандро Вольта. Было бы великим деянием, решил он, отыскать врата, через которые вступает в мир загадочное «электричество», — и после множества попыток Вольта понял, где его должно искать. Он обнаружил, что, если с одной стороны поднести ко рту медный диск размером с монету, а с другой — диск цинковый, а затем одновременно коснуться их кончиком языка, в языке возникнет ощущение покалывания. Так он открыл первую в мире исправно работавшую «батарею» — у себя во рту.
Вскоре Вольта обнаружил, что любые два металла позволяют проделать такой же фокус, если разделить их малым количеством слюны, рассола — любой едкой жидкости. Как это работает или почему рассол позволяет создавать на одном из металлов дополнительное количество электронов, Вольта не знал, однако он научился посылать пощипывающую язык струйку электронов по проводу, протянутому вдоль его лабораторного стола, и прославился тем, что описал это явление, чем вполне и удовлетворился. То непонятное, что истекало из его батареи, устремлялось вперед, точно вода в реке, и потому было названо «электрическим током».
Вот это и составляло практически все, что люди знали на заре викторианской эпохи: два металла, расположенные вблизи один от другого, могут иногда порождать в соединяющем их проводе разбрасывающий искры электрический ток. Явление это представлялось слабеньким, хоть и любопытным. Однако первая полезная дверь в мир, до той поры закрытый и запечатанный, все же приотворилась.
В этой книге я рассказываю о том, что произошло за два столетия, протекших с тех пор, как человечество приоткрыло эту дверь. В первой части книги мы увидим викторианских исследователей, которые имели об электричестве лишь самые скудные представления и тем не менее ухитрялись создавать устройства, коих прежде никто не мог и вообразить. Среди этих устройств оказались телефон, телеграф и электрическая лампочка, а также «американские горки» и быстроходные трамваи, приводившиеся в движение мощными электрическими моторами. Во Франции еще в 1859 году — до начала Гражданской войны в Америке — существовала даже электрическая копировальная машина.
Мир начал меняться. Новая волна электрических технологий помогла создать современные корпорации и добиться избирательного права для женщин; благодаря ей образовались пригороды, уходившие от городов на большие расстояния, и сенсационные газетки, а сжатые телеграфные сообщения породили в конечном счете новый, хемингуэевский стиль прозы. Один жизнерадостный руководитель телефонной компании заметил, что американцы стали первыми на планете людьми, способными прерывать любовные утехи ради того, чтобы поговорить по телефону.
На этом все могло бы и остановиться, однако в середине 1800-х величайшие из английских ученых сумели приоткрыть ведущую в царство электричества дверь чуть шире. Они обнаружили, что по проводам электричество течет не само собой. Существует что-то еще, некий всепроникающий разлив невидимых волн, которые и подталкивают электричество. Во второй части книги я покажу, что все вокруг — от воздуха над нами до самих наших тел — заполнено миллионами этих незримых летучих волн.
Одни ученые, услышав об этих волнах, прониклись благоговейным трепетом и еще больше укрепились в религиозной вере; другие увидели в доселе неслыханных волнах механизм, обеспечивающий существование внечувственного восприятия и иных телепатических явлений.
Мысль о том, что наш мир пронизан невидимыми волнами, казалась настолько странной, что убедить большинство ученых в ее правдивости удалось, лишь осуществив в холодных глубинах Атлантики колоссальный инженерный проект. И еще до конца девятнадцатого столетия отыскался целеустремленный экспериментатор, который нашел способы, позволяющие высвобождать эти волны из медных проводов и отправлять их в свободный полет. Его опыты привели к экспериментам с сотовыми телефонами (а примитивный мобильный телефон работал на лондонской улице Портланд-Плейс — как раз напротив нынешнего Дома радиовещания Би-би-си — еще в 1879 году). Несколько десятилетий спустя обрели свою нынешнюю форму и телевизор с радаром, питаемые все теми же незримыми волнами. В третьей части книги я расскажу, как эти волны стали использовать — сначала в мирных, а там и в военных целях.
В двадцатом веке дверь открылась еще шире. Несколько физиков оказались наконец-то способными взглянуть электричеству прямо в лицо. Тех из них, что были помоложе, увиденное привело в благоговейный трепет, многие из более пожилых — включая даже великого Эйнштейна, отступили назад, говоря, что они никогда не смогут принять то, что им ныне открылось.
А открылось им следующее: атомы, из которых мы состоим, вовсе не похожи на миниатюрные солнечные системы с электронами, вращающимися по своим орбитам, точно миниатюрные планеты вокруг крошечного солнца. Ничего подобного, электроны — а они играют центральную роль в том, как воздействует на нас электричество, — способны неистово телепортироваться из одного места в другое. Именно природу таких скачков, предсказуемую лишь отчасти, и подразумевал Эйнштейн, когда произнес свое знаменитое: «Бог не играет с Вселенной в кости». (И именно в ответ на этот афоризм Эйнштейна его друг Нильс Бор раздраженно ответил: «Перестаньте указывать Богу, что ему следует делать!»)
Эти скачки электронов внутри нас таковы, что, если бы Земля была электроном, она могла бы в мгновение ока отскочить от Солнца и повиснуть где-нибудь над Юпитером. И тогда семейство, вкушавшее завтрак в городе Дулут, штат Миннесота, увидело бы, выглянув в окно, Чрезвычайно Большое Красное Пятно и хором застонало бы, а все его члены ухватились бы за стол, понимая, что может произойти следом. Эти несчастные, стараясь удержать тарелки на столе, пережили бы новую череду рывков, пока Земля скакала бы по космосу куда-то еще — может быть, возвращаясь на свою орбиту, а может быть, уносясь в далекую звездную систему, где всех их ожидали бы новые приключения и новые горы битой посуды.
Эти новейшие открытия могли бы остаться лабораторными курьезами, однако в двадцатом столетии мир пережил две самые страшные за всю его историю войны, а во времена столь бедственные, всякий, кто обещал объяснить, как движутся, перенося заряд, электроны, имел хорошие шансы получить на свои исследования дополнительные средства. В четвертой части книги я покажу, как эти буйные телепортационные скачки удалось использовать в первой думающей машине столетия, а в конечном итоге и в микрочипах, которые ныне работают день за днем в мобильных телефонах, пассажирских реактивных самолетах, нефтяных насосах и во всех прочих устройствах, столь насущно важных, как показал приведенный выше воображаемый пример с отключением электричества, для нашей жизни.
Работает электричество и в наших собственных думающих машинах — в человеческом мозге, — поэтому книга завершается разделом, в котором рассказывается, как это удалось выяснить и как выясненное привело к появлению таблеток прозака, каковые, когда мы их проглатываем, преобразуются в жидкое электричество, способное формировать наши настроения. Мы используем электричество для того, чтобы ощущать присутствие рядом с нами других людей; каждый, к кому мы прикасаемся и кого целуем, навек оставался бы вне пределов нашей досягаемости, если бы электроны, сокрытые в наших пальцах и губах, препятствовали этим непосредственным контактам.
Предмет нашего обсуждения чудесен, но сложен. Чтобы не перегружать основной текст книги деталями и оговорками, я поместил в конце ее примечания, в которых содержатся и разного рода пояснения, и кое-какие курьезы — скажем, тот факт, что невидимые волны, излучаемые нашим мозгом, имеют длину в 299 километров; еще большее число подробностей, касающихся истории и науки, можно найти на моем веб-сайте davidbo-danis.com.
Истории, которые будут рассказаны в этой книге, в такой же мере относятся к религии, любви и мошенничеству, в какой и к бесстрастной науке или технологии. Они поведут нас из подвалов горящего Гамбурга Второй мировой войны к Алану Тьюрингу, блестящему изобретателю компьютера, затравленному властями той самой страны, которую он спас от гибели; от родившегося в трущобах Майкла Фарадея, которого современники обходили молчанием по причине его религиозных убеждений (и которому именно его вера позволила первым увидеть электрические силы, незримо сплетающиеся в пространстве), к избалованному живописцу Сэмюэлу Морзе, ретиво баллотировавшемуся на пост мэра Нью-Йорка с программой, главным пунктом коей было преследование католиков, и многое — гораздо большее, чем он когда-либо соглашался признать — выведавшему о том, как работает телеграф, у бывшего колониста, который и представить себе не мог, что кто-нибудь надумает патентовать идею, столь очевидную.
Мы встретимся с жизнерадостным двадцати с чем-то летним иммигрантом Александером Беллом, отчаянно пытающимся завоевать любовь своей глухой ученицы, и с сорока с чем-то летним Робертом Уотсоном Уаттом, столь же отчаянно пытающимся избавиться от приевшегося ему брака и сбежать из прескучнейшего в 1930-х городка Слау. Мы увидим Отто Леви, который, проснувшись посреди одной пасхальной ночи, понял, что он разрешил вопрос о том, как электричество работает в наших телах, а поутру не смог разобрать ни слова в тех каракулях, коими наспех записал, не вылезая из постели, свою идею; и мальчика из сельской Шотландии, Джеймса Клерка Максвелла, считавшегося у грубиянов, с которыми он учился в начальной школе, дураком и ставшего величайшим физиком-теоретиком девятнадцатого столетия, давшего о внутренней структуре Вселенной представления, глубину и истинность коих осознали лишь ученые позднейшего времени. Все эти истории покажут нам, как постепенно становилась понятной безмерная сила электричества, как она выходила наружу из своего потаенного царства — равно как и то, что мы, несовершенные человеческие существа, сотворили из волшебной мощи, которую она нам даровала.
Колонист и денди
Олбани, 1830, и Вашингтон, округ Колумбия, 1836
Джозеф Генри был рослым, костлявым американцем, происходившим из удаленных, приграничных мест штата Нью-Йорк и успевшим к своим тридцати годам поработать прислугой (ушел — слишком скучно), строителем (ушел — слишком мало платили), рабочим-металлистом (ушел — слишком жаркая работенка), а затем геодезистом, и это уже был полный кошмар, поскольку его уговорили в течение нескольких зимних месяцев вести по зимним лесам целую команду к канадской границе (холодища стояла жуткая). Вернувшись в 1826 году из экспедиции, во время которой он только чудом и не обморозился, Генри услышал о месте в школе его родного города Олбани. Жалованье там платили небольшое, к тому же Генри как новый в школе человек должен был преподавать наряду с другими предметами и элементарную арифметику. Однако в школе хотя бы топили, и потому Генри немедля ухватился за эту работу.
Джозеф Генри
Ему приходилось поддерживать порядок в классе, состоявшем из дюжины фермерских сынков, мальчишек, отлично владевших искусством метания шариков из жеваной бумаги и фехтования на карандашах, — однако Генри знал, как сделать их счастливыми. Все мальчишки любят что-нибудь строить, и чем постройка больше, тем лучше. Вот он и предложил им построить нечто и вправду очень, очень большое.
Генри решил, что новая, связанная с «электричеством» область знаний вполне подходит для поисков свежей идеи, тем более что он давно уже проявлял к этой области интерес — время от времени, на любительский манер. Это слово охватывало многое множество эффектов, от малых искр статического электричества до гигантских молний, превосходные исследования которых провел прославленный отставной типограф из Филадельфии Бенджамин Франклин. Вообще область была интересная, поскольку работавший в ней человек едва ли не всегда имел дело с той или иной испускающий искры субстанцией. Что представляет собой электричество, никто на самом-то деле толком не знал, однако кое-какие интригующие намеки на этот счет Генри слышать случалось.
До Олбани доходили далеко не многие из европейских научных журналов, однако один все же дошел
правда, с опозданием на несколько месяцев: ему пришлось совершить обычное долгое плавание через океан, а затем еще дожидаться, когда на Гудзоне растает лед, — и в нем описывался удивительный опыт, поставленный вышедшим незадолго до того в отставку британским артиллерийским офицером Уильямом Стердженом.
Когда Стерджен взял кусок железа и обвил его проволокой, ничего особенного не произошло. Как тому и быть надлежало. Однако, стоило ему подсоединить проволоку к батарее — так, чтобы по ней потек таинственный «электрический» ток Алессандро Вольта, самая обыкновенная железка словно ожила. Она обратилась в сильный магнит, который притягивал к себе другие куски металла, — как если бы из проволоки в железо вдруг перетекла некая незримая сила. Отключи батарею, и все прекратится, железо станет инертным, а то, что оно к себе притянуло, попадает на стол или на пол. Металл просто-напросто утратит магнитные свойства.
Что ему делать со своим открытием, Стерджен не знал, зато это знал, и очень точно, Генри. Его учеников одолевала обычная в зимнюю пору непоседливость, а придуманная Стердженом удивительная игрушка вполне могла увлечь их воображение. Мальчики хорошо владели навыками ручного труда, любили работать с крепкими основательными материалами, как, собственно, и их родители — большинство стоявших вокруг Олбани деревянных домов было построено совсем недавно, и нередко их строили сами переселенцы. Если ему удастся соорудить по-настоящему огромный электрический магнит, все мальчишки будут у него в кармане.
Изготовление «элементов Вольта» — батарей, которым предстояло питать всю эту штуковину, большого труда не составляло, поскольку железная руда имелась в тех местах в избытке — ее либо добывали в окрестностях Олбани, либо привозили из больших портов Восточного побережья. Работа у Генри шла быстро, и к 1827 году он повторил опыты Стерджена, создав электромагнит, способный поднимать железку весом под два килограмма. Мальчики его класса обмотали проволокой кусок железа еще больших размеров. Когда к проволоке подключили батарею, выяснилось, что этот магнит поднимает уже больше девяти килограммов. Генри стал увеличивать число витков, а когда они оказались в такой близи друг от друга, что начали искрить, он просто попросил свою молодую жену пожертвовать ее нижними юбками, поручил ей разрезать их на полоски, коими и обвил медный провод, заизолировав его так, что витки удалось расположить еще ближе один к другому.
К 1830 году он смог построить здесь, у самой границы Америки, небольшого размера электромагнит, способный поднимать и удерживать 340 кг. Школьники, которым все это страшно нравилось, разумеется, приглашали своих еще не покинувших ферм приятелей полюбоваться на такое чудо из чудес. Да и Генри тоже гордился своим достижением, хоть и по причине более основательной. Человеком он был глубоко религиозным и всегда подозревал, что Бог создал немало чудес, которые обычными глазами увидеть невозможно. А он, проявив достаточную изобретательность, сумел явить людям скрытые Божьи труды.
На достигнутом Генри не остановился. Он взял теперь уже небольшой железный стержень и обвил его проволокой так плотно, что при подключении батареи этот стержень поднимал больше 680 кг — вес нескольких кузнечных наковален. Для пущего эффекта Генри установил этот магнит на крепких, похожих на строительные леса подмостках. При отключении батареи все поднятое железо с грохотом рушилось на землю — «что неизменно порождало великую сенсацию», как писал впоследствии Генри.
Бывают времена, когда всякое дело более чем стоит подкреплять сопутствующими объяснениями — это хорошо окупается, — а бывают и такие, когда для движения вперед лучше всего ограничиться честным ремесленным трудом. Ученым будущего еще предстояло установить, что атомы, из которых мы состоим, вовсе не сплошные маленькие шарики, что некоторая их часть содержит электрический заряд и может быть оторвана от них. Эти «отрывные» кусочки атомов были названы электронами, и к концу 1800-х ученые пришли к убеждению, что они-то и катятся внутри проводов, и именно энергия электронов наделяет электрический ток присущей ему силой. Когда во время бури происходил разрыв электрического кабеля, разлетавшиеся во все стороны искры свидетельствовали о наличии внутри него потока электронов. Электроны катились и в телефонных проводах, а в мощных прожекторах их было еще больше.
Генри и сам в итоге стал видной фигурой в исследованиях, которые привели к этим открытиям: в последующие годы он был признан одним из величайших американских физиков, а жизнь свою закончил на посту директора Смитсоновского института. Однако в то время, будучи довольно молодым еще человеком, да к тому же застрявшим в Олбани, он понимал, что ему не по плечу отыскать какие-либо объяснения всей той подъемной силы и грохота, которые создаются его электромагнитами.
Вместо этого он изобрел телеграф. Что оказалось делом не таким уж и хитрым. Генри просто удлинил провод, шедший от батареи к электромагниту. Электроны, которые истекали из входившего в состав батареи металла, были достаточно сильны для того, чтобы прокатиться по всей длине провода. Теперь он мог не держать батарею вплотную к электромагниту, но выносить ее в соседнюю комнату или оттаскивать дальше по коридору, а то и спускать этажом ниже. Таинственная электрическая сила проливалась от батареи по проводу и включала электромагнит, расположенный на другом его конце. И любая железка, оказавшаяся рядом с магнитом, плотно прилипала к нему.
Конечно, если бы всякий раз, как Генри требовалось послать по проводам какую-нибудь букву алфавита, а его телеграфный аппарат поднимал бы и после ронял здоровенные железяки, пользоваться им было бы сложновато. И Генри вернулся к использованию совсем маленьких электромагнитов — меньших даже, чем те, которые соорудил когда-то британский офицер. Рядом с электромагнитом он поместил крошечное подобие кастаньеты. Подключи батарею, и по проводу побежит ток, запитает электромагнит, а тот притянет к себе язычок кастаньеты. И ты услышишь щелчок. Отключи батарею, выключится и электромагнит. Язычок вернется на место — и ты услышишь второй щелчок. Генри сообразил, что это позволит с легкостью осуществлять связь — нужно лишь договориться, какие сочетания щелчков представляют ту или иную букву алфавита. Электрические заряды, столь долгое время дремавшие в древних металлах, выходили теперь наружу, питая эти щелчки.
Школьникам Олбани новое изобретение понравилось — и понравилось еще сильнее после того, как Генри позволил им заменить кастаньету звонком. Когда один из мальчиков подключал и отключал батарею, его друзья находившиеся в соседней комнате, а то и в дальнем конце коридора, слышали звон, состоявший из коротких всплесков звука, которые следовали один за другим с той скоростью, с какой способна была двигаться рука этого мальчика.
В этот момент нашего рассказа на сцене появляется человек совершенно иного склада, обладающий собственными представлениями о том, как можно использовать эти связанные с электричеством открытия. Сэмюэл Морзе изучал изящные искусства в Академии Филлипса и Йельском университете, а в начале третьего десятка своих лет жил на родительские деньги в Лондоне. Внешне он выглядел обычным студентом-живописцем, человеком не от мира сего, объяснившим в одном из множества писем к родителям, что просит присылать ему еще больше денег не потому, что столкнулся с какими-то трудностями в писании портретов, в них ему без особых усилий удавалось добиваться большого сходства с натурщиками, но скорее потому — надо же быть честным, — что он художник настолько замечательный, что даже утонченные британцы оценить его не в состоянии: «…не будь у меня высокой цели стать первоклассным портретистом, — писал он матери, — я избрал бы совершенно иную профессию. Мое стремление — стать одним из тех, кто воскресит великолепие и блеск пятнадцатого столетия, воскресит гений Рафаэля, Микеланджело или Тициана».
Однако этой благородной позой прикрывался человек просто-напросто исступленный. Отец его, евангелист кальвинистского толка, с детства внушил сыну веру в то, что Америку погубят тайные заговоры, и, когда Морзе возвратился на родину и обнаружил, что зарабатывать на жизнь живописью ему не удается, он ухватился за идеи отца да еще и развил их. Теперь только он один и был способен определить, кто они, эти страшные силы, которые разрушают Америку — и лишают коммерческого успеха вполне заслуживающих такового художников. Разумеется, среди них числились негры, евреи и прочие нежелательные элементы, однако за всеми ними стояли католики, а за католиками иезуиты — тайные, до зубов вооруженные иезуиты, опутавшие сетью своих миссий все Соединенные Штаты, устраивающие оружейные склады в ирландских женских монастырях и все до одного подчиняющиеся австрийскому императору.
Он сочинял на сей счет памфлеты, однако никто на них внимания не обращал, и Морзе, увидевший в этом еще одно свидетельство существования заговора, попробовал в 1836 году баллотироваться на пост мэра Нью-Йорка, используя в своей кампании лозунги, призывавшие к преследованию католиков. «Мы обязаны противиться Злу, которое угрожает всем нам, — писал он. — Неужели вы так и не осознаете реальность этой угрозы? Пробудитесь! Пробудитесь! Молю вас. Все по местам!»
Выборы он, разумеется, проиграл и удалился в свое уединенное орлиное гнездо — квартиру, находившуюся в одном из самых высоких зданий Нью-Йорка и глядевшую окнами на недавно основанный Нью-Йоркский университет, — в ней-то он и додумался до того, что надлежит предпринять. Если иезуиты правят Америкой, используя незримую силу, значит, необходимо, чтобы он, Морзе, и все прочие достойные американцы создали аналогичные средства, которые позволяли бы отвечать ударом на удар. Практически идеальным было бы нечто способное распространяться повсюду и переносить информацию со скоростью электричества.
На его удачу, Морзе, как-то плывший кораблем из Лондона, подслушал разговор двух пассажиров — они обсуждали способы, посредством которых можно использовать электричество для передачи информации на большие расстояния. К тому времени эта идея получила довольно широкое распространение. Джозеф Генри уже преподавал в Колледже Нью-Джерси (которому предстояло вскоре обратиться в Принстонский университет), и кое-какие сведения о его работах появлялись в газетах. Попытки подобного рода предпринимались и в Европе. К примеру, в Англии Чарльз Уистон и Уильям Кук протянули провод от Юстонского железнодорожного вокзала в Лондоне до странно округлого здания станции в Камдене — на расстояние, несколько превышавшее милю. Когда они подключали юстонский конец этого провода к батарее, в Камдене срабатывал электромагнит. Местным жителям их затея очень понравилась, поскольку один-единственный телеграфный провод заменил пронзительные свистки и оглушительные барабаны, посредством которых прежде извещали о прибытии и отправлении поездов.
Теперь, в своем нью-йоркском прибежище, Морзе, произведя несколько неудачных попыток самостоятельно построить работающий телеграф — технические его дарования были столь же скудны, сколь и артистические, — впал в отчаяние и едва не сдался. Тем не менее он верил, что должен существовать какой-то более легкий путь, и потому решил заручиться помощью человека, который действительно понимает, как работает электричество, и сможет объяснить это ему.
По этой-то причине Джозеф Генри и оказался в своем принстонском кабинете — что произошло, скорее всего, весной 1838 года — лицом к лицу с на редкость нервозным экс-живописцем.
Генри и в Принстоне не утратил добродушия, коим отличался в Олбани. Студенты его любили. К тому времени он протянул в принстонском кампусе более мили телеграфных кабелей, и студенты неизменно помогали ему в этой работе. Он с удовольствием растолковал Морзе, как работает телеграфная система, рассказал о батареях, электромагните и витках проволоки. В Америке, молодой, развивающейся стране, все достойные граждане обязаны, считал Генри, делиться друг с другом знаниями — это хорошо и правильно.
Морзе же, покидая Принстон, знал, что хорошо и правильно по крайней мере для одного достойного гражданина. Он всегда норовил запатентовать все, что сможет, — еще состоя в художниках, он намучился с неудобным инструментом для обтесывания мрамора и запатентовал другой, — вот и теперь Морзе тоже оформил патенты как на сведения, почерпнутые им из трудов Генри, так и на методы, о которых он узнал, читая отчеты европейских исследователей.
Идея использования простого телеграфного кода получила к тому времени распространение на редкость широкое. Великий немецкий математик Карл Фридрих Гаусс, наладивший телеграфную связь в университетском городке Геттингене, заставил принимавший сигналы электромагнит тянуть стрелку либо вправо, либо влево. Если она отклонялась вправо, это обозначало, скажем, букву «е». Если влево — это могло обозначать букву «а». Два отклонения вправо, могли обозначать Т, тогда как другие сочетания отклонений вправо и влево — все прочие, несколько реже используемые буквы, такие как «х» и «z». И другие ученые тоже раз за разом предлагали аналогичные коды, поскольку имело прямой смысл закреплять простейшие сигналы за наиболее часто используемыми буквами, а более сложные — за используемыми реже. (Чтобы понять, какие буквы используются чаще, а какие реже, довольно было просто заглянуть в типографию. Там перед наборщиками стояли большие коробки с литерами «е» используемыми чаще всего, и совсем маленькие с теми, которые требовались очень редко, — «q», «х» и «z».)
Морзе понадобилось несколько лет — и продуманное привлечение ключевых фигур конгресса к финансированию его трудов, — прежде чем он получил от правительства средства, достаточные для создания большой, работающей опытной модели своего телеграфа. В первые недели коммерческого использования протянутой в 1844 году линии, которая связала Вашингтон с Балтимором, трафик обходился потребителям всего в тринадцать с половиной центов, однако в следующем году линия была удлинена и начала приносить уже по сто долларов каждую неделю, а по прошествии еще десяти лет Морзе стал одним из самых богатых людей Северной Америки.
Так ли важно, что идею своего изобретения он, по сути дела, украл? Телеграфы уже работали в Германии и Англии, а в Америке другие изобретатели были близки к тому, чтобы повторить пример этих стран. И если бы Морзе не запустил американскую систему первым, это несомненно сделал бы кто-то другой.
Высшее правосудие, хоть оно и не помешало обогащению Морзе, нанесло ему удар иного рода. Джозеф Генри вел приятную и спокойную жизнь, не испытывая никаких затруднений со студентами и пользуясь уважением коллег. Морзе же, которому для достижения его целей пришлось прибегнуть ко множеству ухищрений и махинаций, увяз на следующие три десятилетия в судебных процессах, отстаивая патенты, которые он оформил на свое имя. (Был один весьма неприятный момент, когда его адвокату пришлось заявить в Верховном суде, что записная книжка, содержавшая подлинные и истинные, сделанные рукой Морзе заметки об устройстве телеграфа, удивительным образом погибла во время пожара, которого, впрочем, никто не видел, — и совсем незадолго до того, как адвокат должен был предъявить ее суду.)
Изобретение Морзе привело и к иным неожиданным последствиям. До появления телеграфа почтовые сообщения приходилось просто перевозить из одного города в другой на лошадях — эти животные тащили весившую порой несколько сотен килограммов поклажу по каменистым дорогам и грязным рытвинам, временами натыкаясь на упавшее дерево. А это требовало и больших запасов корма для лошадей, и основательной инфраструктуры — производства седел и подков, содержания конюшен и так далее. За немногими исключениями, информация в начале девятнадцатого века перемещалась с такой же скоростью, какую ей удавалось набирать в древнем Шумере.
Теперь же для отправки тех же сообщений требовалось просто пустить по тонкому медному проводу электрический ток, состоящий из таинственных «искорок». Во времена Генри никто не ведал, что эти искорки имеют какое-то отношение к электронам, весящим каждый много меньше миллионной доли грамма. Однако и он, и его современники понимали, что по проводам бежит нечто намного меньшее — и бежит намного быстрее, — чем все, что существует в обычном мире. Батарея, достаточно малая для того, чтобы поместиться в наперстке, обладала способностью посылать сообщения на огромные расстояния и с огромной скоростью.
Мир изменился. Обмен финансовыми новостями разных городов происходил теперь мгновенно, что привело — заодно с усовершенствованными возможностями торговли внутренней информацией — к возникновению корпораций нового типа. Их расположенные в разных городах офисы легко поддерживали связь друг с другом. Сети железных дорог стали более сложными, поскольку протянутые вдоль железнодорожных путей телеграфные провода позволяли синхронизировать отправление и прибытие поездов в масштабах целой страны.
Происходили сдвиги и в человеческой психологии. До распространения электричества время представлялось явлением местным, переменчивым, персональным. Между часовыми системами Нью-Йорка и Балтимора, к примеру, существовал сдвиг величиной в несколько минут, поскольку города эти находились на разных долготах, и луна вставала в Балтиморе на несколько минут раньше, чем в Нью-Йорке. Каждый город представлял собой отдельный мир, отчего разумно было считать и каждого человека, прогуливавшегося здесь либо там или работавшего на той либо иной ферме, частью столь же отдельного мира. Теперь же эти миры можно было синхронизировать, и, где бы вы ни находились, вы знали, что ваша жизнь основательно «контролируется» универсальным часовым временем.
То была ранняя форма глобализации. По мере распространения телеграфной связи на Центральную и Восточную Европу миллионам ее крестьян приходилось обзаводиться фамилиями, поскольку это облегчало разраставшейся правительственной бюрократии выполнение задач по их образованию, обложению налогами и всяческому учету. В прошлом быстрое перемещение больших армий оказывалось возможным лишь благодаря появлению время от времени военного гения вроде Наполеона или недолговечному энтузиазму революционных масс. К середине 1800-х, однако, десятки тысяч ошарашенных рекрутов раз за разом обнаруживали, что их пешие переходы или передвижение на поездах координируются по телеграфу и это позволяет им подбираться сколь возможно ближе к местам, в которых, увы, скапливались доставленные туда подобным же образом тысячи солдат врага.
Сэмюэл Морзе
Газеты перестали быть изданиями, в которых велись неторопливые дискуссии или печатались придворные сплетни; ныне они во многом зависели от своих специальных зарубежных корреспондентов. Дипломатические кризисы разрешались быстрее, поскольку министерства иностранных дел постоянно пробуждались от спячки только что поступившими депешами с пометкой «срочно». Массовые политические движения распространялись скорее, чем прежде, — то же относилось и к новым методам производства.
И еще одно следствие: рабочих мест в Америке возникало все больше, и благодаря телеграфной глобализации все большее число европейцев получало возможность условиться о получении работы в этой стране и перебраться в нее. Для их доставки — поначалу тысячами, а там и десятками тысяч — создавались новые пароходные линии. Среди приезжавших были евреи, протестанты, католики, и всех их распирала энергия. И в результате возникла динамичная, наполненная эмигрантами Америка. Возникло все то, что так нравилось Джозефу Генри.
И что так ненавидел Сэмюэл Морзе.
Бостон, 1875
Грандиозные преобразования, к которым привело изобретение телеграфа, распространялись по всему земному шару в течение нескольких десятилетий. А затем, начиная с 1860-х, наступила долгая пауза. Отчасти ее причиной было то, что главный центр всяческих новаций — Соединенные Штаты — сначала погрязли в ужасной Гражданской войне, а затем долгое время оправлялись от ее последствий. Однако и в 1870-х фундаментально новых технологий так и не появилось.
Денег для субсидирования новых идей на Уоллстрите и в лондонском Сити более чем хватало, другое дело, что идеям этим надлежало быть удобопонятными, всего лишь видоизменяющими то, что существовало и до них. Однако величайшие эффекты электричества — новую силу, получаемую от огромного числа скрытых в нем заряженных частиц, — еще предстояло выявить творениям, в ту пору даже невообразимым. Одно из таких обладавших фундаментальной новизной изобретений появилось лишь жарким летом 1875 года, и автором его оказался совершенно непритязательный молодой человек, двадцативосьмилетний учитель, открывший в Бостоне собственную школу. И человеком этим правила не алчность и не жажда власти.
Им правила любовь.
К сожалению, предмет его страсти, Мейбл Хаббард («Вы не знаете, — в отчаянии писал он ей, — вы и догадаться не можете, как сильно я люблю вас»), принадлежала к числу учениц молодого человека, и потому он считал себя обязанным первым делом поведать о своих чувствах ее родителям. Увы, хоть он и расписывал радужные виды на будущее и даже постарался, чтобы им попалась на глаза его витиеватая подпись, в которой к скучному Alec была для пущей красоты добавлена буква k — Aleck , — большого впечатления этот молодой человек на родителей Мейбл не произвел. Дело в том, что она происходила из очень богатой семьи — ее отец владел значительной частью центральных кварталов Бостона, — к тому же ей едва исполнилось семнадцать, и, что было самым главным, в детстве она переболела скарлатиной. Инфекция поразила уши Мейбл, лишив ее способности слышать. Алек, собственно, и преподавал в школе для глухих, а Мейбл вот уже десять лет как не слышала ни единого звука музыки и человеческой речи. Она научилась немного петь и читать по губам, а родители старались оградить ее от любых переживаний. И Алеку было запрещено признаваться ей в любви.
Их первая тайная встреча продлилась около суток — старшая сестра Мейбл решила помочь влюбленным, пригласив заинтриговавшего ее «пожилого» учителя в семейный дом. Сестра даже оставила Алека и Мейбл наедине — почти на десять минут, в саду, где она вскоре появилась с букетиком цветов, чтобы поиграть в «любит, не любит».
После этого эпизода родители еще раз поговорили с Алеком, а несколько недель спустя мать Мейбл зачитала ему письмо от нее, служившее, как сказала миссис Хаббард, доказательством того, что все кончено. Действительно, Мейбл объявляла в этом письме, что учителя своего не любит — и дело с концом.
Алек поклялся уважать желания родителей Мейбл и оставался верным этой клятве аж до самого августа, а там отыскал всю семью в ее летнем доме в Нантакете. Он поселился на этом острове в отеле «Океанский дом»; в первый день его пребывания там разразилась страшная гроза, и Алек просидел весь этот день в своем номере, изливая душу в письме. «Я люблю Вас со страстной привязанностью, понять которую Вам не дано… — горестно писал он, — и теперь настал Ваш черед сказать, желаете Вы видеть меня или нет». На следующее утро он пришел к ее дому, чтобы передать письмо, был встречен в дверях кузеном Мейбл и снова услышал, что Мейбл не желает его видеть, что она не любит его, что все кончено.
Принято говорить, что слепота отрывает человека от предметного мира, а глухота — от мира людей. Алек был полон решимости устранить этот разрыв — не посредством слов, ибо разговаривать с Мейбл ему уже доводилось, но посредством настоящей любви. Безутешный, он вернулся в Бостон. Однако его еще и распирали идеи, и он уже потратил год, подбираясь все ближе к реализации одной из них, действительно очень хорошей. Ибо полное имя Алека было таким — Александер Грейам Белл, и в скором времени ему предстояло изобрести телефон.
В начале 1870-х, когда Алек перебрался из Британии в Америку, выяснилось, что по обычной телеграфной линии можно посылать не один сигнал, а сразу несколько. (Представьте себе человека, быстро работающего с телеграфным ключом правой рукой, а левой, немного медленнее, с другим таким же. Каждая рука посылает по проводу последовательность щелчков, последовательности эти перекрываются во времени, однако, внимательно вслушиваясь, можно различить структуру каждой из них.) Алек был одним из изобретателей, разрабатывавших, хоть в его случае и урывками, эту идею, но затем он увлекся другой, куда более интересной, идеей: возможно, удастся передавать по телеграфному проводу не просто щелчки, но полноценный звук. Чтобы опробовать эту идею, он соорудил опытный образец своего будущего аппарата.
В марте 1875-го, за полгода до первого разговора с родителями Мейбл, он поехал с этим аппаратом к человеку, который, как слышал Алек, был когда-то видным ученым, — к уже состарившемуся отставному профессору Принстона Джозефу Генри. Аппарат представлял собой батарею, соединенную электрическим проводом с камертоном. Включая и выключая ее, Алек заставлял камертон звучать по-разному. Он спросил у Генри, стоит ли ему разрабатывать эту идею самостоятельно или лучше позволить заняться ею другим. Годы спустя он вспоминал: «Я считал, что мне не хватает знаний в области электричества, необходимых для того, чтобы преодолеть все трудности. Лаконичный ответ [Генри] был таким: «ДЕЙСТВУЙТЕ». Я не могу даже рассказать, как ободрило меня это единственное слово».
Александер Грейам Белл
Теперь, вернувшись в Бостон, Алек сообразил, что шанс получить руку Мейбл у него все же имеется. Что будет, если он доведет свое изобретение до конца? Он добьется денег, славы, уважения ее родителей и — возможно ли такое счастье? — пышной свадьбы, утопающей в огромном количестве цветов.
До той стадии разработки, на которой находилось изобретение Алека, добралось еще некоторое число исследователей, однако никто из них, насколько знал Белл, дальше продвинуться не смог. К тому же Алек не просто любил Мейбл, его любовь распространялась на все сообщество глухих. И это наделяло его очень сильными побудительными мотивами. Собственная мать Алека была лишена слуха — именно поэтому он и основал свою школу для глухих. Алек вырос в семье, где без понимания того, как может передаваться звук, выполнение самых обычных повседневных дел было попросту нереальным.
Дед Алека был актером и умелым чревовещателем; некоторыми чертами его характера Джордж Бернард Шоу наделил своего профессора Генри Хиггинса из «Пигмалиона». Да и отец Алека потратил так много времени, помогая жене общаться с людьми, что в конечном счете понял: обычный способ классификации речи — простое составление длинных списков всевозможных звуков — глухому человеку ничем не поможет.
И отец Алека сосредоточился не на конечном звуке, но на процессе его создания. Он начертил ряд маленьких схем, показывавших различные положения языка и губ, и назвал их «Зримая Речь». Схемки эти были просты настолько, что в них с легкостью разбирался даже ребенок. Дабы продемонстрировать это, отец Алека созвал гостей и предложил им воспроизвести звуки экзотические либо неожиданные — щелчки языка южно-африканского племени коса, округлое испанское «р» и даже шмыганье носом. Затем он передал карточки со схемами воспроизведения этих звуков своим сыновьям, ждавшим в соседней комнате. И Алек с братом, опираясь на одни только карточки, смогли, двигая языками и сужая или расширяя горло, точно воспроизвести звуки по рисункам отца.
Создание звука всегда всерьез интересовало Алека, и в своей бостонской школе он довел до совершенства те идеи, которые были необходимы ему для создания по-настоящему работающего телефона. Одному из любимых его учеников, Джорджи Сандерсу, было, когда Алек начал с ним заниматься, всего пять лет. Поначалу Алек просто играл с ним, затем начал наклеивать на его игрушки ярлыки с простыми словами, показывая мальчику эти слова всякий раз, как тот брал в руки одну из игрушек. Позднее Белл писал: «Помню утро, когда Джорджи спустился сверху в приподнятом настроении, ему очень хотелось поиграть с его куклой… Я вытащил игрушечную лошадку — она была не тем, что ему требовалось. Столик — опять не то. Он, казалось, совершенно растерялся, не знал, что ему делать, и явно счел меня законченным тупицей. В конце концов, впав в полное отчаяние, он подошел к нашей картотеке, недолго думая вытянул карточку со словом «кукла» и показал ее мне». С этого началось настоящее обучение: Алек добился того, что в сознании мальчика идея игры с куклой соединилась со странными закорючками — с написанным на кусочке картона словом КУКЛА. И теперь каждый день, в то время, когда Алеку предстояло появиться в его доме, пятилетний Джорджи стоял у окна, с нетерпением ожидая своего старшего друга.
Алек же, проводя время с Джорджи, понял то, что большинство других людей, исследовавших возможности телефонии, упустили из виду. Они, как правило, подсоединяли к принимающему концу телеграфного провода десятки камертонов, посылали по нему сочетания щелчков, пытаясь добиться такой вибрации камертонов, чтобы она воспроизводила слово.
Толку от этого было мало. После многих часов терпеливой работы с Джорджи Сандерсом Алек понял: общение начинается с идеи — такой, как желание пятилетнего мальчика поиграть с куклой. Затем вы выбираете для выражения этой идеи правильное слово — КУКЛА — на одной из карточек Джорджи и только после этого облекаете слово в звуки. И любой телефон, сознавал Алек, должен будет следовать этой же последовательности. Но кто знал, как потаенные мысли преобразуются в звуковые вибрации?
Знала Мейбл. Алека она любила безмерно. Ее мать лгала, читая ему в начале того лета якобы написанное ею письмо с «отказом».
«Думаю, я уже достаточно взрослая, — писала в том же году Мейбл родителям, — чтобы иметь право знать, говорил ли [Алек] с тобой и с папой [о своих чувствах]. Я понимаю, что еще не стала настоящей женщиной, однако… я все больше и больше ощущаю себя женщиной, которой прежде не знала». И затем, подчеркнуто: «Вам не следует писать о том, что я принимаю или отвергаю [его] предложение».
Она и Алек полюбили друг друга, хотя ни один из них в своем чувстве не признался, еще за год до этого. Близость их возникла в месяцы обучения: Мейбл нашла человека, который оказался способным пробиться сквозь ее глухоту: Алек — женщину, достаточно верившую ему для того, чтобы разделять с ним все его интересы. Когда она запаздывала на занятия, он встречал ее карету, и они вместе бежали по снегу в класс; они разговаривали о политике, о своих семьях, а порой просто обменивались слухами. И время от времени, когда она пыталась воспроизвести тот или иной звук, он прикасался к ее горлу, а она прикасалась к его — вполне благопристойно, ведь их окружали другие ученики, и, по всей видимости, лишь для того, чтобы выяснить, какие вибрации порождают то или иное слово. Однако каждый из них подозревал, о чем думает при этом другой — или другая.
«Ваш голос прекрасен», — сказал он ей после одного из уроков, прибегнув для этого к языку жестов и тщательной дикции, позволявшей Мейбл прочесть сказанное по его губам. Ее это ошеломило, о чем она и написала родителям. Голоса своего она почти не помнила и знала, что никогда больше не услышит его. И никто даже не подумал сказать ей, что он прекрасен!
Когда в то утро в Нантакете кузен Мейбл не пустил гостя в дом, она пришла в ярость. Несколько позже ей удалось послать Алеку письмо, по которому чувствовалось: она считает, что лишилась всех шансов на счастье. «Возможно, самое лучшее для нас — не встречаться какое-то время, — писала она, — а при встречах не говорить о любви». Разумеется, все эти решения пошли прахом при первой же их встрече, и поражение родителей стало неизбежным. Мать Мейбл уже имела некоторый опыт жизни с наделенной сильной волей дочерью — старшей сестрой Мейбл — и знала, что ставить рогатки на пути молодой любви дело бессмысленное. Она пригласила Алека в дом, чтобы поговорить о его идеях — они казались такими многообещающими, — затем пригласила снова. У него состоялся по крайней мере один довольно бурный разговор с отцом Мейбл, время от времени влюбленные ссорились — как же без этого? — затем мирились и наконец в День благодарения 1875 года, бывший одновременно и днем восемнадцатилетия Мейбл, она призналась Алеку в любви, и поцеловала его, и даже согласилась выйти за него замуж — при условии, что он кое от чего откажется. Условие Мейбл состояло в том, что он должен выбросить из своего имени эту самую «k», что он и сделал — на весь остаток своей семидесятилетней жизни.
Понимание того, каким образом вибрации порождают звуки, доминировало над всем временем его бессловесного ухаживания за Мейбл. Оно же было главным мотивом его учительства. Когда выяснилось, что некоторым из самых маленьких учеников его бостонской школы грозит опасность со стороны проносившихся по улице конных фургонов, приближения которых они слышать не могли, Алек предложил, чтобы они, отправляясь на прогулки, брали с собой надувные шарики. Создаваемые фургонами вибрации, передававшиеся по булыжным мостовым Бостона, заставляли шарики подрагивать, извещая детей о том, что следует отскочить в сторону.
В 1875 году его любовь и изобретательство сошлись воедино. Почему бы не попытаться создать искусственную гортань, которая имитировала бы человеческий голос? Алек знал, что это возможно, поскольку подростками он и его брат уже соорудили однажды искусственные горло и губы. Язык они изготовили из нескольких обернутых тканью лопаточек, установив за ним гортань только что забитого барана и поместив под ней мехи, игравшие роль легких. Накачивая мехи и тщательно перемещая гортань с самодельным языком и губами, они заставляли это устройство вопить «Мама» — да так отчетливо, что сосед сверху не выдержал и закричал, чтобы кто-нибудь покормил наконец ребенка.
Несколько позже они поупражнялись на своей домашней собаке, многострадальном скайтерьере. Сначала братья научили его издавать негромкое ровное рычание, а затем — с помощью многочисленных печений и иных соблазнительных лакомств — терпеть, когда Алек мягко пережимал ему гортань, а его брат складывал так и этак губы. К большому изумлению их друзей, собака издавала при этом несколько простых, но отчетливо различимых «слов».
Ныне, в Бостоне, отец Мейбл, смирившийся с выбором дочери, решил помочь Алеку — дабы тот получил в дальнейшем возможность содержать ее. Он начал оплачивать услуги помощника Алека, молодого механика по имени Том Уотсон, и эти двое двадцатилетних с хвостиком энтузиастов подготовили для экспериментов листок тонкого пергамента, примерно в ладонь размером. Если держать его у рта и произносить слова, пергамент будет рябить, вздуваться и опадать, повторяя исходящие из вашего горла звуковые вибрации, — совсем как шарики, которые носили с собой маленькие подопечные Алека, как кожа на горле Мейбл в те трепетные дни и месяцы, когда он был ее учителем.
Для получения работающего телефона Алеку требовался способ преобразования ряби, которой покрывался при произнесении слов пергамент, в электричество. За месяцы, потраченные им на скучную работу по усовершенствованию телеграфа, Алек узнал многое и особенно хорошо помнил одно ключевое наблюдение. Когда электрический заряд изливается из батареи в провод, по нему течет устойчивый ток. Однако, если вы станете сгибать или перекручивать этот провод, прохождение тока затруднится, поскольку вы измените внутреннее сопротивление провода.
Алек поднес листок пергамента к губам, поместив по другую его сторону тонкую проволочку — так, что она почти касалась листка. Когда он произносил какое-то слово, воздух, исходящий из его рта, толкал пергамент на проволочку. Изгибалась она от этого не сильно — создаваемые речью звуковые вибрации не так уж и велики, — однако для протекавшего по проволочке малого электрического тока этих изгибов хватало. Алек представлял себе, как начинают загибаться концы проволочки, как электрические искры или жидкость, протекавшие по ней — точных представлений о том, что происходит внутри проволочки, он не имел, — начинают сдавливаться, отчего протекать им становится труднее. Они сталкиваются с возрастающим сопротивлением. А затем, когда гигантский Гулливер, поднесший эту проволочку ко рту, умолкает, все порывы ветра и сотрясения земли прекращаются. Проволочка распрямляется, и текущий по ней электрический ток вновь набирает полную скорость, поскольку сопротивление опять понижается.
В последующие годы многое в этом аппарате было изменено, однако суть осталась прежней: современный телефон именно так и работает. Вы говорите в микрофон, который немного смахивает на человеческую гортань. Микрофон подрагивает от неравномерно вырывающихся из вашего горла потоков воздуха: жизнерадостные, высокие звуки заставляют его вибрировать с большей частотой, молчание или негромкое хмыканье — вибрировать почти неприметно или вообще оставаться неподвижным. И все это порождает электрический ток, точно отображающий неровный рисунок вашего голоса.
Когда этот ток достигает того конца провода, на котором находится слушатель, происходит то же самое, но в обратном порядке. Все отраженные микрофоном возвышения и опадания вашего голоса поступают в приемник. Если ток велик, принимающая поверхность — ныне ею стала пластмассовая мембрана — колеблется быстро, и в ухе слушателя звучит громкий и ясный голос. Если же ток слаб, мембрана наушника колеблется медленно, и слышится голос тихий. Изобретение Белла позволило передавать по тысячам метров провода даже шепот и при этом без каких-либо искажений.
Алек — не без некоторых понуканий со стороны волновавшихся за судьбу дочери родителей Мейбл — подал патентную заявку, а затем запатентовал и усовершенствования своей первой модели. Вскоре после этого состоялась свадьба, украшенная, к наслаждению Мейбл, множеством белых лилий. Алек подарил ей жемчужное ожерелье, серебряный кулон в форме телефонного аппарата и 1497 акций еще не оперившейся компании «Белл телефон», которые ныне стоили бы, если бы так и хранились в семье, несколько миллиардов долларов. Менее чем год спустя у них родился первый ребенок. Брак Беллов продлился до скончания их дней.
Нью-Йорк, 1878
Работа, проделанная Беллом в 1870-х, словно вскрыла источник, из которого потоком хлынули важные открытия. Если бы проконсула Римской империи вдруг перенесли в стоявшее посреди грязной, заболоченной равнины американское поселение, именовавшееся фортом Дирборн в 1850 год нашей эры — время, от которого до изобретения Белла было уже рукой подать, — обнаруженное там его сильно не удивило бы. Он увидел бы повозки на конной тяге и деревянные дома, свечи и масляные лампы, горевшие по ночам. Несколько установленных в больших городах телеграфных аппаратов качества повседневной жизни почти не изменили. А вот попади этот проконсул туда же, но во время, которое наступило по прошествии срока жизни всего лишь одного поколения, в год 1910-й, он обнаружил бы, что грязный городишко словно взорвался, обратившись в Чикаго — город автомобилей, электрического освещения и телефонных столбов, город, по которому на огромных скоростях проносятся мощные электрические заряды, и вот этот город поразил бы нашего путешествующего во времени проконсула по-настоящему.
Начало второму поколению преобразований положили изобретатели-одиночки, такие, как Белл. Однако в ходе 1870-х все возраставшее число открытий совершалось большими исследовательскими группами, работавшими совершенно по-новому — в промышленных исследовательских лабораториях. Это они разрабатывали генераторы, трамваи, двигатели, системы освещения, которые создали современный Чикаго и другие великие города мира.
Для управления этими большими исследовательскими лабораториями требовались люди совершенно иного склада, ничем не похожие на мягкого Алека Белла. Разумеется, директора этих лабораторий должны были понимать, что представляет собой электричество, однако они должны были также выполнять задания сверху… и не особенно волноваться по поводу того, что эти задания собой представляют.
Самым сильным из таких новых руководителей промышленных исследований был Томас Эдисон, и один из крупных его успехов пришелся на 1877 год, когда он получил важное задание — разгромить Белла. Крупнейшая телеграфная компания мира, «Вестерн юнион» внимательно следила за тем, что делает Белл, и еще до того, как была готова окончательная модель его аппарата, попыталась однажды упросить изобретателя оставить на одну ночь опытный образец в ее нью-йоркской штаб-квартире — для «проверки». Белл был человеком доверчивым, но не настолько и оставил образец в безопасности своего гостиничного номера.
Когда же он получил патент, потребовались меры более серьезные — ибо кто же мог позволить какому-то выскочке подкапываться под гигантскую индустрию? Определенно не Уильям Ортон, глава «Вестерн юнион». Стратегия его была проста почти до неприличия. После Гражданской войны в Америке начался разгул насилия. Забастовки нередко подавлялись с помощью ружейной стрельбы и динамита; новые инвестиционные фирмы уничтожались компаниями, уже укрепившими свои позиции. Нет ничего удивительного в том, что и в сфере технологии начали появляться хищники — богатые финансисты норовили доводить изобретателей до банкротства. Обнаружив новый электрический продукт, они старались отыскать разбирающегося в технике наемника, достаточно искусного для того, чтобы наладить производство этого же продукта, но с некоторыми изменениями в процессе самого производства. Изначальный изобретатель разорялся, богатая компания начинала производить копию его изобретения, а наемник, обеспечивший этот успех, становился богатым человеком.
Поскольку телефон Белла грозил подорвать основы всего телеграфного бизнеса, Ортону пришлось призвать себе на помощь самое сильное из известных ему подкреплений. А таковым был молодой Томас Эдисон, человек, у которого, как с радостью поведал Ортон одному из своих друзей, «вакуум там, где у других людей совесть».
Эдисон был почти одногодком Белла, но происходил из среды совершенно иной. Вместо заботливых родителей и дядюшек Белла и образования, полученного им в Шотландии и Лондоне, Эдисон получил в подарок от судьбы отца, которой однажды выпорол его на главной площади их городка, и школу на границе штата Мичиган, которую он бросил еще подростком. Несколько лет Эдисон зарабатывал на жизнь как странствующий телеграфный оператор, ночуя в разбросанных по всей Америке дешевых отельчиках и меблированных комнатах. Для любого пятнадцатилетнего юноши такая жизнь была бы тяжела, а Эдисон был ко всему прочему еще и туг на ухо. Когда ему хотелось как следует расслышать игру на пианино, он брал кусок дерева, впивался в него зубами и со всей доступной ему силой прижимал деревяшку к корпусу инструмента. («Птичьего пения я не слышал с двенадцати лет», — как-то заметил он мимоходом).
Женившись совсем еще молодым человеком, Эдисон оказался связанным с женщиной, с которой, как он в скором времени обнаружил, у него не было почти ничего общего; а когда он попытался опробовать первое запатентованное им изобретение — предназначенный для законодателей электрический регистратор голосов, который должен был использоваться при голосовании, — его попросту осмеяли; всякий понимающий человек знал, что законодатели меньше всего нуждаются в быстром подсчете их голосов.
Томас Эдисон
Ко времени, когда он добрался до Нью-Йорка, Эдисон был человеком обозленным, бедным и очень умным, а именно такой и требовался, чтобы спокойно и холодно разрушить чужую работу. По прошествии времени он отчасти исправился, однако тогда до этого было еще далеко. В том, что создал Белл, присутствовал один изъян, и Эдисон принял задание Ортона — воспользоваться им, чтобы уничтожить и все остальное.
Аппарат Белла зависел от микрофона, принимавшего вибрации человеческого голоса и обращавшего их в электрический ток, который бежал по проводу, протянутому от одного аппарата к другому. Однако для того, чтобы заставить сигнал пройти расстояние, превышавшее несколько сот метров, человеку приходилось орать во все горло, а на расстоянии в несколько километров сигнал затухал до полной не слышимости. Эдисон обдумал это и понял, что существует способ передачи сигнала по телефонному проводу на расстояния много большие. Прежде чем кто-нибудь хотя бы задышит в микрофон, нужно, чтобы батарея пустила по проводу сильный и ровный электрический ток. Когда начнется разговор, дыхание говорящего будет лишь слегка видоизменять уже сильный сигнал, всего лишь делая его либо чуть более сильным, либо чуть более слабым. В результате голос говорящего затухать не станет, а разговор удастся вести на расстоянии в десятки километров.
Ортон пришел в восторг и заплатил Эдисону сумму, эквивалентную нескольким миллионам нынешних долларов. Однако восторгался Ортон недолго, ибо, хоть Белл и был человеком кротким, тесть его таковым отнюдь не являлся. Были наняты адвокаты, организована утечка информации в газеты, не исключено даже, что Ортону тайком пригрозили. Кончилось все тем, что Белл свои главные телефонные патенты сохранил, хоть «Вестерн юнион» и стала получать некоторую прибыль от усовершенствованного ею микрофона.
Эдисона и его команду все это уже не заботило. Урочная работа разрушителя патента заставила его задуматься о том, как Белл использовал сопротивление провода для изменения протекающего по нему электрического тока. Эдисон сообразил, что этот прием можно использовать и в других устройствах. И уже 20 октября 1878 года Дж. Пьерпонт Морган написал своему парижскому представителю: «В последние несколько дней я уделял много времени предмету, который, возможно, будет иметь для всех нас первостепенное значение… В настоящий момент секретность важна настолько, что я не решаюсь доверить подробности бумаге. Речь идет об Эдисоновом электрическом освещении…»
Эдисон имел обыкновение ворчливо уверять знакомых и посещавших его газетчиков, что он лишь простой человек, которого больше всего на свете интересует создание имеющих практическое применение устройств. Однако это было неправдой. Если человеку хватает ума на то, чтобы продублировать или усовершенствовать чужое важное изобретение, что Эдисон и проделал с телефоном Белла, ему обычно хватает такового и на то, чтобы самому придумать нечто значительное. В юности Эдисон пытался читать труды Ньютона. И ему хотелось сделать существенный, оригинальный вклад в развитие нового мира электричества — мира, в котором его техническое мастерство позволит ему разбогатеть. В этом отношении отнюдь не плохим началом стала бы работающая электрическая лампочка.
Исследователи уже десятилетиями мечтали об искусственном электрическом свете, однако к успеху никто из них пока сколько-нибудь близко не подобрался. Каждый, кто наблюдал за литьем железа, знал, что нагреваемый металл сначала краснеет, потом становится оранжевым, а затем может раскалиться и добела. Если бы можно было подсоединить кусок металла к батарее и нагреть его электрическим током до достаточной температуры, это дало бы нужный свет. Но как заставить металл светиться столь долго, чтобы это могло иметь практическое применение?
Вот такого эффекта никому добиться и не удавалось. Понимание микромира оставалось еще настолько неразвитым, что управлять мощью высвобождавшегося электричества было затруднительно. В начале 1872 года в России Александр Лодыгин развесил двести электрических ламп по верфи Адмиралтейства в Санкт-Петербурге, однако горели они до того мощно, что нитей накаливания их хватило всего на несколько часов работы.
Впрочем, соблазн электрического освещения никуда не делся, поскольку с лучшими из его альтернатив — масляными и газовыми лампами — были связаны свои проблемы. В начале 1800-х для получения относительно чистого масла забивали огромные стада китов. Когда же это масло стало слишком дорогим, пришлось перейти на керосин и другие более тяжелые масла, однако такие лампы сильно дымили, издавали неприятный запах и приводили — если их роняли — к пожарам. Природный газ был немного лучше, но он дорого стоил, перекачивать его по трубам на большие расстояния было трудно, а владельцам газовых ламп приходилось то и дело подкручивать горелки, чтобы от них не валили облака сажи.
Первым металлом, который Эдисон испытал, пытаясь создать электрический свет, была платина, поскольку она обладала самой высокой среди всех известных металлов температурой плавления. Однако платина была и самым дорогим из всех известных металлов, и Эдисон очень скоро перешел на иные, более дешевые. Некоторое время он надеялся добиться успеха, используя никель. Этот металл не перегорал так быстро, как другие, опробованные Эдисоном, но даже при небольшом токе давал свет слишком сильный. «Из-за огромной мощности света… — читаем мы в записной книжке Эдисона, — промучился вчера с 10 вечера до 4 утра от жуткой боли в глазах… Чтобы заснуть, пришлось принять большую дозу морфия».
В конце концов он научился сооружать никелевые лампы так, что на них не приходилось постоянно смотреть, однако и они перегорали слишком быстро. Его коллега вспоминает одну из первых демонстраций, устроенную Эдисоном для финансистов с Уолл-стрит, дававших деньги на его работы: «Я и сегодня словно вижу, как он [никелевый провод] раскаляется докрасна, слышу слова мистера Эдисона: «Добавьте тока», — лампы начинают сиять… А затем… вспышка, дымок, и механическая мастерская погружается в кромешную тьму».
Первый трюк, к которому Эдисон прибег, чтобы помешать нитям накаливания перегорать, состоял в избавлении их от контакта с кислородом. А для этого требовалось окружить нити вакуумом. Эдисон купил насосы, чтобы откачивать воздух из стеклянных емкостей, усовершенствовал их, нанял превосходного стеклодува, и вскоре в его лаборатории, располагавшейся в сельской местности штата Нью-Джерси, команда Эдисона создала стеклянные емкости, смахивавшие по форме на бутон тюльпана, — привычные нам лампочки, — в которых воздух был разреженнее, чем на вершине Эвереста, в нескольких сотнях километров над поверхностью Земли. К концу 1879 года в распоряжении Эдисона имелись стеклянные сосудики, плотность воздуха в которых была почти в миллион раз меньше плотности того воздуха, которым мы дышим.
Однако и это не помогло. Любая металлическая нить, которую Эдисон помещал в такую колбочку, разогревалась настолько, что либо выгорала, либо плавилась, либо лопалась, либо — несмотря на низкое давление воздуха в колбочке — с шипением испарялась. И Эдисон решил: необходимо попробовать не металл, а что-то другое.
Некоторое время он помещал между двумя электродами кусочки обуглившейся бумаги и наблюдал за их свечением, он испытал также пробку, а следом хлопковую нить. Последняя оказалась особенно многообещающей, и Эдисон довольно долго трубил о своем великом успехе. Однако со временем и этот успех обернулся неудачей, и отчаявшийся Эдисон принялся разглядывать тлеющие фрагменты бумаги под микроскопом, но обнаружил только одно: увеличения микроскопа не хватает для того, чтобы увидеть электрические искры, которые, по его представлениям, пронизывали эти фрагменты. Но он по-прежнему верил, что пролетающие по нитям накаливания электрические частицы бьют по ним изнутри с такой силой, что проволока или любая другая нить разогревается — точно так же, как трение потираемых одна о другую ладоней согревает каждую из них. И Эдисон решил отыскать нить, по которой ток будет протекать с большей легкостью.
«Я уверен, — почти впав в отчаяние, сказал он своим сотрудникам, — что где-то в мастерской Всевышнего имеется растение с нужными нам геометрически параллельными волокнами. Ищите его».
И они принялись за поиски. Денег у Эдисона было больше, чем у любого другого изобретателя, — нью-йоркские финансисты выдавали их, почти не считая, — и, что было еще важнее, у его сотрудников имелся наисильнейший из стимулов. Зная, что собственные его сила и напористость объясняются тем, что когда-то он был бедняком, Эдисон, как правило, брал на работу людей себе подобных. Среди них были бродячие механики, бог весть чем занимавшиеся во время Гражданской войны, был замечательно одаренный лондонский кокни Сэмюэл Инсулл и многие другие. Эта команда накопила немалый опыт по части нитей накаливания и воздушных насосов, теперь же она взялась за собирание научных трудов по растительным тканям. А когда рытье в книгах не дало нужного им ответа, они отправились в разъезды — кто на Кубу, кто в Бразилию, кто в Китай и другие страны Востока. И там, на юге Центральной Японии, они обнаружили бамбук «мадаке». Его волокна отвечали нуждам Эдисона намного лучше, чем платина, никель и даже обожженная хлопковая нить, которая давала наилучшие до сей поры результаты.
Когда сотрудники Эдисона подсоединили жилы из японского бамбука к проводам батареи и включили ее, в провода хлынул мощный поток электронов, и бамбук слегка засветился. Когда же они поместили бамбук в стеклянную колбу и откачали из нее воздух, он начал светиться все сильнее, сильнее и сильнее. В России платиновые лампочки смогли проработать самое большее двенадцать часов; в Англии усилия Джозефа Свана и других, предпринятые примерно тогда же, когда ставил свои опыты Эдисон, позволили продлить работу лампочек до нескольких десятков часов. Японский же бамбук, который светился в герметичной стеклянной колбе, содержавшей подобие космического вакуума, протянул более 1500 часов.
Чтобы это изобретение стало по-настоящему практичным, Эдисону и его сотрудникам пришлось сделать еще и немало других. Первый их импульс состоял, как обычно, в том, чтобы украсть потребное у коллег-изобретателей. Однако они вторглись в область настолько девственную, что простое копирование чужой работы было в ней далеко не всегда возможным. Электрические лампочки, например, должны были легко входить в патроны, и команде Эдисона пришлось создать оригинальную модификацию ввертышей керосиновых канистр (отсюда и наши нынешние вворачиваемые в патрон лампочки). Пришлось также отыскать способ такого крепления стекла к этим ввертышам, при котором внутрь лампы не мог просачиваться воздух, заставлявший нить накаливания сгорать слишком быстро.
Однако потребовались и иные изобретения. Например, система автоматического измерения количества использованного электричества (чтобы выставлять за него счета); нужно было усовершенствовать способ питания лампочки, и вскоре Эдисон и его сотрудники углубились в новую территорию настолько, что, сами того не заметив, вообще перестали копировать чужие патенты. Телефон мог изобрести и одиночка. А вот Эдисонова лампочка потребовала десятков синхронизированных разработок, касавшихся выключателей, предохранителей, линий питания, изоляторов для подземных кабелей и тому подобного. Эдисон уже больше не жульничал. Он обратился в творца.
Поток изобретений конца 1870-х выплеснулся далеко за пределы тех разработок, которые половиной столетия раньше повлекло за собой создание телеграфа. Телеграф, как казалось, обладал бесконечной силой: череда производимых им безобидных щелчков преобразовала деловой мир, финансовые рынки, методы сбора и доставки новостей, политические организации всего земного шара. Ускоренная передача информации словно бы сжала этот шар, сделав его много меньшим, — точно так же, как электрическая лампочка сжимала границы ночной тьмы.
Но как бы далеко ни уходили телеграфные сигналы, единственным, что они «создавали» на другом конце провода, были простые щелчки. Инженеры викторианской эпохи сумели заставить двигаться гигантские объекты — локомотивы, поршни фабричных машин, однако основу всего этого составляла огромная, лязгающая паровая машина. Ныне, в последние десятилетия девятнадцатого столетия, они разрабатывали один за другим способы, позволявшие направлять заряженные электрические частицы в устройства совершенно новые, да и использовать эту энергию по-новому, с большей оригинальностью.
Наиболее мощным из этих новейших изобретений оказался электрический двигатель. Маленькие игрушечные моторчики существовали уже несколько десятилетий, однако, как и в случае телефона Белла, Эдисон и его команда — а наряду с ними и многие другие — смогли значительно усовершенствовать их.
Чтобы понять, что происходит внутри такого двигателя, представьте себе циферблат часов с одной только длинной минутной стрелкой, установленной на двенадцать. Стрелка эта стремится пребывать в покое, однако кто-то вмонтировал в циферблат — там, где находится цифра три, — маленький электромагнит.
Когда он включается, у металлической стрелки не остается иного выбора, как только начать поворачиваться, ибо электромагнит притягивает ее к себе. Если бы он так и оставался включенным, стрелка остановилась бы, подрагивая, в том месте, в которое он ее притянул.
Но вместо этого — и как раз перед тем, как стрелка достигает цифры три, — некий мучитель выключает этот электромагнит и включает другой, расположенный под цифрой девять. Накопленный стрелкой импульс проносит ее мимо цифры три, однако она не останавливается, замедлившись, но продолжает движение к девятичасовой позиции.
Если бы на этом все фокусы и закончились, стрелка застряла бы на девяти. Представьте, однако, что, едва она туда добирается, девятичасовой магнит выключают. Минутая стрелка пролетает мимо цифры девять, тут же включается трехчасовой магнит, и все это нелепое кружение повторяется заново. Минутная стрелка приобретает сходство с борзой, которая летит на собачьих бегах за поддельным зайцем, никогда не догоняя его.
Вот это и есть электрический двигатель. (Когда он работает, вы слышите, как все это происходит, поскольку внутри него кроются два электромагнита, каждый из которых с коротким жужжанием включается и выключается 110 раз в секунду, отчего возникает 220 звуковых импульсов. Это создает гудение, по тону близкое к среднему «до».) Чтобы получать от такого двигателя энергию, нужно как-то ухватиться за его вращающуюся часть. Если вернуться к нашему воображаемому примеру, представьте, что вы прикрепили к минутной стрелке нитку, в этом случае электромагниты, гоняющие стрелку по кругу, смогут поднимать и опускать привязанную к нитке кукольную плетеную корзиночку. Однако увеличьте размер такого устройства, как это сделали Эдисон и другие, и гигантские электромагниты, расположенные в трех- и девятичасовой позициях, начнут крутить металлический стержень, силы которого хватит, чтобы поднимать лифт весом в тонну, а то и больше по лифтовой шахте высокого здания.
Нужнейшая вещь для небоскребов. Конечно, для них были потребны и крепкие металлические балки, однако эти здания вряд ли вызвали бы большой энтузиазм, если бы обитателям их приходилось подниматься по десяткам лестничных маршей. При наличии же электрических лифтов необходимость в этом отпадала. Земельные участки стоили в Нью-Йорке и Чикаго денег очень немалых, поэтому строить по вертикали было дешевле. И скоро в силуэтах этих и других городов появились высокие, питаемыми электричеством здания. Электрические заряды, насчитывавшие миллиарды лет от роду, использовались теперь для того, чтобы доставлять конторских служащих викторианской эпохи наверх по узким лифтовым шахтам.
Электрические двигатели меньших размеров, те, в которых длина вращающегося металлического стержня не превышала нескольких десятков сантиметров, могли приводить в движение колеса трамваев. И это тоже привело к мгновенным переменам, поскольку все большему и большему числу людей уже не приходилось жить на расстоянии пешей прогулки от заводов и контор, в которых они работали. Небольшое число особ, богатых настолько, что они могли позволить себе содержание лошадей и карет, давно уже так и жили, а паровозы сделали возможным ежедневное массовое перемещение работников из загорода в город и обратно. Теперь же число таких людей возросло еще сильнее. И вдоль новых трамвайных линий начали возникать протяженные пригороды.
Однако этим использование электрических двигателей не ограничилось. Трамвайные компании, построившие большие силовые станции, чтобы питать электричеством свои трамваи, обнаружили, что после семи вечера, когда рабочие разъезжаются по домам, электричество им девать некуда. Как можно было использовать его излишки? Одним из решений этой проблемы стало создание современного развлекательного парка. По всей Америке, а частично и в Центральной Европе на окраинах городов появились работающие на электричестве «русские горки» и ярко освещенные игровые галереи. К 1901 году питаемые электричеством и принадлежавшие трамвайным компаниям парки аттракционов имелись уже в большинстве крупных городов США.
В таких парках смешивались люди самые разные, и представителям старшего поколения это нравилось далеко не всегда. До того как стали возможными недорогие поездки в подобные парки, дети бедняков и иммигрантов обычно находили для себя круг общения в окрестностях своих жилищ. Приглядывать за ними и родителям, и соседям большого труда не составляло. Когда же дети получили возможность посещать парки аттракционов и встречаться там с кем угодно, контролировать их стало невозможно. Иногда в парках происходили стычки между разными группами, а иногда — ухаживание, тайные поцелуи, что в итоге привело к увеличению числа браков между представителями разных слоев общества.
Изменилась и промышленность, ибо место, в котором производилась энергия, могло теперь находиться вдали от места, в котором она использовалась. Одними из первых подвижных устройств, основанных на этом принципе, стали фуникулеры Сан-Франциско, поскольку таскать тяжелый металлический двигатель вверх и вниз по холмам этого города было не под силу даже паровым машинам. Тот же принцип использовался и на питаемых электричеством фабриках. Рабочим уже не приходилось толпиться вокруг станков, стоявших почти вплотную к паровой машине или получавших энергию от длинного приводного ремня. Собственно говоря, отпала и необходимость держать на территории завода саму паровую машину, требовавшую к тому же немалых запасов угля. Как и в случае с фуникулерами Сан-Франциско, энергию можно было производить в десятках и сотнях километров от того места, в котором она потреблялась. И промышленные города начали появляться даже там, где не было ни угля, ни водопадов.
Революция происходила повсюду, в том числе и в жилищах людей. Впервые в истории запасаемая в тканях человеческого тела глюкоза перестала быть единственным источником энергии, необходимой для выполнения тягостных домашних работ — переноски вещей, уборки дома и стирки. Выполнение многих из этих задач взяли на себя маленькие электрические моторчики.
А это привело и к сдвигу в отношениях, с незапамятных времен казавшихся нерушимыми. Когда слуги на коленях отмывали грязный пол либо оттирали закопченные камины, или бегали по лестницам с плещущими водой ведрами, они выглядели настолько отличными от людей, вольных вести неторопливые беседы или читать, что трудно было даже вообразить их существами, «заслуживающими» на выборах права голоса. (Да и сами измотанные слуги могли считать, что требовать такого права было бы с их стороны непомерной наглостью.) Но после того, как появились электрические насосы и моторчики, приводившие в движение стиральные машины, а следом и электрические холодильники, и электрические швейные машины, и много чего еще, объем ручного труда уменьшился, а заодно уменьшилась и степень раболепия: ну-ка, давайте сюда избирательное право для рабочего класса; а затем стала казаться возможной и ересь совсем уже несусветная — избирательное право для женщин!
Эдисон должен был испытывать счастье — ведь он и его сотрудники, его исследования и разработки сыграли столь важную роль в создании всех этих технических новинок. И хотя к старости он стал немного ворчливым, Эдисон любил эти новые приспособления и принимал большую часть этих общественных перемен. И все-таки удовлетворения он не ощущал. Он продолжал ломать голову над научными основами всего происходившего — и так, как делали это лишь очень немногие из его коллег-инженеров.
Эдисона считали величайшим в его время знатоком электричества, но даже он не знал, что происходит внутри электрического провода. Когда журналисты просили его объяснить, как на самом-то деле работают его великие изобретения, он по большей части отшучивался, говоря, что такими материями следует заниматься чудаковатым профессорам и что, когда они до чего-нибудь додумаются, он будет уже долгое время лежать в могиле. Впрочем, однажды ему было дано некое подобие намека на истину. В 1883 году он заметил, что внутри то одной, то другой из испытываемых им электрических ламп появляется черное пятнышко. Это представлялось странным, поскольку при установке в стекло нити накаливания оно всегда было чистым. Царапиной пятнышко быть не могло (нить никогда стекла не касалась), пылью и сажей тоже (способный переносить их воздух внутри лампочки отсутствовал).
Эдисона эти черные точки озадачили. Не перелетает ли нечто от нити к стеклу? Ему хотелось исследовать это явление, однако его помощники заниматься им отказались. Если бы речь шла о практическом изобретении, они бы работали часами, чтобы помочь Старику. А маленькие черные точки? Эдисон попытался провести исследования самостоятельно, но сделать это без посторонней помощи было трудно, и по прошествии несколько месяцев он сдался. «Я тогда работал над столь многими изобретениями, — говорил он годы спустя, — что у меня просто не было времени заниматься этим».
Что и стало самой большой ошибкой его жизни. В следующие десять лет к этому и аналогичным явлениям начали приглядываться другие исследователи. Самым упорным из них оказался человек, который был всего на несколько лет моложе Эдисона, — Джозеф Джон Томсон, работавший в 1880-х и 1890-х в том же английском университете, в котором когда-то работал Ньютон.
Томсон вовсе не походил на великого экспериментатора — даже друзья его, называвшие Томсона «Джи-Джи», морщились, видя, с каким трудом он сооружает оборудование для опытов, с такой легкостью им спланированных. (Его легко узнать на официальной фотографии тогдашней Кавендишской лаборатории: вяло улыбающийся человек в толстых очках и съехавшем набок галстуке.) Однако ему удалось построить увеличенные версии электрических лампочек Эдисона и использовать магниты для того, чтобы проникать внутрь них и «управлять» тем, что вылетало из нитей накаливания. А затем и взвесить эти летучие частицы.
Вот так он и открыл электрон. Атомы вовсе не были сплошными шариками. Нет, какую-то часть атомов можно от них оторвать. Оторванные кусочки могли скакать и скользить, подобно шарикам еще меньшим, по любому лежавшему перед ними открытому каналу.
Эти-то оторванные кусочки — электроны — и катятся вперед внутри провода, создавая электрический ток. Только и всего.
Тихому, неловкому Джи-Джи удалось объяснить то, о чем лишь догадывались Ньютон и другие. Все оказалось таким простым! Мир состоит из мощных электрических зарядов, обычно они от нас скрыты, но мы можем их высвобождать. То, что изливается из металла батарей, полагал и Джи-Джи, и его коллеги, было просто миниатюрными флотилиями электронов, вырвавшихся на свободу после неисчислимых миллионов лет сидения взаперти.
Когда эти освободившиеся электроны скачут и сталкиваются внутри нити накаливания, их столкновения разогревают ее настолько, что она начинает светиться. Даже та черная точка Эдисона создавалась электронами, вырывавшимися из нити накаливания его лампы, — она представляла собой просто-напросто кумулятивный эффект их ударов о стекло.
Растянувшиеся на столетия попытки понять, что происходит внутри провода, казалось бы, увенчались успехом. Именно Дж. Дж. Томсон, а не Эдисон получил Нобелевскую премию и славу человека, объяснившего, что это на самом деле такое — электричество.
Однако в его объяснении присутствовал один колоссальный изъян.
Так ли уж верно, что работа электрических аппаратов обеспечивается катящимися внутри них электронами? Если бы это было верно, то человек, говоривший в Нью-Йорке по телефону с Бостоном, должен бы был проталкивать электроны одной лишь силой своего голоса по начинавшемуся в Нью-Йорке телефонному кабелю аж до самого Бостона. Но ведь это бессмыслица. И если бы ньюйоркец говорил достаточно долго, не давая бостонцу вставить хоть слово, разве в Бостоне не возникали бы огромные черные точки, порождаемые ударами множества электронов? Между тем этого никогда не происходило. В чем-то объяснение было неполным.
Во Вселенной должно было присутствовать что-то еще — некая незримая сила, которая определяет характер движения электронов, сила, совершающая чудеса, заставляя электроны направляться туда, куда их ничто не тянет. Но что она может собой представлять? Эдисон в существовании этой незримой силы не сомневался, он даже попытался вступить с ней в контакт. В полной тайне он изготовил маленький маятник, соединил его проводом со своим лбом и попытался сдвинуть маятник с места чистым умственным усилием. Ничего не получилось, и Эдисон, наполовину смущенный, наполовину озадаченный, дальше экспериментировать не стал, смирившись с тем, что открыть эту незримую силу предстоит кому-то другому, не ему.
На самом-то деле существовала целая группа ученых, пытавшихся выявить и понять еще неизвестные, связанные с электричеством силы. Они занимались этим уже многие годы, однако работа их была настолько теоретической, что большинство практичных изобретателей 1880-х ее просто игнорировали. Эти ученые были уверены в том, что все человечество окружено мощной сетью загадочных силовых полей. Согласно им люди разгуливали в этих полях уже многие тысячи лет — в Месопотамии и в Египте, в Китае и в Андах, — но, поскольку поля были невидимыми, никто их присутствия не замечал. Единственным намеком на их существование служили «оплошности» природы — искры, порождаемые статическим электричеством, или вспышки молний.
Эдисон имел кое-какие смутные представления об ученых, державшихся этих взглядов, и знал, что нечто важное для них произошло, когда он был еще ребенком, — в 1850-х, при осуществлении глубоко под поверхностью Атлантического океана загадочного технического проекта. Знал он и о том, что еще до этого проекта жил на свете великий английский ученый Майкл Фарадей, предсказавший существование этих самых невидимых полей.
В молодые годы Эдисон пытался читать некоторые из работ Фарадея, однако теперь он был слишком занят лампочками, генераторами и электрическими двигателями, руководством колоссальным числом работавших на него людей и огромным личным состоянием, которое нужно было во что-то вкладывать, и потому найти время для столь сложного чтения ему было трудно. Он мог лишь время от времени пытаться вообразить, какие могучие новые машины поможет создать эта незримая сила — если ею когда-нибудь удастся овладеть.
Эдисон, Белл и прочие практичные изобретатели викторианской поры решили, что, высвободив древнюю мощь электронов, они докопались до самой глубины, до сути вещей. Однако они лишь царапнули по поверхности. А под нею крылось еще очень многое.
Лондон, 1831
Майкл Фарадей, человек, сделавший больше всех прочих для открытия этой незримой силы, был курчавым лондонцем. Он родился в 1791 году — более чем за сто лет до открытия электрона — в семье рабочего. В отрочестве из него ключом била энергия, друзей, с которыми он бегал по лондонским улицам, юный Майкл веселил словесными играми, одну из которых Фарадей повторил позже в письме к своему другу Бенжамину Абботту:
— нет-нет-нет-нет-нет-правильно-нет, философия еще немертва-нет-нет-О нет-он знает это-спасибо-это невозможно-Ура. Эти строки, дорогой Абботт, содержат полный и явственный ответ на первую страницу вашего письма от 28 сентября .
Даже получив работу лабораторного ассистента в величавом Королевском институте, он сохранил прежнее чувство юмора и в один памятный вечер тайком провел туда Абботта, чтобы нюхнуть вместе с ним закиси азота — веселящего газа, который директор института припас для одного из своих опытов.
Однако имелась в натуре Фарадея и сторона серьезная — его притягивали к себе те же тайны электричества, над которыми ломал голову Джозеф Генри. Как может свитая в спираль медная проволока служить магнитом и притягивать к себе куски металла? Ведь между проволокой и металлом нет ничего, кроме пустого пространства. С точки зрения общепринятой науки это было бессмыслицей. Поместите такой электромагнит над гвоздем, и гвоздь полетит вверх. А между тем его тянет вниз сила тяжести, создаваемая несчетными триллионами тонн камней и магмы — всей массой Земли.
Какое же притяжение, способное преодолеть эту огромную силу, источают обратившиеся в магнит витки медной проволоки?
Фарадея эта тайна зачаровывала, он мечтал раскрыть ее, однако ему годами почти не позволяли работать над такими проблемами. За спиной его распространялись слухи, согласно которым сие дитя трущоб, отпрыск простого кузнеца, к проведению серьезных исследований попросту не способен. Впрочем, в 1829 году директор Королевского института, чинивший Фарадею самые большие помехи, весьма кстати скончался. Фарадей, выразив свое искреннейшее почтение вдове директора, тут же забросил выполнение полученных им от директора заданий и постарался высвободить себе сколь возможно больше времени для самостоятельной работы. Он никак не мог выбросить из головы незримую притягательную силу магнита. Он должен был понять, как эта сила работает.
В этих исследованиях Фарадей имел одно большое преимущество перед своими соперниками, работавшими в Англии и в других странах Европы. Все они прекрасно владели передовыми математическими методами, которые разработал в семнадцатом столетии сэр Исаак Ньютон. Ньютон прославился созданием картины холодной, словно бы заводной Вселенной, где раздельно катят планеты, похожие на гигантские биллиардные шары. В этой Вселенной, утверждала тогдашняя наука, нет места для невидимых сил, которые заполняли бы пространство между твердыми телами, удерживая от распада Солнечную систему, да и саму Вселенную тоже, — нет натянутой в небе незримой паутины. Да, гравитация существовала, однако она каким-то образом перескакивала от одного тела к другому. В такой картине мира она отнюдь не пронизывала пустоту, лежавшую между телами.
Все это означало, что, когда современники Фарадея пытались понять связи электричества и магнетизма, они исходили из того, что эти связи должна обеспечивать сила, которая проскакивает пустое пространство, реального существования в нем не обретая. Их Вселенная была по сути своей пустой. Когда силы действовали, считали они, осуществлялся некий холодный процесс мгновенного преодоления расстояния — процесс, который сам Ньютон называл «дальнодействием».
Ньютона Фарадей чтил, однако ему пришлось с двенадцати лет зарабатывать себе на жизнь, проведя не один год в подмастерьях переплетчика. И он научился думать самостоятельно; если бы он всегда придерживался общих мнений, то, верно, так до сих пор и сидел бы в переплетной мастерской. Кроме того, за годы ученичества он никакой математики, помимо элементарной арифметики, не освоил. И это давало Фарадею еще одно преимущество — он никогда не подпадал под очарование баховской красоты уравнений Ньютона. Но, даже если бы он не родился в бедности, даже если бы освоил математический анализ, существовала и другая причина, по которой Фарадей не мог поверить в пустоту пространства.
Семья его принадлежала к числу преданных сторонников кроткого религиозного меньшинства, именовавшегося сандеманианцами — близкой по духу к квакерам группы людей, питавших почти буквалистскую веру в Библию. И, даже начав работать в Королевском институте, Фарадей сохранил в себе эту веру, к тому же и жена его, и ближайшие друзья тоже были сандеманианцами.
Исповедуемая ими религия наделила Фарадея убежденностью в том, что пространство пустым быть не может, что в нем повсюду разлито Божественное присутствие. Его высмеивали за такие верования («Я принадлежу к очень маленькой, презираемой христианской секте», — однажды сказал он, вздыхая), и Фарадей научился держать свои взгляды при себе. Однако религия продолжала владеть всеми его помыслами, и однажды он, плывя в маленькой лодке по швейцарскому озеру, увидел то, что воспринял как доказательство правоты своих верований.
Это была обычная радуга, висевшая в воздухе у подножия водопада. Внезапно подул сильный ветер, порывы которого временами отбрасывали брызги воды так далеко, что радуга исчезала из виду. Когда это происходило, Фарадей просил своих гидов останавливать лодку и ждал продолжения. И всякий раз ветер, сменив направление, приносил брызги обратно, и радуга появлялась снова.
«Я оставался неподвижным, — писал Фарадей, — пока порывы ветра и облака брызг приносились… к тому месту и ударяли в скалу». Все выглядело так, чувствовал он, точно радуга всегда оставалась на месте, даже при том, что видна она была лишь время от времени. Так же, полагал Фарадей, обстоит дело и в науке. Мы видим лишь пустое пространство, однако что-то в нем неизменно присутствует.
И теперь, пытаясь найти связь между электрическими токами и магнитами, он сознавал, что должен сосредоточиться на том, что все пропускали мимо глаз, — на видимой «пустоте», разделявшей в его лаборатории различные объекты. А для того, чтобы проникнуть в нее, он воспользовался очень простым ключом.
Весьма популярный салонный фокус того времени выглядел так: вы насыпали вокруг магнита железные опилки и следили за тем, как они образуют кривые линии, которые тянутся от одного полюса магнита к другому. Фарадей видел в этом не просто трюк, способный позабавить детей. Ибо откуда на самом-то деле берутся эти дуги? Они, подобно той радуге, представляют собой знаки, оставленные незримой связующей тканью, которую он искал.
Майкл Фарадей
Весь 1830-й и в особенности 1831-й Фарадей описывал круги над нужной ему добычей. Он был словно загипнотизирован силами, которые, казалось, совершают прыжки из одного места в другое. К примеру, когда поджигается облако газа, обычно говорят, что при этом мгновенно возникает огненный шар. Но Фарадей в это не верил. И, присмотревшись повнимательнее, понял, что можно увидеть, как пламя очень быстро распространяется из одной части занятого газом пространства в другую. Когда же он отправился на берег моря, в Гастингс — чтобы доехать туда экипажем, требовался целый день, — его жена увидела, как он опустился на колени и вгляделся в рябь на песке, пытаясь понять, как она распространяется. Эдисон на такого рода занятия времени не находил.
К весне 1831-го Фарадей уже подошел к цели очень близко, однако того, что ему требовалось, все еще не находил. Ему было тридцать девять лет, за многие годы, в течение которых директор Королевского института держал его на коротком поводке, он не сделал ни одного значительного открытия. Быть может, его критики, твердившие, что мыслитель он далеко не первоклассный, все-таки правы? Он сократил число читавшихся им лекций, стал приходить в лабораторию раньше прежнего. Временами Фарадея навещали там две его племянницы, однако они знали, что большую часть времени им придется провести, тихо сидя в углу — вырезая из бумаги узоры или играя с куклами, — пока дядя Майкл работает. Шли месяцы, коллеги гадали, что происходит в его лаборатории, а между тем работа перешла в завершающую стадию, и после нескольких очень напряженных недель одному из самых давних друзей Фарадея, Ричарду Филлипсу, передали от него короткую записку:
…Я снова вплотную занялся электромагнетизмом и, думаю, зацепил нечто очень стоящее, однако точно сказать не могу: возможно, все мои старания увенчаются тем, что я выужу водоросль вместо рыбы…
Но это была не водоросль — прошло еще несколько дней, и Фарадей получил решающий результат. К октябрю он уже смог продемонстрировать его, причем в форме потрясающе простой. Он просто взял в одну руку детский стержневой магнит, а в другую проволочную спираль. И когда он вставлял магнит внутрь спирали, по проволоке начинал течь электрический ток. А когда удерживал магнит неподвижно, ток исчезал. Подвигай магнит еще раз — опять пойдет ток. И пока Фарадей двигал магнитом вблизи проволоки, он создавал электрический ток.
Никто и никогда прежде до этого не додумался. Фарадей создавал силовое поле! Что-то переносилось из магнита в проволоку. Однако, если пространство между ними было пустым, этого произойти никак не могло. Здесь, в холодной подвальной лаборатории Королевского института, под долетающий снаружи, из Лондона эпохи Регентства, стук лошадиных копыт и грохот карет Фарадей доказал, что электричество — это не некая шипящая жидкость, которая только внутри проволоки протекать и может, нет, его способна порождать невидимая сила, которая распространяется от движущегося магнита через пустое пространство.
Фарадей открыл дверь в нечто большее, чем кто-либо способен был вообразить. Если он был прав, то всякий раз, как его племянницы, играя, помахивали маленьким магнитом, они создавали незримую силу, которая выплескивалась из образующего магнит металла. По оценкам Фарадея, сила эта распространялась в бесконечность. Если он и его племянницы находились в здании, часть этого силового поля проникала через открытое окно — быть может, и сквозь стену — и уходила, совершенно невидимая, к Луне, а там и дальше.
Более того, из проведенных Фарадеем в подвале опытов следовало, что наш мир наполнен несчетными миллионами таких незримых, летучих силовых полей. В портах Лондона стояли сотни кораблей, по его улицам разъезжали тысячи карет, и всякий раз, как матрос или кучер вертел в руках магнитный компас и игла его двигалась, высвобождалось новое количество невидимых полей. Теперь, глядя на Лондон, Фарадей видел над ним отнюдь не пустое небо. Его пронизывало, изгибаясь, нечто незримое, но могучее.
«Книга природы, которую мы должны прочитать, — написал он однажды, — начертана перстом Бога». Он был прав и показал ныне, что Бог — это великолепный Титан, просквозивший Свое пространство живыми нитями, которые и доселе остаются невидимыми.
Открытия Фарадея образовали самое что ни на есть ядро современной технологии, а со временем позволили даже — как мы еще увидим — ответить, почему электроны не скапливаются целой кучей в конце длинной телефонной линии. Однако и при том, что он получил теперь видный пост в Королевском институте, избавиться от своего прошлого ему не удалось. Большинство английских коллег Фарадея считало его всего лишь толковым ремесленником. Эти коллеги знали об огорчительном отсутствии у него формального образования, видели, что он не способен перевести свои открытия на язык серьезной математики, которым сами они пользовались с такой легкостью. И потому все они, за небольшим исключением, сочли увлекательные теории Фарадея касательно незримых полей полностью необоснованными и вежливо отмахнулись от его идей.
Он сделал еще немало открытий, его принимали премьер-министры, он заслужил огромное уважение своими популярными лекциями. Было время, когда его находками в области электричества увлеклась, полагая, что они способны помочь ей в ее исследованиях, блестящая молодая женщина. То было одно из случающихся в истории великих «быть может», ибо женщина эта приходилась дочерью покойному лорду Байрону и звали ее Ада, графиня Лавлейс. Именно она впервые выдвинула идеи о том, что мы теперь называем компьютерным программированием. Никакая технология ее времени построить то, что она предвидела, не позволяла, но кто знает, что могло оказаться в запасе у Фарадея? Ада, судя по всему, очаровала его, однако вскоре он отказался от участия в ее исследованиях — вероятно, потому, что не хотел ставить под угрозу свой брак.
И все-таки он не сдавался. Когда его критиковали за религиозные верования, он обращался в поисках утешения к Библии. Ныне, критикуемый подавляющим большинством ученых за теорию силовых полей, он обратился к Исааку Ньютону. О Ньютоне говорили, что он придерживался совершенно иных взглядов на пустое пространство, но, быть может, это вовсе не так? Ньютон был величайшим из мыслителей, каких когда-либо знала наука. И даже намек на правоту Фарадея, если бы таковой удалось отыскать в сочинениях Ньютона, оказался бы весьма утешительным.
На первый взгляд это казалось невозможным, однако Ньютон и вправду выразил однажды сомнение в тех взглядах, которые он исповедовал публично, хоть и случилось это уже в его старости, в недолгий миг успокоения. В 1693 году Ньютон написал любознательному кембриджскому теологу Ричарду Бентли, что Вселенная, возможно, и не пуста. Напротив, возможно, в ней действительно присутствуют силы, подобные гравитации, которые протягивают свои, так сказать, щупальца через кажущееся пустым пространство. Мысль о том, что «…одно тело может действовать на другое на расстоянии без посредничества чего-то еще… — отважно писал Ньютон, — представляется мне такой великой нелепостью, что я не сомневаюсь: ни один человек, обладающий достаточными для занятий философией способностями, никогда в это не поверит».
Бентли пришел в волнение и снова написал великому ученому в надежде выяснить, что тот имеет в виду. Однако Ньютон от объяснений воздержался. Это всего лишь размышления старика, и больше о них сказать нечего. Идти дальше было попросту опасно, поскольку в то время религиозных еретиков все еще сжигали на кострах. Власти могли неправильно истолковать веру Ньютона в то, что пространство не является пустым, решить, что он не верит в могущество Бога, достаточное для того, чтобы преодолевать пустое пространство, — а после этого власти могли заинтересоваться и его частными религиозными сочинениями, в которых ересей определенно было хоть отбавляй. Переписка прервалась, а о выраженном Ньютоном в этом письме к Бентли коротком намеке на сомнения Ньютона в правоте своих взглядов скоро забыли.
Однако теперь, 140 лет спустя, Фарадей, искавший подтверждения того, что он хоть в чем-то прав, нашел это очень старое письмо Ньютона к Бентли. И понял — он не одинок. Компанию ему составлял сам Ньютон.
Джеймс Клерк Максвелл
Однако дальше этого Фарадей пойти не сумел. В старости, когда память уже начала изменять ему, он написал своему молодому другу, одаренному шотландскому физику Джеймсу Клерку Максвеллу:
Королевский институт , 13 ноября 1857
Мой дорогой сэр!
…Существует одна вещь, о которой мне хотелось бы вас спросить. Когда математик погружается в исследование физических действий и в результате приходит к собственным заключениям, нельзя ли выразить их на обычном языке так же полно, ясно и определенно, как и математическими формулами? Если да, разве возможность выражать их так не была бы большим благом для нам подобных, давая им возможность переводить эти заключения с языка иероглифов, что позволило бы затем ставить необходимые опыты…
Максвелл старательно ответил ему, но Фарадей так и остался в числе отстающих. Слабость по части математики помогла ему приступить к великому исследованию, однако встать во главе дальнейшей разработки полученных им результатов он уже не смог.
И все же, заглядывая в будущее, Фарадей отыскивал в нем утешение. Он не сомневался, что когда-нибудь появятся и практические изобретения, основанные на том, что он увидел. И когда это наконец произошло, даже те, кто отмахивался от него, вынуждены были признать верность его догадок.
Чего Фарадей не сознавал, пока годы шли и он приближался к шестидесятилетнему возрасту, так это того, что ему суждено прожить достаточно долго и своими глазами увидеть, как это случится. Вскоре глубоко под поверхностью океана должно было начаться осуществление колоссальной инженерной авантюры. И когда она была успешно завершена, появились новые волнующие доказательства того, что все его фантазии насчет незримых силовых полей были чистой воды правдой.
Шторма в Атлантике
Корабль ее величества «Агамемнон», 1858, и Шотландия, 1861
Подводная авантюра, которая в конце концов подтвердила догадки Фарадея, началась с некоего Сайруса Уэста Филда в 1854 году. Однажды холодным январским вечером Филд сидел, размышляя, перед богато изукрашенным глобусом в библиотеке своего нью-йоркского особняка. Телеграфу, которому Морзе дал свое имя, уже исполнилось десять лет; Томас Эдисон был семилетним мичиганским мальчишкой. Филд, занимаясь бизнесом, нажил большое состояние. Он, предположительно, удалился от дел, однако ему было всего тридцать с небольшим лет, и положение удалившегося от дел человека нисколько его не устраивало. Он попытался заняться исследованиями Южной Америки, однако они обернулись всего лишь турами для богатых людей, а о том случае, когда он привез оттуда в Нью-Йорк ягуара и как будто безобидного подростка, выросшего на берегах Амазонки, Филд старался не вспоминать. Он попробовал также коротать время в нью-йоркском высшем свете, в кругах, которые впоследствии предстояло описать романистке Эдит Уортон, но тамошнее помешательство на чае и сплетнях лишь убедило его в том, что Амазонка, в конце концов, не так уж и плоха.
И теперь, сидя в своем кабинете, он вдруг обнаружил, что его чем-то раздражает земной шар. На одной стороне этого шара лежала Англия с ее империей, великий источник подлинной культуры белого человека, а вдали от нее, за огромным океаном располагалась Америка. Почему две этих естественных союзницы разделены, да еще и так жестоко? Единственным средством обмена сообщениями были для них суда, однако на то, чтобы добраться от столицы одного государства до столицы другого, уходили недели.
В прошлом это уже приводило к серьезным недоразумениям. В январе 1815 года великая битва за Новый Орлеан утратила некоторую часть своего величия, когда сошедшиеся в ней британские и американские войска получили известие о том, что война, которую они здесь вроде бы ведут, закончилась семь недель назад. Именно столько времени потребовалось этой новости, чтобы добраться до американского Юга.
К 1850-м проблемы связи были разрешены, но только на суше. Большинство соединенных наземными путями великих городов связали телеграфные линии: Вашингтон и Балтимор, Париж и Берлин.
Кое-где эти линии тянулись на несколько километров и под водой — одна из них вот уже не один год проходила по дну Ла-Манша. И все же настоящим великим вызовом, сообразил Филд, сулившим человечеству увлекательные приключения, была колоссальная протяженность Северной Атлантики.
Тысячи километров бурной, опасной поверхности, однако разве нельзя проложить под ней, на большой глубине, новейшие изобретения, результаты передовых разработок человека в области электричества, разве эти результаты, осторожно опущенные в воду, не смогут проработать, не повреждаясь, десятилетия кряду? И ведь многие уже задумывались над этим — всего несколько лет назад молодой француз, Жюль Верн, опубликовал роман о блестящем мореплавателе капитане Немо и его передовой подводной лодке, проводившей именно в этих глубинах по нескольку месяцев подряд. К тому же у Филда имелись деньги, позволявшие осуществить мечту о соединении двух континентов.
Он проложит кабель, решил Филд, колоссальный кабель, который пройдет через весь океан и свяжет две великие империи, а результатом сего станет всеобщее братство или, по крайней мере, огромная прибыль, к тому же, занимаясь этим делом, он сможет покинуть проклятый особняк заодно с чопорными ритуалами нью-йоркского света и отправиться в финансовый центр мира, в Лондон, чтобы поработать там с инженерами, моряками и просоленными морскими капитанами.
Все оказалось до жути более трудным, чем он полагал. В следующие пятнадцать лет Филду пришлось десятки раз пересекать Атлантику, и почти при каждом таком пересечении его выворачивало наизнанку; стоившие миллионы фунтов стерлингов кабели лопались вдали от берега; Филда ожидали шторма, мошенники, парламентские запросы, нападения китов и один чрезвычайно неприятный случай, когда едва не сгорело дотла здание городского совета Нью-Йорка. Но даже если бы Филд знал обо всем заранее, его это, скорее всего, не остановило бы. Скука все-таки хуже, да и что такое финансовые потери, нападения китов и морская болезнь в сравнении с надеждой на славу?
И самое главное, в глубине души Филд верил, что сама техническая операция большого труда не составит. По его понятиям кабель представлял собой подобие шланга или узкого туннеля. Электрические токи были некой трескучей, шипящей субстанцией, которую загадочным образом производили батареи. Оставалось только влить ее в шланг. Если сигнал на дальнем конце окажется слишком слабым, что ж, дольем этой штуки побольше.
В конечном итоге Филд понял, что все не так просто, пока же, появившись в Лондоне 1854 года облаченным в лучший костюм, какой смогли соорудить его нью-йоркские портные, он получил пылкий прием, ожидавший здесь каждого самоуверенного американца, способного вложить во что-либо большие деньги. Все сочли его идею блестящей, первоклассной, а каждый из тех, кто имел какое-либо отношение к телеграфии, уверял, что уже поставил опыты, подтверждающие верность идей Филда, — ну, во всяком случае, вот-вот поставит, однако в любом случае Филд может считать, что идеи эти верны, и, если ему потребуется надежный партнер, лучшего он нигде не найдет.
Филд был человеком достаточно вежливым, но ему пришлось в свое время пробиваться наверх в мире нью-йоркской текстильной и бумажной торговли, а там доверие к чьим бы то ни было благим уверениям каралось быстрой кончиной, к тому же он, подобно любому американцу, приезжавшему в Лондон, чтобы вложить во что-то большие деньги, нимало не сомневался в том, что большая часть тех, кого он здесь встретит, постарается обвести его вокруг пальца. Никаких обязательств он на себя пока не брал и осторожно пытался найти ведущего в стране теоретика электричества, способного подтвердить правильность его, Филда, взглядов.
Таким теоретиком был шотландский ученый Томсон (не родственник Дж. Дж. Томсона). Один из визитеров, приезжавший примерно в то же время к Томсону, ожидал встретить белобородого старца, а увидел энергичного молодого человека тридцати с чем-то лет, взбегавшего по лестнице, перескакивая через две ступеньки. Томсон был умелым яхтсменом, а обучаясь в Кембридже, стал чемпионом университета по гребле и плаванию. Он получил также высшие оценки на выпускных экзаменах по математике, чему, несомненно, способствовало то обстоятельство, что по крайней мере один из экзаменационных вопросов был основан на его же опубликованных и увенчанных наградами статьях.
Сайрус Филд услышал о нем по той причине, что Томсон провел исследование нескольких уже работавших, проложенных по морскому дну кабелей. То, что он при этом обнаружил, широкой огласке не предавалось, поскольку могло дурно сказаться на общем моральном духе империи: каждая из кабельных систем Британии обладала очень неприятными изъянами.
Можно было, конечно, заподозрить грязную игру со стороны какой-то из враждебных Британии великих держав, однако те же изъяны присутствовали и в нескольких средиземноморских кабелях, и в линии Лондон-Брюссель. Посылаемые по этим кабелям сильные, отчетливые сигналы — даже единственный короткий электрический импульс — при получении их таковыми уже не были. А были размытыми и неясными.
В случае короткого кабеля подобный недостаток был почти терпимым, однако по кабелям, проложенным на дальние расстояния — а именно от таких все в большей мере зависела работа самого Адмиралтейства, — сообщения посылались и принимались весьма важные. В случае же очень длинного кабеля, какой Филд и собирался проложить по дну Атлантического океана, такой изъян, если его не удастся понять и исправить, сделает передачу отчетливых сообщений попросту невозможной.
Сайрус Филд
Между тем в обычных наземных телеграфных линиях, какими бы длинными они ни были, ничего похожего не отмечалось. Почему? С подводными кабелями происходило что-то совсем особенное, и, по мнению Томсона, он знал, что именно.
Томсон был одним из немногих ученых того времени, принимавшим воззрения Фарадея всерьез. Он, как и Фарадей, был уверен, что видимая реальность обманчива, что за искрами и потрескиванием электрического тока стоит явление куда более мощное: незримое силовое поле — оно-то и обеспечивает движение тока. «Искорки» (электроны), летящие вдоль проводов, вовсе не были самодвижущимися, их нес некий невидимый летающий ковер.
Для Томсона и Фарадея этим ковром было незримое силовое поле.
За годы, прошедшие после появления у Фарадея этой идеи, Томсон сумел значительно развить ее. Из электрической батареи исходит именно это незримое поле, считал он, и оно намного важнее любых искорок. Поле это должно располагаться частью внутри, но также и вдоль любого лежащего перед ним провода. Оно очень быстро распространяется по всей длине такого провода, а затем начинает притягивать к себе любые заряженные частицы — теперь мы называем их электронами, — какие отыщутся вдоль его пути. Томсон представлял себе поле как существо почти живое, постоянно извивающееся и перекручивающееся, обладающее незримой притягательной силой.
И это встревожило его особенно сильно, поскольку Томсон узнал, что задуманный Сайрусом Филдом трансатлантический кабель будет трехслойным. Для того чтобы сэкономить на весе, каждый слой следовало сделать сколь возможно более тонким. В центре кабеля должен будет находиться тонкий медный провод, вокруг него — тонкий слой резиновой изоляции, а вокруг изоляции — железная оболочка, которая помешает кабелю рваться, когда его будут волочь, подергивая, по лежащему на большой глубине океанскому дну. По представлениям Сайруса Филда все это было вполне разумным и осмысленным, а вот Томсону казалось попросту пугающим. Ибо, когда телеграфный оператор нажимает на ключ, вдоль тысячекилометрового медного провода возникает поле, которое будет также и пронизывать по всей ее длине резиновую изоляцию, уходя от нее в стороны, и какая-то его часть попытается притянуть электрические заряды, скрытые в тысячах километров железной оплетки, а какая-то другая — попросту рассеется в окружающей кабель холодной морской воде. Поле это будет уходить далеко от кабеля, рассеивая свою энергию.
Именно этим и объяснялись искажения сигнала, с которыми столкнулось и Адмиралтейство, и другие исследователи. Палец оператора, нажимая на телеграфный ключ, отрывается от него между каждыми двумя сигналами. Поле, образовавшееся вдоль тысячекилометрового кабеля при первом нажатии, до поступления второго сигнала неизбежно рассеивается. Оно должно возвращаться назад — из воды в железо, из железа, сквозь изоляцию, в медь, а затем исчезать в ней. Если палец ударяет по ключу слишком часто, новое поле, возникающее при его нажатии, будет сталкиваться со старым, еще перевивающимся вокруг меди, железа и морской воды. Не удивительно поэтому, что сигналы, поступавшие по нескольким уже существовавшим подводным кабелям, оказывались размазанными и неустойчивыми. (В обычных наземных телеграфных линиях ничего такого не происходит, поскольку там, где их поддерживают столбы, они основательно закодированы. Да и железной оплетки, вытягивающей наружу волнообразное силовое поле, у них не имеется. Любая покидающая такую линию часть поля просто уходит в окружающий воздух, не причиняя никакого вреда.)
Сайрусу Филду, хоть он и был человеком воспитанным, все это должно было показаться бредом сумасшедшего. Поле представлялось Томсону чем-то вроде джинна, который рвется, завывая, наружу. Томсон считал, что задуманный кабель заработает, только если будет изменена и его структура, и способ его эксплуатации. Для начала необходима куда более толстая резиновая изоляция, которая сможет удерживать джинна. Однако в мире Сайруса Филда никаких джиннов не наблюдалось, как не наблюдалось и силовых полей. Он уже выложил немалые деньги, заказав кабель с тонкой изоляцией. И изменять заказ не собирался.
Филд выразил Томсону свое почтение, но в главные инженеры-электрики проекта выбрал человека более практичного. Им оказался Эдвард Уайт-хаус, который ни в какие глупости вроде невидимых силовых полей не верил. С его точки зрения, электрические заряды просто выстреливались из металла батарей и текли по проводу, не нуждаясь в никому не ведомых силовых полях, которые витали бы вокруг и ускоряли их.
Более того, Уайтхаус имел возможность помочь Филду и в другом, довольно деликатном, деле. Ибо Филд был вовсе не так богат, как все полагали. Да, он нажил немалое состояние, однако далеко не все его последующие капиталовложения были успешными, и, если бы он не смог отыскать, причем быстро, деньги для своего кабельного проекта, ему пришлось бы вернуться в Нью-Йорк опозоренным. Финансировать проект самостоятельно он не мог, его средств не хватило бы даже на десятую, а то и сотую долю необходимых затрат. А между тем и каких-либо открытых колебаний или неуверенности он, пока у него не появились инвесторы, позволить себе не мог.
Уайтхаус оказался выбором идеальным, человеком, способным гарантировать, что никакие неприятные вопросы задаваться не будут. Он пригрозил горстке молодых ученых, поддерживавших гипотезу Томсона, заставив их умолкнуть или публично признать ошибочность своих взглядов; ему удалось даже, поунижавшись, заманить старого Майкла Фарадея на публичное собрание, устроенное для поддержки проекта.
Фарадей уже страдал к тому времени все учащавшимися приступами беспамятства, вызванными, возможно, парами ртути, которые просачивались сквозь пол его лаборатории и могли, если человек дышал ими в течение достаточно долгого времени, сказываться на деятельности мозга, — так что Уайтхаусу пришлось тщательно его подготовить. Главной силой Фарадея был эксперимент, о чем все отлично знали, и Уайтхаус, по-видимому, ввел Фарадея в заблуждение относительно экспериментальных результатов, которые позволяли заключить, что в расчетах Томсона есть ошибки.
Под нажимом Уайтхауса Фарадей произнес двусмысленную речь, из которой вроде бы следовало, что Томсон прав отнюдь не во всем. Затем Уайтхаус и Филд сделали ход, которому позавидовали бы и хозяева биотехнических предприятий двадцать первого века, — слегка подредактировали эту речь, так что из нее теперь уже следовало, будто Фарадей полностью поддерживает их идею тонкого кабеля с тонким же слоем изоляции. Известные, уважаемые в обществе люди, такие как Арнольд Теккерей, начали приобретать их акции. И вскоре денег у Филда оказалось вполне достаточно и для того, чтобы обеспечить круглосуточную работу кабельных заводов, и для продолжения переговоров с Адмиралтейством и американским военно-морским флотом.
Томсон понимал, что его идолом Фарадеем попросту манипулируют, но что он мог сделать? В правоте своей он не сомневался, однако сознавал, что располагает пока одной лишь теорией. Кабельный проект уже набрал такие темпы, что его, Томсона, теперь попросту игнорировали. Письма, которые он посылал Филду, Уайтхаус перехватывал. А когда Томсон предложил использовать для кабеля усовершенствованный им передатчик, Уайтхаус его идею высмеял и отказался финансировать любую компанию, которая взялась бы за изготовление этого передатчика. 10 июня 1858 года британский линейный корабль «Агамемнон» и корабль военно-морского флота США «Ниагара» вышли из английского порта в Плимуте, чтобы приступить к прокладке кабеля. (Была и попытка более ранняя, предпринятая в 1857-м, однако во время ее осуществления кабель ушел под воду на глубину, поднять с которой его уже не удалось.) Весил он, с учетом изоляции и железной оболочки, так много — почти тонну на милю длины, — что одного судна для прокладки его было попросту недостаточно. И потому сразу два корабля отправились в центральную точку, где им предстояло разделиться и поплыть с половинками кабеля в противоположных направлениях — одному к Ирландии, другому к Ньюфаундленду.
Филд и суровый главный инженер проекта Чарльз Брайт находились на борту «Агамемнона», а вот Уайтхаус ко времени отплытия не поспел. За последние десятилетия британский военный флот потерял в атлантических штормах слишком много кораблей, а осторожность, считал Уайтхаус, никому еще вреда не приносила. К тому же ему не хотелось встречаться с Уильямом Томсоном, сумевшим уговорить Филда взять его с собой.
Томсон знал, что Филд ни в какие не подтвержденные опытом предположения не верит, однако оставался шанс, который позволил бы продемонстрировать правильность его и Фарадея идей. К тому же Сайрус Филд был симпатичен Томсону, вызывал желание помочь ему добиться успеха, хочет он помощи или не хочет. Уайтхаус же, с большим удовольствием грубивший Томсону в письмах, ввязываться с ним в технические споры, да еще в присутствии Филда, не решался.
Всякий, кто подшучивал над Уайтхаусом за его чрезмерную осторожность, вынужден был переменить мнение о ней, когда в конце июня 1858 разразился шторм. То был один из самых страшных штормов, отмеченных в Северной Атлантике за все девятнадцатое столетие. Капитан «Агамемнона» Джордж Приди, казалось, не так уж и встревожился, когда его корабль лег набок настолько, что стал цеплять мачтами высокие волны, зато, когда припасенный в трюме уголь начал разбивать палубу в щепу и вылетать наружу, а за ним попытался последовать и кабель, Приди признался бывшему на борту корреспонденту лондонской «Таймс», что погода для прокладки телеграфной линии выбрана, пожалуй, не самая идеальная.
Потрепанные штормом суда все же встретились посреди океана, однако были и другие шторма, и несколько раз повторявшиеся разрывы кабеля, не говоря уж о нападениях китов и стоянках в Ирландии, во время которых производилась починка кабеля, а на борт брался новый запас угля. Тем не менее капитан Приди твердил, что он скорее отправится в ад, чем уведет свое судно, пока янки на их «Ниагаре» продвигаются вперед. Американский капитан, разумеется, придерживался аналогичных взглядов, о чем его матросы, вне всяких сомнений, сообщали матросам противной стороны в ходе благовоспитанных, отличавшихся ясностью формулировок бесед, которые велись в береговых ирландских пивных. Наконец в июле 1858 года установилась ясная погода, и Атлантика более недели оставалась спокойной, как какой-нибудь пруд, — и «Ниагара» вытащила свой конец кабеля на Ньюфаундленде, а «Агамемнон» дотянул свой до залива Валеншиа в Ирландии.
5 августа, когда это стало известно, газеты словно сошли с ума. Господствовавшая в мире англосаксонская раса достигла гармоничного единения, техника начала овладевать планетой — все это следовало должным образом отпраздновать. В Британии чинно звонили церковные колокола, раздавались рыцарские звания (одно из них получил Чарльз Брайт, которому было всего двадцать шесть лет), а газета «Таймс» напечатала официальное поздравление королевы Виктории. В Америке стреляли из пушек, проводили факельные шествия (отсюда и неприятный случай, когда пламя факела коснулось изготовленного из горючего материала купола, венчавшего новое здание нью-йоркского городского совета), а проповедники приписывали весь успех себе.
Филд стал героем, а Уайтхаусу предстояло теперь обратиться в пророка его — и он быстренько захватил власть в ирландской телеграфной станции, выставив из нее Томсона, начавшего соединять провода, не дожидаясь его появления. Там уже ожидали отправки десятки сообщений, и, хоть несколько первых успел передать сам Томсон, не столкнувшись при этом ни с какими затруднениями, заслуга отправки всех остальных, решил Уайтхаус, должна принадлежать только ему. И вскоре он добрался до самой длинной из телеграмм — официального поздравления, направленного королевой Викторией президенту Бьюкенену На Ньюфаундленде ожидали в боевой готовности телеграфные самописцы, вокруг них стояли специальные корреспонденты американских газет.
Однако что-то пошло не так. Первые телеграммы передавались безупречно, теперь же создавалось впечатление, что внутри кабеля происходят непонятные изменения. Телеграмма королевы состояла всего из девяноста девяти слов, умелый телеграфист мог отстучать ее за несколько минут, а между тем проходили часы, помрачневшие и притихшие члены филдовского персонала вбегали в телеграфную станцию и выбегали из нее, но только на следующий день, после шестнадцати с половиной часов утомительной передачи полный текст поздравления дошел наконец до получателя.
А дальше все стало еще хуже. Отправка и последующие повторные отправки столь же короткого ответа Бьюкенена королеве заняли больше тридцати часов. Сохранившиеся документы показывают, что по кабелю раз за разом посылались сообщения: «Передавайте помедленнее», или «Повторите», или самые жалостные из всех — многократные «Что?». Газеты начали проникаться подозрениями, пышные поздравительные речи сменились саркастическими, и вскоре представители Филда попросту перестали появляться на людях.
И причиной всего этого был спрятавшийся в здании ирландской телеграфной станции и приходивший во все большее отчаяние Эдвард О. Уайтхаус. Ныне он оказался решительно не в своей стихии, ибо все, о чем говорил Томсон, приобретало очертания истины. Телеграфисты Уайтхауса посылали короткие отчетливые сигналы, но на другой конец кабеля сигналы эти приходили расплывчатыми и размазанными — распознать их после того, как они пересекали Атлантику, оказывалось невозможно.
Уайтхаус сделал то, что сделал бы на его месте любой пойманный на обмане наглец, — запаниковал. Он установил в ирландской станции приобретенные за немалые деньги резервные генераторы: гигантские, в полтора метра высотой, батареи, способные выстреливать в кабель огромные количества — чего? Уайтхаус полагал, что они посылают в кабель некое подобие искр, летящих от контакта сварочного аппарата, только поменьше — или, если прибегнуть к терминологии более поздней, что они отправляют в провод целые флотилии заряженных электронов, которые дальше катятся по нему сами собой. Томсон в это не верил. С его точки зрения, батарея выстреливала мощное, неконтролируемое силовое поле. Подача большей энергии из батарей на дно океана означала попросту, что поле это становится все более сильным. Вот почему, говорил он, крайне важно никогда большие батареи не использовать.
Уайтхаус его не слушал. Он был грубым, практичным человеком, самостоятельно пробившимся в верха английского общества. Сила позволила ему сделать это, она же проведет его и по дальнейшему пути. Да и никакой туг загадки нет. Сигнал не проходит, значит, считал Уайтхаус, нужно его усилить, послав из батарей побольше крошечных электрических частиц. Освященная временем английская традиция требовала говорить с иностранцем погромче — в надежде, что он лучше поймет тебя, если ты будешь орать, — и теперь, в последние недели августа, Уайтхаус приказал своим подчиненным подключить полутораметровые генераторы, и пусть они делают свое дело.
Решение это оказалось на редкость неудачным. Многие из вас наверняка обращали внимание на странные предупредительные таблички, украшающие телевизоры и ноутбуки: «БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ, ВСКРЫВАЯ УСТРОЙСТВО, ДАЖЕ ЕСЛИ ОНО ОТСОЕДИНЕНО ОТ СЕТИ». Но зачем же осторожничать, если вилка уже вынута из розетки? Причина тут в том, что электрические заряды могут скапливаться внутри телевизора или ноутбука на различных металлических поверхностях. И если любитель, пытающийся починить такое устройство, сунет между двумя этими поверхностями потный палец, электрические заряды, ожидавшие воссоединения на отделенных одна от другой воздухом поверхностях, тут же найдут легкий путь навстречу друг другу — через палец.
Забравшись внутрь маленького ноутбука, вы, скорее всего, и удар получите небольшой. Но после того, как Уайтхаус подсоединил к трансатлантическому кабелю мощные батареи, внутри этого кабеля начали создаваться условия намного, намного худшие. Уайтхаус посылал в него силовое поле, в сотни раз более мощное, чем то, какое когда-либо намеревался использовать Томсон. Некая часть этого поля оставалась в центральном медном проводе и воздействовала на его электрические заряды, однако часть намного большая легко уходила в сторону через тонкую резиновую изоляцию и затем возбуждала электрические токи в железной оболочке кабеля. Вспомните, однако, как разогревалась в лампочке Эдисона нить накаливания, когда сквозь нее проходило множество заряженных частиц, ударявших в атомы металла, из которого эта нить состояла, и скользивших по ним. То же самое происходило и на дне Атлантического океана. Центральный медный провод нагревался, внешний железный кожух тоже — а между ними лежала резина.
Всякий раз, как Уайтхаус приказывал своим операторам послать очередную телеграмму, им приходилось сотни раз нажимать на ключ, чтобы передать коды Морзе. А это означало, что они направляли в кабель сотни всплесков невидимого силового поля. Медная сердцевина кабеля и его железная оболочка быстро разогревались, поскольку скачки поля создавали в них сильные токи. И в конце концов зажатая между ними резина начала не просто согреваться. Она начала плавиться. И в каждой точке, в которой это случалось, заряженные частицы кабеля обнаруживали, что им больше не нужно проделывать путь вперед, имевший протяженность в три тысячи с лишком километров. У них находился путь куда более короткий, ничем теперь не перекрытый путь — длиною в каких-то два с половиной сантиметра — из меди в железо. Он был и вправду намного короче, откуда и взялось выражение «короткое замыкание».
Чем большие усилия предпринимал Уайтхаус для того, чтобы исправить положение, — чем лихорадочнее добавлял все новые огромные батареи, — тем хуже приходилось кабелю. По прошествии нескольких дней Уайтхаус выбросил свое оборудование на свалку и украдкой, взяв с операторов клятву, что они все сохранят в тайне, вернулся к изначальным, куда более слабым передатчикам и приемникам Томсона. Однако вред уже был причинен. Слишком малое число электрических частиц сохраняло теперь способность путешествовать, никуда не отклоняясь, по длинному центральному медному проводу — все большее и большее их число уходило в сторону, по удобному короткому пути, ведшему в железную оболочку. А из нее они упархивали в океан, слегка подогревая соленую воду и даже близко не подходя к находившейся в тысячах километров от них приемной станции.
К сентябрю по кабелю проходили только обрывки слов, а к 20 октября расплавилось такое количество изоляции, что по кабелю перестали проходить любые сигналы. Кабель погиб, и больше им никто никогда не пользовался. Уайтхауса уволили, на его место поставили Томсона. Отчаявшиеся директора компании Филда согласились делать все, что скажет Томсон. Имеются у него какие-нибудь предложения?
Предложения у него, разумеется, имелись. Нужно проложить новый кабель, сказал он, с куда более толстой резиновой изоляцией, способной помешать полю проскочить сквозь нее. А когда это будет сделано — использовать лишь очень легкий нажим со стороны батарей. Что именно происходит внутри медной сердцевины кабеля, Томсон не знал — до открытия электрона оставались еще десятки лет, — но знал, что носитель электрического тока, что бы он собой ни представлял, обладает весом столь несказанно малым, что его не смогут определить даже ювелирные весы. Только этот малый вес и должны были перемещать создаваемые батареей силовые поля. Томсон собирался подарить Сайрусу Филду джинна шепчущего, а не ревущего.
Сайрус Филд, по-видимому, все еще питал по поводу этой теории кое-какие сомнения, однако у него не оставалось выбора. Если он сдастся, проекту придет конец. И использовать грубую силу, как потерпевший крах Уайтхаус, он тоже не мог. Оставалось рискнуть, сделать ставку на правоту Фарадея и Томсона, на то, что способные передвигать электроны невидимые силовые поля действительно существуют. И сам проект станет в конечном счете детальной проверкой удивительных предсказаний Фарадея.
Последовали новые трудности и новые задержки; в 1865 году усовершенствованный кабель порвался, повергнув всех в горе, на двух третях расстояния да еще и на такой глубине, что вытащить его на поверхность и отремонтировать было невозможно. Однако в 1866-м, с помощью самого большого в мире судна «Грейт Истерн», был проложен новый — и успешно. И как только второй конец его оказался на берегу, кабель заработал без сбоев и продолжал работать, почти безостановочно, принося год за годом прибыль. Фарадей был к тому времени уже очень стар и очень болен, однако эту новость он, похоже, все-таки узнал — и не исключено, что от самого Томсона.
Томсон гордился достигнутым, Сайрус Филд богател. А мы теперь знаем, что из розеток наших квартир вовсе не бьют постоянные фонтаны электронов. В розетке кроется в ожидании силовое поле, поступающее туда от далекой электростанции.
Когда вы вставляете в розетку вилку какого-либо устройства и включаете его, это поле входит, так сказать, в ваш дом, проникает в компьютер или лампу и просто-напросто встряхивает электроны, уже поджидавшие его там. Когда же вы выдергиваете вилку из розетки, прекращается и поступление силового поля.
И это отвечает наконец на вопрос о том, почему электроны не скапливаются в телефоне того, с кем вы разговариваете. Прежде всего потому, что ваш голос никаких электронов в его трубку не посылает! Когда вы звоните кому-то, вы всего лишь посылаете ему невидимое силовое поле, которое встряхивает электроны, уже имеющиеся в его телефонном аппарате. Индивидуальные электроны никаких дальних путешествий не совершают — собственно говоря, они дрейфуют так медленно, чуть ли не со скоростью пешехода, что единичный электрон сумел бы доковылять от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса только за месяц с лишком. А вот невесомое силовое поле, заставляющее электроны суетливо тесниться, покрывает это расстояние за долю секунды, делая возможным ваш якобы одновременный разговор.
После успеха, связанного с трансатлантическим кабелем, Сайрус Филд был с Томсоном неизменно почтителен, однако от разговоров насчет незримых полей явным образом уклонялся. Бизнесмену, который вырос в эпоху лязгающих паровых машин, такие поля все еще представлялись чем-то слишком уж странным. Томсон же не сомневался в том, что электричество станет рано или поздно огромной промышленной силой и потребует удобных обозначений, которые позволят людям понимать, какое именно количество движущей силы, создаваемой этими невидимыми полями, они покупают. Вероятно, ему хотелось дать этой движущей силе имя его идола Фарадея, однако в области научных наименований на протяжении всего девятнадцатого столетия тон задавали французы, и, хотя они не имели ничего против досточтимого мистера Фарадея, он, к великому его несчастью, родился вне Франции, а к тому же — обстоятельство настолько огорчительное, что о нем и упоминать-то было больно, — не владел французским языком в мере, достаточной для того, чтобы публиковать отчеты от своих открытиях именно на нем.
Произошел обмен памятными записками, сопровождавшийся обменом ядовитыми письмами и закулисными политическими интригами, и наконец состоявшаяся в Париже конференция — на которой присутствовал и чрезвычайно огорченный Уильям Томсон — утвердила официальное название единицы силы, создаваемой незримым полем. Когда за несколько десятилетий до этого Наполеон вторгся в Италию, многие итальянские патриоты пришли в ужас, однако Алессандро Вольта — человек с двумя металлическими дисками во рту, создатель первой надежно работавшей электрической батареи — хорошо понимал разницу между чистотой убеждений и мирским успехом. И потому он принял французское вторжение, с многословной изысканностью высказался о благодетельности мудрого освободителя Наполеона, и это, вкупе с его благоразумными публикациями на французском языке, обратило Вольту в любимца французов. И хоть Вольта так и не понял, как и почему работают его батареи, интенсивность проникающей в ваши дома движущей силы измеряется ныне в «вольтах», а не в «фарадеях». Когда вы покупаете компьютер, на кожухе которого указано, что он работает от напряжения в по вольт, это означает, что для его работы требуется силовое поле, дающее по единиц этой движущей силы.
Может показаться, что на этом история электричества и заканчивается. Существуют древние, скрытые во всей материи заряженные электроны, и существуют силовые поля, способные извлекать эти электроны и приводить их в движение. Однако если бы этим все и исчерпывалось, мы бы и поныне жили в мире величавой викторианской техники — у нас имелись бы красиво изукрашенные электрические лампы, телеграф, может быть, даже электрические самодвижущие экипажи — но и не более того. Не было бы ни радио, ни телевидения, ни сотовых телефонов, ни спутников, посылающих на Землю сигналы GPS , ни WiFi или Bluetooth, вообще никакой техники беспроводной связи. А между тем даже во времена Томсона существовали указания на то, что у электричества имеются и другие свойства.
Уже в то время, когда прокладывался первый колоссальный трансатлантический кабель, еще один друг Томсона, Джеймс Клерк Максвелл, начал внимательно приглядываться к полям, которые пытался контролировать Томсон. (Максвелл был тем самым молодым ученым, к которому в 1857 году обратился с просьбой о помощи Фарадей.) Он-то и понял, что поля обладают сложным внутренним устройством и состоят на самом деле из двух частей — электрической и магнитной.
Картина у него получилась до крайности необычная.
Каждая электрически заряженная частица Вселенной образует центр огромного силового поля, писал он. Это «электрическое» поле простирается вокруг нее подобно текучему ореолу. И все мы носим с собой такие ореолы везде и повсюду: они передвигаются вровень с нами. При нормальных условиях положительные и отрицательные заряды, окружающие нас, уравновешивают друг друга, и потому мы никаких эффектов не наблюдаем. Однако если вы пошаркаете ступней по ковру, то получите вместе со скрытыми в нем электронами избыточное количество отрицательного заряда, и поле, создаваемое вами, станет более плотным, более интенсивным. Поднимите палец, и это чуть более сильное, чем у других, поле начнет распространяться от вас подобно свету, льющемуся из фонаря статуи Свободы. При этом вы вполне можете получить удар статическим электричеством — однако им дело не ограничится.
Каждый раз, потрясая вашим заряженным пальцем, вы будете создавать примерно такой же эффект, какой возникает, когда вы встряхиваете большую банку с желе или болтаете опущенной в пруд рукой. Исходящее от вас поле начнет подрагивать.
А теперь самое удивительное. Вскоре после того, как вы вынете из пруда руку, которой болтали в воде, рябь, созданная вами на его поверхности, уляжется. Порожденная вами волна исчезнет. Максвелл понял, что у невидимого силового поля Фарадея имеется еще и магнитная составляющая. Когда в электрической части возникнет подобие ряби, она напитывает собой вторую, незримую магнитную часть. (Почему? Потому что изменяющееся электрическое поле порождает поле магнитное, что и понял Джозеф Генри с его электромагнитами: пропусти по катушке ток — и в ней возникнет магнитная сила.) Но что же в таком случае происходит, когда усиливается магнитная составляющая невидимого силового поля? Да то, что изменения магнитных полей порождают новое электрическое поле. Как раз это и показал сам Фарадей своим великим подвальным экспериментом 1831 года.
А это означает, что, просто помахивая электрическим зарядом, вы создаете колебания электрического поля, и, когда первая его зыбь замрет, она уже создаст новое поле — магнитное. Ко времени же, когда в свой черед затухнет и магнитное, изменения его интенсивности успеют создать новое электрическое поле. А когда ослабнет и оно, появится другое магнитное поле и…
И это никогда не закончится. Чтобы встряхнуть начальный электрический заряд, вам следует потратить некоторую энергию, но, сделав это, приведя в движение первое из взаимосвязанных полей, вы можете спокойно отправляться спать. Пройдут десяти- и тысячелетия, о вашем земном существовании все напрочь забудут, однако волны, созданные вами в этом комбинированном «электрическом-плюс-магнитном» поле, так и будут странствовать по Вселенной. Они бессмертны. Это рябь на летящем по небу волшебном ковре, «паутина, растянутая в небесах». Томсон упустил ее из виду, потому что смешивал одно с другим и не мог отчетливо различить две отдельные части поля и то, как они создают одна другую, возрождаясь, подобно фениксу, — вечно. Максвелл же, наконец, показал, что видение, явившееся Фарадею в его подвальной лаборатории, было истинным.
Максвелл записал свои идеи в виде нескольких сложных уравнений. Однако, когда он в 1879 году умер, идеи эти. хоть их и поддерживал Томсон, все еще воспринимались большинством ученых как гипотеза. Ну кто же мог поверить, что мы живем во Вселенной, кишащей такого рода невидимыми волнами? Было хорошо известно, что обычные электрические провода способны иногда создавать подобные волны. Однако никто не попытался всерьез расположить эти провода так, чтобы они стали специализированной пусковой платформой такой зыби в «электромагнитном» поле; никто, даже в начале 1880-х, не соорудил детектор, способный эту зыбь обнаруживать.
А затем, в 1887-м, такой человек нашелся. Проделавший это экспериментатор — Генрих Герц — оставил дневник настолько интересный и подробный, что мы можем представить его работу, пользуясь почти исключительно словами Герца, перемежая их словами его современников и прямых последователей. Вот к этому, полученному из первых рук рассказу о рождении нашего беспроводного мира мы теперь и обратимся.
Карлсруэ, Германия, 1887
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1884:
27 января 1884. Размышлял об электромагнитных лучах.
4 мая. Вечером взялся за максвелловский электромагнетизм.
13 мая. Ничего, кроме электромагнетизма.
16 мая. Весь день проработал над электромагнетизмом.
8 июля. Электромагнетизм, все еще безуспешно.
17 июля. Подавлен, не смог ничего добиться.
24 июля. Работать не хотелось.
7 августа. Просмотрев «Фрикционное электричество» Риса, понял, что большая часть установленного мной к этому времени уже известна.
Письмо Генриха Герца родителям, 6 декабря 1884:
Поползли слухи о моих перспективах здесь и в Карлсруэ, то один, то другой коллега спрашивает меня: «Вы собираетесь нас покинуть?» — а я ничего об этом не знаю.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1885–1886:
28 ноября [1885]. Субботний вечер в ночном клубе.
13 декабря. Одинокая утренняя прогулка под метелью в Этлинген.
31 декабря. Счастлив, [что] этот год закончился, надеюсь, следующий не будет на него похож.
22 января 1886. Сильный холод и зубная боль.
23 января. Весь день еле волочил ноги, лег как можно раньше.
12 февраля. Весь день проработал с батареей.
18 февраля. Усердно работал с батареей.
24 марта. Заменил Мартина новым механиком. Его первое достижение: разбил стекло большого фрикционного электрогенератора.
15 июня. Троица, праздничный день. Подавлен угрозой войны.
31 июля. Свадьба.
16 сентября. Все еще не решил, каким проектом заняться.
Программная речь Генриха Герца в Императорском дворце, Берлин, август 1891:
За пределами нашего сознания раскинулся холодный, враждебный мир реальности. Между ними тянется узкая пограничная полоса наших чувств. Любая связь между двумя мирами требует пересечения этой узкой полоски… И для достижения должного понимания самих себя и внешнего мира чрезвычайно важно провести глубокое исследование этой пограничной полосы.
Похвальное слово памяти Генриха Герца (1857–1894), произнесенное нобелевским лауреатом Максом фон Лауэ:
Так начался классический период жизни Герца … Экспериментируя… Герц обнаружил нечто неожиданное.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1887:
3 июня. Сделать удалось немногое — сырая погода.
7 июня. Немного поэкспериментировал; на душе неспокойно, желание работать отсутствует.
18 июля. Эксперименты с искрами от батареи.
19 июля. Желание работать исчезло полностью.
7 сентября. Начал работать в лаборатории над быстрыми осцилляциями.
8 сентября. Экспериментировал … старался докопаться до сути дела .
Письмо Генриха Герца родителям, осень 1887:
Мои коллеги, если они вообще об этом думают, считают, что я с головой ушел в оптические эксперименты, а я между тем занимаюсь совсем другими вещами…
Наставник Герца, Герман фон Гельмгольц, давно уже просил его проверить предсказания Максвелла. Теперь Герц сообразил, что сделать это можно, соорудив аппаратуру, состоящую из двух частей. Первой был передатчик, в котором между двумя блестящими металлическими шарами проскакивали электрические искры. Герц надеялся, что содержащиеся в этих искрах электрические заряды будут генерировать предсказанные Максвеллом невидимые волны.
Вторую часть образовывала свободно подвешенная проволочная рамка. Это был приемник. Если Максвелл прав, невидимые волны, вылетев из передатчика, пересекут аудиторию и достигнут металлической подвески. Для того чтобы убедиться в поступлении волны, Герц сделал в рамке узкую прорезь. Если волна поступит, она пройдет через эту прорезь и породит другую искру.
Никаких проводов, соединяющих передатчик и приемник, не было. Если в прорези приемника проскочит искра, значит, Максвелл был прав.
Генрих Герц
Программная речь Генриха Герца перед Немецкой АССОЦИАЦИЕЙ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ наук, Гейдельберг, 20 сентября 1889:
Искры [которые должен был детектировать приемник] микроскопически коротки, длина их не превышает сотой доли миллиметра. И существует каждая из них лишь в течение миллионной доли секунды. То, что их можно увидеть, представляется почти абсурдным и невозможным; однако в совершенно темной комнате глаз, отдохнувший в темноте, регистрирует их. На этой тонкой нити и висел успех нашей затеи.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1887:
17 сентября. Эксперименты дают очень красивые дополнительные результаты .
19 сентября. Поставил опыты с относительным расположением рамок и зарисовал эти расположения.
25 сентября. Воскресенье. Много работал дома со вторым рисунком.
2 октября. В 2.45 утра родилась дочь, которую мы назовем Иоганна Софи Элизабет.
5 октября. Утром снова приступил к работе.
Письмо Генриха Герца Герману фон Гельмгольцу (ведущему физику Германии), 5 ноября 1887:
Я хотел бы воспользоваться этой возможностью, досточтимейший герр тайный советник, чтобы сообщить Вам о некоторых экспериментах, которые я недавно с успехом завершил… Не хочется отнимать у Вас время, однако эта статья касается предмета, которым Вы несколько лет назад сами просили меня заняться.
Письмо Элизабет Герц (жены) родителям Герца, 9 ноября 1887:
В субботу Гейнс [так она называла Генриха] отослал рукопись статьи проф. Гельмгольцу, а во вторник получил ответ — почтовую открытку, на которой стояли лишь следующие слова: «Рукопись получена. Браво! В четверг сдам статью в печать ». Естественно, нам это доставило огромное удовольствие, более того, в понедельник Гейнс уже приступил к новым опытам и, придя вечером домой, сказал мне, что собрал аппаратуру, проверил ее и через четверть часа вновь получил очень красивые результаты… Теперь он просто вытаскивает эти красивые результаты из рукава… Конечно, я ничего в этом не понимаю .
Речь Макса Планка, посвященная памяти Герца. Произнесена в Берлинском физическом обществе 16 февраля 1894:
Кто из ученых не помнит и поныне чувство восхищения и изумления, охватившее его при известии об этих открытиях? Статьи следовали за статьями в быстрой последовательности, сообщая о все новых наблюдениях. Мы узнали, что электрические процессы способны создавать (динамические) эффекты; что электромагнитные волны переносятся по воздуху; что электрические волны распространяются точно так же, как световые. И доказательства всего этого были получены с помощью крохотных искр, разглядеть которые удавалось лишь в полной темноте, да и то через увеличительное стекло!
Письмо Генриха Герца родителям, 13 ноября 1887:
На этой неделе мне вновь повезло с моими опытами. Никогда еще не вступал я на столь плодородную почву, где перспективы открываются и справа, и слева. То, чем я сейчас занимаюсь, вертелось в моей голове не один год, но я не верил, что это может быть сделано …
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1887:
16 декабря. Снова вернулся к моим экспериментам и начал заполнять оставшиеся пробелы.
17 декабря. Успешно экспериментировал.
21 декабря. Экспериментировал весь день.
28 декабря. Экспериментировал и наблюдал эффекты, создаваемые электромагнитными волнами.
30 декабря. Эффект наблюдается по всей длине аудитории.
31 декабря. Устал от экспериментов. Вечер в доме тестя и тещи. С удовольствием оглядываюсь на прошедший год.
Программная речь Генриха Герца перед Немецкой ассоциацией развития естественных наук, Гейдельберг, 20 сентября 1889:
Сами по себе, все эти эксперименты были очень просты, но [когда я завершил их]… было лишь естественным попробовать продвинуться на несколько шагов дальше…
Письмо Генриха Герца родителям, 17 марта 1888:
[Теперь] я убрал из аудитории большие люстры, чтобы получить как можно больше пустого пространства… Вчера поставил несколько новых опытов.
Похвальное слово памяти Генриха Герца Макса фон Лауэ:
[Следующее] исследование… стало огромным шагом вперед. До этого приемник и передатчик находились вблизи друг от друга, теперь же Герц разнес их настолько, насколько то позволяла сделать самая большая из имевшихся в его распоряжении комнат — аудитория института , — то есть на пятнадцать метров. Передатчик стоял у одной стены, а противоположная стена была преобразована в зеркало, отражавшее электрические волны.
Используя большое расстояние между приемником и передатчиком, Герц надеялся показать, что невидимые волны отражаются от стен комнаты.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1888:
27 февраля. Готовился к новым экспериментам. Изготовил металлические щиты .
5 марта. Экспериментировал с образованием теней электромагнитными лучами.
9 марта. Смерть кайзера .
14 марта. Вечерняя лекция в Математическом клубе .
Генрих Герц, «Избранные статьи», 1894:
Мне показалось, что я заметил странное усиление [волн] перед … стенами комнаты … Я подумал, что причиной его может быть отражение электрической силы … мысль эта показалась мне почти недопустимой; она полностью расходилась с существовавшими тогда представлениями о природе электрической силы .
Герц обнаружил, что создаваемые им волны могут, хоть они и невидимы, отражаться, отскакивать от зеркал, точно так же, как видимый свет. А между тем они создавались волнообразными импульсами силовых полей, которые распространялись от стремительно летевших искр его простого передатчика.
Выдержки из дневника Генриха Герца, март 1888 :
С величайшей тщательностью повторил эксперименты.
Экспериментировал; мне кажется, что благодаря отражению от стен я обнаружил стоячие электромагнитные волны.
Письмо Генриха Герца Герману фон Гельмгольцу, 19 марта 1888:
Я хотел бы сообщить Вам о следующем новом результате: распространяющиеся в воздухе электромагнитные волны отражаются от сплошных проводящих стен… явление это выражается очень четко и наблюдалось во множестве разнообразных случаев… Я постарался также спроецировать этот эффект на большое расстояние, использовав для этого вогнутые зеркала, и получил некоторые свидетельства успеха…
Письмо Элизабет Герц (жены) родителям Герца, 9 декабря 1888:
Сегодня я снова пишу вместо Генриха; он так погрузился в работу, что не хочет ее прерывать…
Нынче утром пришло письмо от тайного советника Олтхоффа, он предлагает Генриху на выбор профессорские должности в Берлине и в Бонне.
Письмо Генриха Герца родителям, i6 декабря 1888:
Я окончательно остановился на Бонне; 22-го встречусь с Олтхоффом, чтобы обсудить условия. Судя по тому, что я слышал, тамошняя плата за лекции может сделать профессора богатым человеком … В общем и целом нельзя отрицать того, что на этот раз мне улыбнулась удача, — так, во всяком случае, это выглядит со стороны…
Письмо Германа фон Гельмгольца Генриху Герцу, декабрь 1888:
Досточтимый друг… Персонально я сожалею, что Вы не переберетесь в Берлин, однако должен сказать, что, отдав предпочтение Бонну… Вы поступили совершенно правильно… Человеку, который еще собирается взяться за решение многих научных проблем, лучше оставаться вдали от больших городов…
Письмо Генриха Герца родителям, декабрь 1888 — январь 1889:
Я … решил остановиться на доме Клаузиуса. В парке при нем уже цветет прекрасный каштан. Но есть одна помеха.
Еще четыре года назад в этих комнатах находилась медицинская клиника, и, хотя с тех пор стены их отскоблили и навесили новые двери, медики тем не менее не советуют молодой семье въезжать в такую квартиру, поскольку в ней могла сохраниться какая-нибудь инфекция.
Я обратился к профессору медицины, [который] сказал мне, что опасность заражения очень мала…
Из письма Германа фон Гельмгольца, посвященного выдвижению кандидатуры Герца на членство Берлинской академии наук, 31 января 1889:
Нижеподписавшийся выдвигает предложение избрать профессора Германа Герца членом-корреспондентом академии… Герц приобрел известность рядом весьма изобретательных и обладающих чрезвычайной важностью исследований…
Выдержки из дневника Генриха Герца, март 1889:
17 марта. Провел обширные расчеты.
26 марта. Отослал статью.
Программная речь Генриха Герца перед Немецкой ассоциацией развития естественных наук, Гейдельберг, 20 сентября 1889: [Электричество] стало могучим царством. Мы обнаруживаем [его] в тысяче таких мест, в которых ранее никаких доказательств его присутствия не имели… Электричество охватывает собой всю природу…
Письмо Генриха Герца родителям, написанное во время его чествования в Королевском обществе Лондона, 5 декабря 1890:
Я выехал сюда в пятницу вечером и появился в Лондоне в субботу, после полудня… Меня представляли самым разным людям, мне не всегда удавалось разобрать их имена… И конечно, мне было особенно приятно познакомиться со старейшиной зарубежных физиков, сэром У. Томсоном, и другими…
Из предисловия Уильяма Томсона к «Избранным работам» Герца:
За [многие] годы, прошедшие с тех пор, как Фарадей впервые вызвал раздражение знатоков математической физики своими кривыми силовыми линиями, в создании научной школы девятнадцатого столетия участвовало немалое число тружеников и мыслителей… Однако посвященные электричеству статьи Герца, написанные в последнее десятилетие века, навсегда останутся незыблемым монументом.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1891:
14 января. [Родилась] дочь; и мать, и младенец чувствуют себя хорошо.
16 января. Заряжал электрометр.
18 января. Исследовал конденсатор на прохождение через него электрического тока.
Письмо Генриха Герца родителям, 1892:
Жизнь наша так спокойна, как только можно себе представить… К сожалению, для меня, а стало быть, и для Элизабет, она несколько подпорчена тем, что я, бог весть как, простудился и никак не поправлюсь.
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1892:
10 мая. Устроил в парке большую песочницу, чтобы дети могли играть в ней, когда отсутствует Элизабет. Там есть волшебная пещера.
27 июля. Моя простуда совсем распоясалась. Пришлось на время прервать работу.
Речь Макса Планка, посвященная памяти Герца. Произнесена в Берлинском физическом обществе 16 февраля 1894:
Поначалу его болезнь казалась безвредной, однако лечение заметных улучшений не давало, напротив, с ходом времени ему становилось все хуже. Но к началу зимы [его друзья] еще не могли, да и не желали представить себе возможный исход этой болезни…
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1892:
29 августа. Заезжали направляющиеся в Гамбург родители.
7 октября. Серьезная операция.
9 октября. Сильные боли .
11 октября. Попытался подняться, но температура еще очень высока .
Письмо Генриха Герца родителям:
Теперь мне, к сожалению, приходится дожидаться восстановления моих сил… Но я все еще надеюсь, что наступит время, когда я смогу полностью сосредоточиться на работе.
Письмо Генриха Герца родителям, октябрь 1892:
К сожалению, о себе я ничего, способного порадовать, сообщить не могу, какое бы то ни было улучшение отсутствует, а единственное утешение — если это утешение — состоит в том, что, согласно опыту, такого рода состояние обычно бывает затяжным …
Выдержки из дневника Генриха Герца, 1892:
19 октября. Тревожный период.
28 октября. Нарост за левым ухом продолжает увеличиваться; безуспешные попытки дренировать его.
19 октября. Валб вызвал профессора Вицеля, который провел операцию и удавил сосцевидный отросток.
Письмо Генриха Герца родителям, 23 декабря 1892:
Неужто уже Рождество? Кажется, что только вчера лето было в самом разгаре, а все происшедшее с той поры миновало мое сознание или было страшным сном, от которого я никак не могу пробудиться.
Выдержки из боннских дневников Генриха Герца, 1890-Е:
… Гулял, тщетно пытаясь придумать исходные точки для новой работы.
…Экспериментировал с железной барометрической трубкой.
…Эксперименты указывают на возможность получения благоприятных результатов. …Эксперименты выглядят малообещающими, поэтому я пришел в уныние и прервал их…Почувствовал себя пресыщенным физикой.
Письмо Генриха Герца родителям, декабрь 1893 :
Я принадлежу к тем… кто обречен на недолгую жизнь… Я не выбирал для себя такой судьбы, но, поскольку она постигла меня, остается лишь согласиться с этим.
Генрих Герц умер 1 января 1894 года от того, что называлось тогда заражением крови, — возможно, полученным им от веществ, хранившихся в медицинской клинике, которая прежде находилась в его доме. Ему было тридцать шесть лет.
Вскоре после этого исследователей-теоретиков в науке начали теснить практические изобретатели, среди которых особенно заметным оказался сын ирландки, унаследовавшей состояние, нажитое производством виски «Джеймсон». Поскольку она поселилась в Италии, ее сын, хоть он и бегло говорил по-английски, получил фамилию ее мужа: Маркони.
ИЗ НОБЕЛЕВСКОЙ ЛЕКЦИИ ГУЛЬЕЛЬМО МАРКОНИ, II ДЕКАБРЯ 1909:
Еще в 1895 году, в Италии, я приступил в моем доме под Болоньей к исследованиям и экспериментам, имевшим целью определить, позволяют ли Герцевы волны передавать сигналы на расстояние без каких-либо соединительных проводов. Первые опыты ставились с обычным осциллятором Герца [в котором, так же как в ранних опытах Герца, для создания волн использовались искры]. Этот аппарат позволил мне передавать телеграфный сигнал на расстояние примерно в полмили.
В августе 1895-го я создал новый прибор…
Из книги Чарльза Брайта «Телеграфия на подводных лодках. Ее история, создание и работа», 1898:
Маркони удалось создать резонатор, работавший… на расстояние почти в девять миль. Это… новейшее достижение индуктивной телеграфии. Беспроводная телеграфия Маркони основана на принципе использования Герцевых волн и их передачи… посредством электрических искр…
ИЗ ПУБЛИЧНОЙ ЛЕКЦИИ СЭРА У. Г. ПРИСА «ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ В ПРОСТРАНСТВЕ БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОВОДОВ», Лондон, 4 июня 1897:
В июле прошлого года мистер Маркони привез в Англию новый план. Мистер Маркони использует электрические, или Герцевы, волны… он изобрел новое реле… Через Бристольский канал были переданы великолепные сигналы.
«Труды Королевского общества», 28 мая 1903: Замечательный успех Маркони по части сигнализации через Атлантику позволяет сделать вывод, что волны огибают скругленную поверхность Земли.
Посылавшиеся Маркони сигналы были просто более мощным вариантом невидимых волн — волнообразного движения электрического и магнитного полей, — которые Герц генерировал в своей лаборатории. Так как они излучались (« radiated ») в пространство, их перестали называть «Герцевыми волнами» и стали именовать «радиоволнами».
Из одиннадцатой редакции энциклопедии «Британника», 1910:
В настоящее время для осуществления связи через Атлантику используются мощные станции, позволяющие посылать сообщения и днем, и ночью … Герцева волновая телеграфия, или «радиотелеграфия», как ее иногда называют, играет важнейшую роль в военно-морской стратегии и в связи между судами.
Сообщение, полученное с пассажирского лайнера «Олимпик», находившегося в 2600 км от Восточного побережья США, 14 апреля 1912:
(««Титаник» столкнулся с айсбергом. Быстро тонет». Сообщение было принято молодым телеграфистом по имени Дэвид Сарнов в филадельфийском универсальном магазине Wanamaker’s.)
Множество изобретателей и иных заинтересованных сторон принялись искать дополнительные способы использования этого нового устройства.
МЕМОРАНДУМ, НАПРАВЛЕННЫЙ БЫВШИМ ТЕЛЕГРАФИСТОМ ДЭВИДОМ САРНОВЫМ ВИЦЕ-ПРЕЗИДЕНТУ «АМЕРИКАНСКОЙ КОМПАНИИ БЕСПРОВОДНОЙ ТЕЛЕГРАФИИ МАРКОНИ» ЭДВАРДУ ДЖ. НЭЛЛИ, 1915:
Я разработал план, который позволит сделать радио таким же предметом домашнего обихода, каким является пианино… идея состоит в беспроводной передаче музыки в дома людей… Приемник можно сконструировать в виде «музыкального радиоящика», ведущего прием на нескольких длинах волн, а переход с одной из них на другую будет производиться единственным переключателем или нажатием единственной кнопки.
Если хотя бы миллион семейств сочтет эту идею хорошей, она может… дать значительную прибыль.
Меморандум Сарнова был отвергнут. Десятилетие спустя, в 1920-х, радиоаппаратура, продававшаяся основанной им компанией — RCA, — сделала ее одной из самых могущественных индустриальных фирм мира.
Радио меняло облик каждой страны, в которой его использовали. Хотя телеграфы с телефонами и передавали сообщения с высокой скоростью, они могли связывать лишь одного человека с другим. А радиоволны не были заперты внутри тонкого медного провода. По самой своей физической природе они разлетались во всех направлениях сразу, и это позволяло распространять информацию так широко, что при описании этого нового явления приобрел популярность термин «широковещание».
Фабричные марки собственной страны вдруг стали у ее покупателей куда более популярными, чем прежде; местные спортивные команды приобретали болельщиков по всей стране; культ знаменитостей — таких, как голливудские звезды, — распространился еще шире. Слушателям казалось, что радиопередачи обращены лично к ним.
Изменилась и политическая жизнь.
Адольф Гитлер. «Моя борьба»:
Всякая пропаганда должна быть доступной для массы; ее уровень должен исходить из меры понимания, свойственной самым отсталым индивидуумам из числа тех, на кого она хочет воздействовать. Чем к большему количеству людей обращается пропаганда, тем элементарнее должен быть ее идейный уровень… Солги только посильней — что-нибудь от твоей лжи да останется.
В Америке демагоги, которые использовали радио для насаждения своих идей, неизменно оставались в меньшинстве. А вот в Японии и нескольких европейских странах дело обстояло иначе: новаторское использование радиопередач нацистской партией было в годы, предшествовавшие 1933-му, главным фактором ее успехов на выборах.
В ходе 1930-х командование немецких танковых войск начало эксперименты по управлению крупными наземными и воздушными соединениями, которые предстояло использовать для покорения соседних стран, по радио. Исследователи других стран приступили к изучению иного вопроса: не является ли скрытая в радиоволнах мощь достаточной для того, чтобы удерживать боевые машины врага на расстоянии? Особенно интересовалось этим британское правительство. Королевский военно-морской флот долгое время защищал страну с моря. Нельзя ли с помощью радиоволн защитить ее и с воздуха?
От А. П. Роу, секретаря Комитета сил противовоздушной обороны по вопросам науки, ректору Импириал-Колледжа, члену Королевского ОБЩЕСТВА Г. Т. ТИЗАРДУ, 4 ФЕВРАЛЯ 1935:
Дорогой мистер Тизард!
К настоящему прилагается копия составленного мистером Уотсоном Уаттом секретного меморандума о возможности использования электромагнитного излучения для воздушной обороны…
Энергия в воздухе
Берег Суффолка, 1939, и Брюневаль, Франция, 1942
За годы, прошедшие после создания радио, идея радара приходила в голову далеко не одному радиотехнику, однако заставить свое начальство поверить в нее никому из них не удавалось. К примеру, в сентябре 1922 года Альберт Тейлор и Лео Янг, служившие в военно-морском флоте США, попытались послать через реку Потомак простой радиосигнал, но столкнулись со странными помехами. Приглядевшись к реке, они увидели, что по ней проплывает пароход. Однако средств, необходимых для исследования этого эффекта, им получить не удалось — их просто высмеяли: каким это образом громоздкий пароход может воздействовать на нечто столь призрачное и невесомое, как радиоволны? О подобных же явлениях сообщалось из России, Франции и большинства других стран, где широко использовалось радио, однако реакция на эти сообщения почти всегда была аналогичной.
К тому же и радиотехники были, как правило, людьми тихими и не напористыми. Впрочем, на счастье Британии, да, собственно, и всего цивилизованного мира, по крайней мере один специалист в области радио обладал качествами совершенно противоположными. Его звали Роберт Уотсон Уатт, и в 1935 году он работал в принадлежавшей Национальной физической лаборатории прескучнейшей, занимавшейся атмосферными исследованиями станции, которая находилась неподалеку от не менее скучного английского города Слау. Уж на что поэт Джон Бетджемен любил юг Англии, а и он, познакомившись со Слау, написал известное:
О бомбы дружелюбные, падите
На Слау вы и в порошок сотрите
И эти лавки, и кондиционеры…
Прямой потомок усовершенствовавшего паровую машину Джеймса Уатта, Уотсон Уатт некогда был в Шотландии многообещающим студентом, но с тех пор карьера его как-то не задалась. Брак Уотсона Уатта тоже давно свелся к скучной рутине («В те немногие часы, которые не отнимали у меня работа и сон, я был… супругом вялым и скучноватым»), да и все остальное было примерно на том же уровне («Росту во мне метр девяносто, человек недобрый назвал бы меня пузатым, человек подобрее — упитанным; я что-то вроде метеоролога… проведшего тридцать лет на государственной службе»).
Последнее-то и составляло проблему. Будучи потомком человека столь прославленного, Уотсон Уатт вовсе не желал закончить свой век как служащий средних лет, обладающий средним доходом и не обладающий даже средненькой известностью, да еще и застрявший где-то на периферии государственного научного учреждения, во многих милях от Лондона.
И вот в январе 1935 года на него словно с неба, а точнее сказать, из министерства военно-воздушных сил — что даже лучше — свалился запрос. Работавший в министерстве знакомый интересовался, имеется ли хотя бы доля истины в слухах о том, что можно создать радиопередатчик, способный посылать на летящий самолет ужасные «лучи смерти». Ответить на сам вопрос труда не составляло — нет, не имеется, поскольку радиоволны слишком слабы, чтобы причинить какой-либо ущерб массивному самолету. Однако Уотсону Уатту вовсе не хотелось, чтобы таким ответом все и закончилось.
Он понимал, что, как только ответ будет послан, ненадолго открывшаяся перед ним дверь в лондонское министерство тут же закроется; он так и останется торчать в Слау и, может быть, завязнет здесь навсегда. Если же он попробует развить эту идею, вытянуть из нее что-нибудь получше, чем она сама, тогда — как знать? — его могут начать регулярно вызывать в Лондон. Он получит возможность ездить в столицу за счет правительства, скромным образом присутствовать на совещаниях, встречаться с высокопоставленными людьми, а там и продвинуться по службе.
То, что в итоге проистекло из реакции Уотсона Уатта на случайный, по сути дела, запрос — сверхсекретные миссии в Вашингтон, личные совещания с Черчиллем, пожалованное королевой рыцарское звание и выделенные победившей страной огромные средства, — лежало далеко за пределами его воображения. И все же в тот момент, в январе 1935-го, он действительно нашел нечто способное заинтересовать министерство военно-воздушных сил, однако и эта находка составляла своего рода проблему. Уотсон Уатт был человеком очень гордым, но в то же время и довольно честным с самим собой. Сознавая, что метеоролог он хороший, Уатт не без грусти оценивал себя как «второразрядного физика» и «шестиразрядного математика».
Впрочем, у него был друг и коллега Арнольд Уилкинс, который проработал в Слау еще не настолько долго, чтобы записать себя в люди второго разряда. Уилкинс с удовольствием провел расчеты, показывающие, что может случиться, если послать радиоволны в направлении приближающегося самолета. Невидимые волны, в которые верили Фарадей, Максвелл и Герц, — те подобные волшебному ковру вибрации силового поля — не несут, разумеется, энергию, достаточную для того, чтобы расплавить самолет или изувечить пилота. Но, может, они способны на что-то еще?
Обдумав этот вопрос, Уилкинс сообразил, что они позволят использовать вражеский самолет против него же самого! Физик по образованию, Уилкинс знал нечто важное о металлах и в особенности о том, что происходит внутри металла, из которого состоит корпус самолета. Уотсон Уатт тоже знал это, но он был не силен в расчетах, и потому их совместную работу возглавил Уилкинс.
Во времена Фарадея и Уильяма Томсона лишь немногим теоретикам приходило в голову, что невидимые волны способны воздействовать на обычные твердые субстанции и порождать в них некое движение. Да оно было и понятно, ибо в отсутствие отдельных заряженных частиц — когда все они собраны в сбалансированные группы и упрятаны внутрь атомов, как и обстоит дело в окружающих нас обычных предметах, — электрическим и магнитным силам просто не за что зацепиться. (Тяготение же, напротив, не имеет противоположности, способной нейтрализовать его, отчего и остается неизменно заметным.)
Однако ко времени, когда началась совместная работа Уилкинса и Уотсона Уатта, стало уже ясно, как могут возникать электрические эффекты. В 1930-х атом привычно рассматривался как миниатюрная Солнечная система, в центре которой находилось подобное нашему Солнцу большое тяжелое ядро. А вокруг него вращались по далеким орбитам подобные планетам отдельные электроны. Радиоволны же суть колебания протяженного электрического и магнитного полей, так что, когда такая волна пронизывает отдельный атом, она пытается оторвать от него эти электроны.
Достаточно часто ей это сделать не удается. Поскольку находящиеся в наших телах электроны довольно крепко связаны с ядрами атомов, они — наши тела — для большинства подобного рода полей остаются невидимками. Даже атомы, из которых состоят обычные камни и кирпичи, устроены так, что радиоволны просто пролетают сквозь них, отчего мы и имеем возможность пользоваться сотовыми телефонами внутри домов.
Другое дело металлы. Атомы железа или алюминия построены иначе. Хотя большая часть электронов остается в этих атомах на своих орбитах, самые удаленные от ядер получают свободу Обычная полоска алюминиевой фольги содержит несколько миллиардов атомов, ее можно рассматривать как галактику из нескольких миллиардов звезд, у каждой из которых некоторые планеты движутся по близким орбитам, однако имеются и такие, что оторвались и ушли в открытый космос. Все это выглядит так, как если бы бесчисленные электрически заряженные нептуны и плутоны свободно летали среди звезд галактики, вместе с подобными им беглецами из других солнечных систем.
Вот так и выглядит металл, из которого состоит крыло самолета. Когда радиоволны врываются в одну из этих металлических галактик, самые близкие к ядрам каждой из миниатюрных солнечных систем электроны, быть может, и получают удары, но сорвать их с орбит не удается. А вот электроны далекие — блуждающие, одинокие, осиротевшие, — электроны, которые свободно движутся в миниатюрной галактике, — это уже совсем другое дело. Пролетающие через металл радиоволны «захватывают» их, и энергии этих волн хватает на то, чтобы увлекать такие электроны за собой.
Когда это происходит внутри крошечного металлического приемника, подобного тому, что встроен в сотовый телефон, электроны-одиночки начинают подрагивать, подрагивания эти усиливаются, и происходит передача наиважнейшей для нас информации — скажем, фразы «Эй, я в машине!». Уилкинс же сообразил, что когда радиоволна ударяет в гораздо больший по размерам кусок металла, то и результат получается куда более драматичный.
Вражеский самолет состоит из метров и метров такого уязвимого, ожидающего прихода волны металла. Любая посланная в его направлении радиоволна будет ускорять свободные, подвижные электроны этого металла. А между тем каждый электрон всегда окружен своим собственным силовым полем. Если электрон неподвижен, это силовое поле остается относительно спокойным и никаких сигналов от крыла самолета не исходит. Но если электрон начинает болтаться из стороны в сторону, взбалтывается и его силовое поле. (Именно это и поняли Максвелл и Герц.)
Нацелив радиопередатчик на самолет, вы заставите триллионы и триллионы электронов колебаться в унисон, образуя тем самым самостоятельные крошечные радиопередатчики. Иными словами, посылая невидимые радиоволны, Уилкинс мог обратить вражеский самолет в летающую передающую станцию! Весь самолет стал бы антенной, отключить которую невозможно.
Самый большой вопрос состоял, однако же, в том, будет ли эта передача настолько мощной, чтобы ее обнаружить. Ведь небо велико, а радиоволны малы. Большая часть посылаемых радиоволн будет рассеиваться и пролетать мимо самолета, или же к моменту встречи с ним они могут оказаться уже очень слабыми. Уилкинс провел расчеты. И выяснил: даже если рассеяние испускаемой волны будет настолько широким, что на долю электронов, которые присутствуют в металле самолета, отделенного от излучателя четырьмя милями, придется лишь тысячная ее часть, этого будет довольно. Тут снова начинает играть роль сама крошечность электронов. Уилкинс показал, что даже такая рассеянная волна заставит каждую секунду колебаться 60 квадрильонов (60 000 000 000 000 000) электронов, находящихся в крыле самолета. Невидимые радиоволны, генерируемые таким «электронным ветром», будут достаточно мощными, чтобы их можно было принять на земле. (Изобретенный десятилетия спустя самолет «стелс» остается невидимым для радаров отчасти потому, что используемая для него краска не пропускает в его металлический корпус значительную долю посылаемой радаром энергии, а отчасти по причине расположения его поверхностей под такими углами, что все, отражаемое ими, уходит в сторону от изначального излучателя.)
Уотсон Уатт руководил работой Уилкинса — в некотором роде, — и потому было лишь справедливо, что, когда их меморандум отправился в Лондон, в министерство военно-воздушных сил, первый с присущим его великодушием упомянул второго как своего важного помощника. Однако подписан меморандум был лишь одним именем — Уотсона Уатта.
Уилкинс не возражал, роль второго плана устраивала его еще и потому, что он знал об одном качестве Уотсона Уатта, с которым только предстояло познакомиться большим шишкам Уайтхолла. Дело в том, что Уотсон Уатт любил говорить — нет, не просто говорить, но увещевать, думать вслух, болтать, засыпать слушателя словами, топить несчастного в их потоках. По завершении слушания судом дела о патентных правах, в протоколах которого записи его импровизированных высказываний содержат около трехсот тысяч слов, Уотсон Уатт сказал: «Я оказался бы неискренен, если бы оставил кого-либо при впечатлении, будто все происходившее не доставило мне наслаждения».
Теперь же, норовя протолкнуть идею, которая освободит его от Слау, Уотсон Уатт жал на все педали сразу. Он слал в Лондон напоминания, а затем направил еще один меморандум («Я решил, что лучше послать [это] сразу, не дожидаясь…»). В итоге Уотсон Уатт встретился со спокойным, не выпускающим из зубов трубки чиновником А. П. Роу, задавшим ему уже вполне конкретные вопросы, затем последовала беседа с начальником Роу Генри Уимперисом — за завтраком в клубе «Атенеум». И очень скоро интерес к предложению Уотсона Уатта начали проявлять лица высокопоставленные — очень высокопоставленные.
Делу помогло еще и то, что у Британии имелось несколько альтернативных средств защиты от немецких воздушных налетов. Во время Первой мировой войны обладающих превосходных слухом слепых людей размещали на путях возможных подходов бомбардировщиков «гота», снабжая их стетоскопами, соединенными с большими граммофонными раструбами. В начале 1930-х на болотах близ Темзы построили огромное — 60 метров длиной и семь с половиной шириной — бетонное «ухо», направленное на Ла-Манш, из-за которого могли появиться самолеты врага. Ни одно из этих средств толком не работало. Единственная надежда на успех состояла в том, чтобы создать вибрации невидимой электрической силы, порождаемой заряженными электронами передатчика, волны, которые будут обладать энергией, достаточной для того, чтобы увлечь за собой электроны, находящиеся в металле приближающихся самолетов, и организовать направленное движение этих электронов.
Дальнейшее смахивает на научную фантастику, и тем не менее Уотсон Уатт всего за три недели сумел убедить Уимпериса, Роу и всех, кто соглашался его выслушать, в том, что настало время провести окончательные полномасштабные испытания предложенной им идеи. Никакого специального оборудования для этого не потребуется. «Вражеским» самолетом может стать обычный бомбардировщик Королевских ВВС; передатчиком — одна из мощных передающих станций «Имперского вещания Би-би-си», высокие антенны которой уже стоят в Давентри, графство Нортгемптоншир, и ведут регулярные передачи; осциллоскоп же для детектирования волн, которые наверняка начнут испускать электроны бомбардировщика, можно позаимствовать у коллеги-ученого.
К этому времени Уотсон Уатт уже сознавал, что должен убедить в своей правоте не только работающих в министерстве ученых, которые с пониманием отнесутся к любым внезапно возникшим проблемам, но и действующее начальство, и, в частности, до крайности подозрительного главного маршала авиации Хью Даудинга, прозванного близкими друзьями «Занудой». Ему уже предлагали на рассмотрение немалое число видов оружия, якобы способного волшебным образом защитить Британию, и ни одно из них полевых испытаний не выдержало. А в средствах он был ограничен и позволить себе тратить их попусту не мог.
Утром 26 февраля 1935 года бомбардировщик Королевских ВВС пролетел над наблюдателями, стоявшими на заросшем травой поле неподалеку от передатчика Би-би-си. (Для успеха демонстрации своей идеи Уотсон Уатт наклеил на самолет длинные, свисавшие с него полоски фольги.) Возвращавшийся назад бомбардировщик был обнаружен на расстоянии в тринадцать километров. Когда испытания завершились, Уотсон Уатт повернулся к чиновнику министерства и произнес, поставив личный рекорд краткости: «Британия снова стала островом».
Роберт Уотсон Уатт
Даудинг так и не понял, что первое испытание было отчасти подтасовано, — в теории электронов он понимал столько же, сколько в гласных средневекового сербохорватского языка, — зато понял, что этот нелепо самоуверенный толстяк из Слау сделал то, чего никому до него сделать не удавалось. Бюджет ВВС был достаточно скуден, а на долю боевого командования приходилась самая малая его часть, и тем не менее всего через несколько недель Даудингу удалось добыть для Уотсона Уатта сумму, эквивалентную миллиону с лишним долларов. Единственное полученное Уаттом задание было таким: выяснить как можно больше о преимуществах, которые даст Британии его «радар», а затем объяснить, как должна быть устроена работающая радарная станция. (На самом деле слово «радар» появилось лишь в 1941 году — это сокращение от «radio detection and ranging» (радиообнаружение и наведение) придумали два американских морских офицера. В 1935-м использовалось — с тем чтобы не дать врагу слишком много информации — обозначение более туманное: «radio direction finding» (определение направления с помощью радио).
Однако и при поддержке со стороны ВВС Уатту, как любому аутсайдеру, требовался сильный защитник в рядах правительственной бюрократии. Пока его первые меморандумы блуждали по коридорам Уайтхолла, они, по счастью, привлекли внимание великолепного администратора, добродушного Генри Тизарда. В пору Первой мировой войны Тизард проводил летные испытания истребителей Sopwith Camels, потом читал в Оксфорде лекции по термодинамике, потом возглавил Империал-Колледж, а кроме того, он был — качество, чрезвычайно полезное в бюрократических битвах, — боксером легкого веса, отличавшимся совершенно непредсказуемым поведением на ринге.
Особенно опасный для проекта момент наступил, когда парламент неожиданно дал Черчиллю — ненадолго, впрочем, — большую, нежели прежде, власть над правительством. Черчилль был всецело за укрепление обороноспособности Британии, но, когда дело доходило до науки, ему приходилось полностью полагаться на рекомендации Фредерика Линдермана — раздражительного, помешанного на своем престиже бывшего ученого, который мог, когда желал того, быть совершенно очаровательным и умел давать представителям высшего класса почувствовать, что они так же мудры, как величайшие из мыслителей. А поскольку научные познания Черчилля не дотягивали и до уровня начала девятнадцатого столетия, обнаружить, что Линдерман попросту некомпетентен, ему было весьма затруднительно.
Черчилль протолкнул Линдермана в комитет Тизарда, и Линдерман немедля объявил, что знает совершенно точно — задуманная ими новомодная радарная оборона эффективно работать не будет. Улучшению его отношения к проекту мало способствовало еще и то обстоятельство, что, когда в 1908 году Тизард и Линдерман, будучи молодыми учеными, посетили Берлин, они однажды договорились решить некий вопрос чести на боксерском ринге, Линдерман, человек куда более крупный, чем Тизард, так и не смог смириться с тем, что последний отколошматил его, и с тех пор не желал подавать Тизарду руку. Теперь, в Лондоне, Линдерман принялся тормозить строительные работы, которые Уотсон Уатт подготавливал в течение нескольких месяцев, — и тормозил их, пока Тизард посредством хитроумного бюрократического маневрирования не добился его изгнания из комитета. Тизард обзавелся опасным пожизненным врагом, но зато обеспечил для Уотсона Уатта возможность продолжать работу.
В пору мюнхенского кризиса 1938 года, когда из немецких радиоприемников вырывался голос вопящего фюрера, разносимый по миру волновыми сигналами — что и мог бы предсказать столетием раньше Майкл Фарадей, — часть этих радиосигналов пролетала над пятью огромными сооружениями, возведенными на юге Англии. То были первые из радаров системы Chain Home, большинство станций состояло из похожих на опоры высоковольтных линий металлических мачт-передатчиков высотой в 117 метров; мачты-приемники были преимущественно деревянными и имели высоту 73 метра. К лету 1939-го аналогичных станций насчитывалось уже двадцать, большая их часть оказалась сосредоточенной на юго-востоке Англии, но некоторые были разбросаны по побережью, доходя до самой Шотландии. Каждый передатчик излучал волновые сигналы. Во время мюнхенского кризиса передатчики посылали эти волны вслед самолету, на котором летел премьер-министр Чемберлен, и они сопровождали его на расстоянии почти сто миль спустя долгое время после того, как он скрылся из виду. Теперь, по мере приближения войны, передатчики все чаще использовались для обнаружения столь же удаленных британских самолетов, шедших по маршрутам, которые могли бы избрать немецкие истребители и бомбардировщики.
У немецких вооруженных сил имелись смутные представления о том, что происходит, однако полной картины они так никогда и не получили, поскольку отдельные подразделения немецкого правительства не имели склонности обмениваться информацией. Когда в последние мирные месяцы 1939 года офицер люфтваффе полковник Вольфганг Мартини надумал наконец проверить британские средства обороны (прослушав все радиосигналы, которые могла испускать радарная сеть), он — к большой пользе для Британии — решил, что проверка эта должна быть исчерпывающей. А последнее означало необходимость перемещения множества тяжелого оборудования, поэтому Мартини использовал гигантский дирижабль. (То был цеппелин Graf LZ-130, близкий родственник Hindeburg LZ-120, всего за два года до того взорвавшегося в Америке.)
Лучшего способа сообщить о своей затее англичанам он избрать не мог. Цеппелины покрывала сверкающая алюминиевая краска, а алюминий — это металл, и, стало быть, на поверхности цеппелина имелись сотни квадратных метров слабо связанных со своими атомами электронов. Получилась превосходная, висящая высоко в воздухе мишень для радаров. Первые сигналы британских радарных станций ударили в цеппелин еще до того, как он пересек Ла-Манш. Электроны, находившиеся в алюминиевой оболочке цеппелина, тут же начали сновать из стороны в сторону, излучая, как и предсказал Уилкинс, миниатюрные радиосигналы. И пока скрытый облаками цеппелин неторопливо производил рекогносцировку, проплывая вперед, а затем назад вдоль побережья, большинство высоких башен системы Chain Ноте молчало, не давая никаких свидетельств своей работы. Когда в июле 1940-Г0 разведка люфтваффе представила окончательный доклад о готовности Британии к войне, в нем о системе Chain Ноте ни слова сказано не было.
К лету 1940-го немецкая армия захватила большую часть Западной Европы и остановилась на берегу Ла-Манша, в нескольких пугающих километрах от самой Британии. Военно-морские силы Германии собирали огромный флот вторжения — если бы он успешно пересек Ла-Манш, немногочисленные, еще уцелевшие оборонительные силы англичан столкнулись бы с имеющим огромное численное превосходство противником. (Немалое число британских танков было уничтожено или брошено во Франции.) Черчилля, если бы ему не удалось бежать в Канаду, скорее всего, казнили бы; у немецкой администрации имелись также пространные списки видных евреев, профсоюзных деятелей, священников и прочих нежелательных элементов, которых также надлежало уничтожить.
Королевские военно-морские силы сделали бы все возможное, чтобы предотвратить вторжение, однако без превосходства в воздухе шансов на успех у них было мало. Критическим барьером на пути немецкого вторжения оставались Королевские ВВС, но и они выглядели довольно слабыми. Средства на истребительную авиацию отпускались скудные, и, хотя у Британии имелось приличное число первоклассных самолетов, для постоянного оборонного патрулирования воздушного пространства не хватало хорошо подготовленных летчиков. Для вторжения Гитлеру нужно было лишь избавиться от этих ограниченных ВВС. По расчетам немецкого командования необходимые воздушные налеты продлятся не больше месяца. Начать их планировалось 13 августа 1940 года — в «Adler Tag», или «День орла».
Около 5.30 утра операторы самой восточной из радарных станций Британии обнаружили над французским городом Амьен построившиеся в боевые порядки самолеты. Скоро такие же появились над Дьеппом, а следом и к северу от Шербурга. Немецкие пилоты имели все основания полагать, что они остались незамеченными, — ведь у них не было приборов для обнаружения электрических и магнитных волн, пронизывавших крылья их самолетов, порождая сигналы, которые — всего долю секунды спустя — отчетливо принимались в Англии. И когда эти несколько сотен самолетов достигли, рассчитывая на фактор неожиданности, английского воздушного пространства, их там уже ждали в воздухе десять эскадрилий Королевских ВВС. Как выразился один современный наблюдатель, «комитет по организации торжественной встречи проявил негостеприимность и завернул заморских визитеров восвояси».
То был звездный час в жизни Уотсона Уатта. В последовавшие за этим днем недели немцы раз за разом пытались осуществить внезапное нападение, которое позволило бы им использовать имевшееся у них преимущество в числе самолетов. К примеру, в последних числах августа немецкие воздушные силы предприняли крупное отвлекающее нападение на юге Англии. Одновременно секретно собранная в Дании еще более крупная воздушная армада поднялась в воздух, чтобы нанести удар по северо-востоку страны, который должен бы был остаться беззащитным. Однако эта армада еще не успела пересечь Северное море, а на нее уже набросились служившие в Королевских ВВС безжалостные пилоты из Польши, Норвегии и стран Содружества.
Немалую пользу принесло и то, что, когда несколько питавших определенные подозрения офицеров немецкой разведки добились нанесения бомбовых ударов по объектам, которые могли оказаться радарными станциями, их операторы — в большинстве своем женщины — остались сидеть за своими осциллоскопами, несмотря на то что многие из них получили в итоге ранения. Ответная реакция ВВС так и осталась неизменно точной. И сбитое с толку немецкое верховное командование пришло к заключению, что эти на редкость высокие мачты все-таки не являются, по-видимому, центральной частью британской оборонной системы.
Помогло тут также и то, что британское правительство организовало несколько альтернативных публикаций, посвященных схеме обороны страны. В прессу «просочились», к примеру, сведения о том, что точностью воздушных перехватов противника, в особенности ночных, страна обязана обостряющим зрение пилотов и наблюдателей свойствам моркови (откуда, похоже, и пошли рассказы о благодетельном воздействии морковки на глаза). Ну и смекалка английских летчиков тоже сыграла немалую роль. Сержант Филлип Уэринг, залетевший, преследуя самолет противника, на территорию Франции, был сбит, а после этого взят в плен и допрошен. Позже он вспоминал: «Один из немцев спросил меня: «Как вам удается всегда вылетать нам навстречу?» Я ответил: «У нас мощные бинокли, и мы постоянно ведем наблюдение». Больше меня об этом не спрашивали».
До конца августа и значительную часть сентября радарные станции продолжали посылать одну за другой свежие группы пилотов Королевских ВВС навстречу атакующим немецким самолетам. Отраженные электромагнитные волны наполняли небо, выжившие после воздушного налета операторы радарных станций спокойно регистрировали их и указывали пилотам правильное направление. С неба тоннами сыпались металлические обломки. Королевские ВВС несли большие потери, однако люфтваффе — еще большие. В конце сентября в Ла-Манше начались осенние шторма, а и октября операция «Морской лев» — запланированное немецкое вторжение в Британию — была отложена на неопределенный срок.
И все же первенство Британии по части радара продлилось не вечно. Ночные налеты немцев на Лондон и другие крупные города продолжались, и операторы британских радарных станций заметили очень неприятные изменения в тактике люфтваффе. Немецкие самолеты выходили на точные позиции быстрее, чем раньше, — и даже в полной темноте. Был по меньшей мере один случай, когда базировавшиеся во Франции немецкие пикирующие бомбардировщики вышли по прямой на британский эсминец, находившийся в шестидесяти милях от берега, и утопили его, хотя на большей части их пути он располагался вне пределов видимости.
Это были плохие новости. Немцы не только догнали британцев в том, что касается использования радара, но и обогнали их. Британские радары системы Chain Ноте посылали волны длиной в многие сотни метров. Их вполне хватало для грубого обнаружения пересекающих Ла-Манш самолетов, однако такие волны быстро рассеивались, оставляя значительную часть своей энергии среди коров, молочных фургонов и полей Южной Англии. Уотсон Уатт знал, что волны более короткие было бы легче и нацеливать, и точно фокусировать. Именно такие радары, как сообразил теперь он, а с ним и другие, и сумели, по-видимому, создать немцы. Это доказывалось и тем, что немецким летчикам удается синхронизировать действия своих самолетов в ночное время, и тем, что они наносят очень точные удары по удаленным военным судам. Но где прячет Германия оборудование, которое излучает эти короткие электрические волны, дающие столь смертоносный эффект?
До той поры радар был героем — защитником страны. Но, как только Британия поняла, что Германия обогнала ее, он с неизбежностью обратился в злодея.
Энергия, брошенная в бой
Гамбург, 1943
Сведения, позволившие установить местонахождение немецкой радарной системы — и инициировать цепочку событий, которые завершились тем, что невидимые волны Фарадея были использованы для колоссальных разрушений, — поначалу показались ничего не значащими. Они содержались в восьмистраничном машинописном документе, который некий пожелавший остаться неизвестным гражданин Германии прислал британскому военному атташе в Осло. Документ этот выглядел слишком диковинным, чтобы быть правдивым, ибо описывал деятельность, лежавшую за пределами всего, что могло примерещиться Британии. Он походил на научно-фантастический рассказ — о созданном на уединенном балтийском острове научно-исследовательском институте, в котором сооружались похожие на планеры реактивные самолеты, о радарной системе, превосходящей по уровню изощренности все, чем располагала Британия. Когда документ перевели на английский и разослали по лондонскому начальству, всерьез к нему отнесся лишь один человек.
Однако человеком этим оказался двадцативосьмилетний, хоть и очень моложавый на вид, Реджинальд В. Джонс. По образованию он был астрономом и физиком, закончил аспирантуру оксфордского Бейллиол-Колледжа, а там от аспирантов ожидают глубокого знания литературы и учат критическому подходу к любому общепринятому мнению. Джонс сознавал, что нацистские руководители относятся друг к другу с подозрительностью, которая делает вполне возможным существование немецких исследовательских групп, разработавших радар без ведома руководства люфтваффе, — и впоследствии выяснилось, что именно так все и было. Тогда же, в 1941 году, он понял, что у Германии имеется работающая радарная система, а читая отчеты о разговорах военнопленных и радиоперехватах, выяснил даже, что она носит название «Фрейя».
Человеку с его подготовкой это кодовое имя давало ключ, позволявший понять намерения немцев так же ясно, как если бы точная информация о них была доставлена в Управление воздушной разведки, размещавшееся в лондонском Уайтхолле, почтовым голубем. Верховное командование Германии было помешано на арийских мифах. Для понимания этой огромной электронной угрозы середины двадцатого века, сообразил молодой Джонс, нужно вернуться во времени назад лет примерно на тысячу.
И потому в один из последних дней 1941 года Джонс отправился из Уайтхолла на Чаринг-Кросс-Роуд, в лондонский центр книготорговли. И уже к концу дня отыскал то, что ему требовалось. Фрейя была древней северной богиней, проводившей немалое время в обществе еще одного мифического существа, Хеймдаля. У Фрейи имелось ожерелье, а Хеймдалю полагалось его охранять. И для того, чтобы он мог исполнять эту работу, ему была дарована способность видеть все на сотни километров вокруг — днем и ночью.
Разведывательные самолеты Королевских ВВС уже обнаружили в оккупированной Франции некие установки, выглядевшие так, что они вполне могли оказаться радарной системой, однако аппаратура эта была слишком громоздкой и старомодной, чтобы обеспечивать точность, о наличии которой свидетельствовали нынешние действия немцев. Никому, однако же, не приходило в голову, что установок может быть две, что они могут обладать разными мощностями и работать совместно. И отсылка к северной мифологии — к «совместно работавшим» Фрейе и Хеймдалю — навела Джонса на мысль о том, что именно такую систему, возможно, и создает сейчас немецкое командование.
Джонс направил оборудованный фотоаппаратурой истребитель «спитфайр» к первому из обнаруженных больших объектов, располагавшемуся в нескольких десятках километров от Гавра, близ городка Брюневаль. Для достижения максимальной скорости корпус истребителя был отшлифован, а несся он на высоте в несколько сот метров, что не давало ни охране объекта, ни зенитчикам времени даже на попытки сбить его. И как только негативы были доставлены в Лондон, за дело взялись фотоаналитики министерства военно-воздушных сил. Поначалу они обнаружили на снимках лишь огневые позиции, оцепление из колючей проволоки и само центральное шато — все это выглядело как обычная военная база, — однако внимательное рассмотрение под увеличительным стеклом позволило обнаружить тропинку, которая шла от шато к полянке шириной не более нескольких метров, и радарное устройство на этой полянке.
Все оказалось гораздо хуже, чем ожидалось. Радарному устройству, способному поместиться на такой полянке, не требовались огромные антенны, необходимые для работы британской системы Chain Ноте. Фотографии наводили на мысль о том, что немецкие инженеры создали радар, работающий на длине волны, равной примерно полутора метрам, а то и меньше. Такой радар можно было разместить в кузове грузовика, и ему хватило бы одной-единственной примерно метровой антенны, чтобы и генерировать, и принимать волны. (А между тем антеннами системы Chain Ноте служили высокие электрические мачты, и поворачивать их было невозможно — способных сделать это механизмов попросту не существовало.)
Как Германии удалось подняться до таких высот инженерной мысли, никто в Британии не знал. Но если подобных систем существует уже много и если их удалось разместить на борту самолетов, тогда немецкие воздушные патрули смогут обнаруживать идущие в Британию беззащитные американские транспорты с солдатами еще посреди океана и посылать соответствующую информацию подстерегающим эти транспорты подводным лодкам, а некоторые истребители люфтваффе смогут находить самолеты союзников в полной темноте.
Двое добровольцев из французского Сопротивления, Роджер Дюмон и Шарль Шовю, вызвались произвести осмотр и базы, и скрытого на ней маленького смертельно опасного радара. Они обнаружили там более сотни немецких солдат и по крайней мере пятнадцать пулеметных гнезд. Морские пехотинцы пробраться на базу и осмотреть или захватить радар, получивший кодовое название «Вюрцбург», не могли — хотя брюневальское шато и стояло на берегу, берег этот представлял собой обрыв высотой примерно в двенадцать метров, образованный из мягкого мела. Однако попасть в шато было необходимо, а поскольку и самолету там приземлиться негде, следовало использовать одно из недавно сформированных подразделений парашютистов.
Вот по этой причине Чарльз У. Кокс, тщедушный человечек, бывший в мирное время кинооператором и радиолюбителем, а в военное ставший самым что ни на есть младшим сержантом Королевских военно-воздушных сил, и был в один из февральских дней 1942 года вызван в Лондон, в министерство военно-воздушных сил, где его ожидал вице-маршал авиации Виктор Тейт. Обычно Кокс проводил дни в мягких тапочках — он страдал мозолями, — а брюки подпоясывал изолированным проводом вместо ремня. Однако этот день особый, сообразил он, и потому постарался одеться соответственно.
— Вы вызвались исполнить очень опасную работу, сержант Кокс, — сказал Тейт.
— Никак нет, сэр, — запротестовал Кокс.
— Что значит «никак нет, сэр»? — поинтересовался Тейт.
— Я ничего исполнять не вызывался, сэр! — сказал Кокс.
Произошедшее следом можно реконструировать по оставленному Коксом двадцатистраничному неопубликованному рассказу. Кокса отправили под Манчестер, в усиленно охранявшийся тренировочный лагерь «Рингвей», и поначалу он никак не мог понять, почему его заставляют маршировать вместе с несколькими десятками дюжих парашютистов. В конце-то концов, он и на самолете никогда не летал, и вообще боялся высоты. А затем наступил ужасный миг, когда Кокс понял: его обучают вместе с ними потому, что ему придется участвовать в нападении на вражескую базу. Кто-то должен был руководить демонтажом радара «Вюрцбург», если до него удастся добраться, чтобы затем переправить в Британию, а он, Кокс, с его опытом радиста, был лучшим, кого министерство обороны смогло отыскать в чрезмерно сжатые сроки.
Парашютисты Первой воздушно-десантной дивизии носили армейскую форму, Кокс — форму ВВС. Если их штурмовую группу возьмут в плен, он будет выделяться на общем фоне, и гестапо захочет узнать, почему его включили в состав группы. Кокса это сильно тревожило, что и понятно, и в скором времени в «Рингвей» приехал, дабы успокоить его, Джонс. Когда Кокс объяснил, что его волнует не столько собственное удобство, сколько возможность ничем не отличаться по виду от других солдат, Джонсу пришлось сообщить, что он попытался получить в Лондоне необходимое разрешение, однако министерство обороны уперлось, считая, что смена формы создаст плохой прецедент. Кокс сказал, что насчет прецедента он все понимает, но ведь гестапо может решить, и решить правильно, что он, Кокс, представляет собой некий особый случай. Джонс, поморщившись, вынужден был сказать, что министерство обороны ну очень уперлось.
После того как Кокс прошел ускоренный курс прыжков с парашютом, его — так и облаченного в форму Королевских ВВС — перебросили на плато Солсбери-Плейн для прохождения еще более ускоренного курса методов вооруженного нападения. Кое-что в этом курсе Коксу понравилось, и не менее прочего то, что ему выдавали все, о чем он просил, — бинокль, компас, новые башмаки и даже новехонький кольт 45-го калибра. Кое-что понравилось гораздо меньше, особенно способ прохождения шотландскими солдатами заграждений из колючей проволоки — вместо того чтобы использовать, как ожидал Кокс, кусачки, они просто укладывали на заграждение одного из солдат, а все остальные перебирались по нему, как по мостику. И никто из офицеров не удосужился объяснить Коксу, насколько трудна задуманная операция: оружие у десантников будет лишь относительно легкое, а предыдущие десантные операции проходили отнюдь не так просто, как ожидалось.
Десант был выброшен ночью 27 февраля 1942 года. «Вюрцбург», который собирались захватить десантники, обнаружил их, посылая в темноту быстрые невидимые волны, на расстоянии в тридцать с лишним километров. Генерируемые приближавшимися британскими самолетами ответные волны неотвратимо уходили обратно в ночь от крыльев и корпусов каждого самолета, и часть их создавалась всего в нескольких сантиметрах от Кокса и других парашютистов. Эти незримые ответы и позволили немцам обнаружить британскую штурмовую команду.
С самолетов спрыгнуло около ста человек, примерно два десятка их безнадежно сбились с курса, улетев на несколько километров в сторону, однако основная группа благополучно приземлилась в намеченном районе. Выполнив обычный после приземления ритуал — блаженно избавив свои мочевые пузыри от выпитого перед погрузкой в самолеты чая, — отряд быстро двинулся к шато, в котором укрылся радар «Вюрцбург». Кокс шел последним, толкая перед собой небольшую тележку, которую, как решили в Лондоне какие-то умные головы, ему надлежит использовать для размещения частей разобранного радара.
В самом шато находилось лишь небольшое число охранников, однако работавший с радаром немецкий оператор понял, что означают появившееся на экране и двигавшиеся в его сторону многочисленные точки. Основная группа немецких солдат получила предупреждение, и они либо уже заняли огневые позиции, либо направлялись к ним. Начались перестрелки, и Кокс сообразил, что действовать ему следует быстро. «Вюрцбург» вполне мог оказаться заминированным, а если его взорвут, отношение Тейта к нему, Коксу, наверняка изменится к худшему, и потому Кокс в темноте, под пулями, поспешил к окружавшей объект колючей проволоке, чтобы помочь обнаружить и обезвредить взрывчатку. Он же заметил некую двигавшуюся в темноте тень и тем самым помог задержать — со всевозможной вежливостью — пытавшегося удрать оператора радара; затем Кокс показал британским солдатам, как с помощью лапчатых ломов отломать от «Вюрцбурга» электронные блоки, и преспокойно велел солдатам переписать серийные номера всех запасных частей радара. Его настолько беспокоило то, что может случиться с ним, если он вернется без достаточного количества образцов, что, даже когда к шато подошла немецкая военная часть, начавшая обстреливать его из минометов, а большинство парашютистов разбежалось от «Вюрцбурга» раньше запланированного, он продолжал руководить работами, пока не убедился, что основные части вращающейся изогнутой антенны отпилены и готовы к транспортировке.
Предполагалось, что спуск к воде труда не составит, однако прикрывать этот спуск должны были как раз те парашютисты, которых после прыжков отнесло в сторону. Британцы попали под огонь немецкого пулемета, что еще пуще растревожило Кокса, — в итоге он приказал солдатам разобрать детали «Вюрцбурга» с тележки и распределить их по заплечным мешкам (гарантировав тем самым, что электроника не пострадает от пуль), а сам занялся оказанием помощи раненым. И вот, как раз в ту минуту, когда стало казаться, что штурмовой команде приходит конец, вдруг послышались крики «Cabar Feidh!» [1] — это все-таки появилось сбившееся с пути шотландское прикрытие. Немецкие пулеметчики не стали дожидаться подхода новых крикунов и сочли за лучшее укрыться в ближайшем овраге. И отряд смог наконец спуститься к воде.
Однако ожидавших его военных катеров там не оказалось, а последовавший торопливый обмен радиограммами и даже стрельба из ракетниц тоже, казалось, не приносили никаких результатов. Впрочем, когда над обрывом вспыхнули фары доставивших подкрепление немецких грузовиков, к берегу во множестве подошли десантные суда, тяжелые пулеметы которых гарантировали надежную защиту от врага. На этих неповоротливых судах и предстояло вернуться в Англию большей части десантников (погрузившись на них, парашютисты получили изрядные порции рома), Кокса же от них отделили, посадили на быстроходный катер, и тот понес его на скорости в двадцать узлов к Портсмуту — по сторонам от катера шли два эсминца, а дополнительное прикрытие с воздуха обеспечивало появившееся вскоре звено «спитфайров». На берегу Кокса ждал кортеж из скоростных автомобилей, доставивший его в Лондон, где после короткого отчета и передачи драгоценных частей «Вюрцбурга» Кокс получил отпуск, продолжительность которого ему предоставили определить самостоятельно. К полуночи он уже добрался до своего дома в городке Уизбек, что в Восточной Англии. В доме горела всего одна лампа, вокруг нее сидели, ожидая Кокса, его отец, мать, дедушки, бабушки и жена с только-только начавшим ходить ребенком. Представ перед ними, Кокс, как он вспоминает, произнес: «Привет, семейство. Я был во Франции, во как, об этом уже пишут в лондонских газетах. Каково, а?»
Кокс был героем, а то, что он привез из Франции, предстояло вскоре использовать для одного из самых крупных массовых убийств нашего времени. «Вюрцбург» оказался радаром еще более передовым, чем предполагали британские специалисты. Он излучал волны длиной всего в двадцать пять сантиметров. Столь короткие волны позволяли ориентироваться с весьма высокой точностью. В сравнении с «Вюрцбургом», система Chain Ноте с ее многометровыми волнами выглядела антиквариатом.
Это уже было достаточно плохо, однако доставленные Коксом серийные номера давали возможность произвести подсчеты еще более неприятные. Некоторые части «Вюрцбурга» были смонтированы в декабре, серийные номера их оказались довольно близкими друг к другу, и это позволяло предположить, что таких устройств эксплуатируется немного.
Однако у серийных номеров сменных блоков, установленных в феврале наблюдался разброс гораздо больший, а это означало, что такие блоки изготавливаются во множестве и, стало быть, использование устройств, подобных «Вюрцбургу», расширяется. Это и объясняло рост числа удачных атак на Королевские ВВС. Многочисленные новые «Вюрцбурги» с их способностью обнаруживать приближающийся самолет и со сверхъестественной точностью ориентировать ищущие его прожектора обращали небо над тропой в зону свободного отстрела самолетов союзников.
Но затем лондонские аналитики обнаружили слабое место «Вюрцбурга» — и кто мог бы предотвратить все последствия их открытия? — выяснив, что изменить его настройки чрезвычайно трудно, хотя в чем тут причина, понять никто поначалу не смог. Объяснение поступило от молодого немца-оператора, которого прихватил с собой Кокс.
Он был очень молод и разговорчив. («Мы провели вторую половину дня, — вспоминал Джонс, — сидя с ним на полу, прилаживая одну часть к другой и слушая его комментарии».) Вот, правда, о принципах работы радара он не ведал решительно ничего. («Похоже, ему пришлось провести намного больше времени в тюрьме, чем за ее пределами».) У Британии имелся изрядный запас искусных радиолюбителей, которых она и призывала в армию, в Германии же сборка радиоприемников частными лицами была давно уже запрещена, и строжайшим образом. К тому же Германия не допускала в армию женщин, даже если они были одаренными техниками. При помешанной на евгенике диктатуре женщинам полагалось всего лишь рожать и тихо сидеть дома. И постепенно Джонс начал понимать, что немецкие радары должны быть устроены очень просто — хотя бы потому, что у Германии не хватает образованных мужчин, способных ремонтировать и эксплуатировать радары сколько-нибудь сложные. Иными словами, передовой немецкий радар должен представлять собой устройство, снабженное средствами защиты не то что от дурака, но от круглого идиота.
Именно жесткость устройства немецкого радара и заставила Джонса и других сотрудников министерства военно-воздушных сил уверовать в то, что им удастся обратить это техническое достижение Германии против него же самого. Вот уже несколько месяцев в Королевских ВВС рассматривалось оружие, которое поначалу казалось настолько простым, что это лишало его какой бы то ни было значительности. Состояло оно просто-напросто из множества полосок алюминиевой фольги, подобий удлиненных конфетти, которые можно было разбрасывать с самолетов. (Начальным кодовым названием этого оружия было «окно», позже его стали именовать «сечкой» — это название мы и будем использовать в дальнейшем,) Исследователи считали, что, если сбросить с множества самолетов эти полоски, они создадут подобие металлического облака, которое при поступлении радарных волн будет посылать назад огромное количество электрических импульсов. Защита немецких городов с воздуха все в большей мере становилась зависимой от радаров: существовали наводимые радарами прожектора и зенитные батареи, существовали также все с большей эффективностью использовавшиеся для отражения британских воздушных налетов быстрые ночные истребители, которые руководствовались информацией, поступавшей от наземных радаров. Если сечка сработает и немецких операторов удастся завалить ложными сигналами, радары окажутся бесполезными. а атакующие самолеты, по существу, невидимыми. А поскольку британские специалисты имели теперь точные данные о длине волны, на которой работает «Вюрцбург», они могли рассчитать и идеальный размер сечки.
Уотсон Уатт знал, кто именно добивается использования сечки. Этим человеком был Артур Харрис, командовавший бомбардировочной авиацией Королевских ВВС. Возможности сечки Харрису были известны уже давно, однако использовать ее он не спешил, поскольку сечка представлялась ему оружием, применить которое с полной эффективностью можно было только один раз. Спустя какое-то время враг наверняка найдет способ, позволяющей отличать медленно порхающую сечку от куда более быстрых самолетов, а кроме того, противник может использовать этот же метод и для вывода из строя британских радаров. Ситуация казалась тупиковой, похожей на положение с отравляющим газом — он имеется у всех воюющих сторон, и ни одна им не пользуется. Однако теперь брюневальский рейд показал, что немецкие радары — и в особенности сверхточный «Вюрцбург» — калибруются настолько жестко, что адаптировать их к новому оружию будет для любого оператора до крайности трудно. Сечка может на долгое время сделать воздушный флот неуязвимым. Уотсон Уатт сознавал, что приближается время главного сражения всей его жизни. Сознавал это и Харрис — и был уверен, что на сей раз победит именно он.
Сомнительно, чтобы во всех войсках союзников, сражавшихся во Второй мировой войне, нашелся человек более неприятный, чем Харрис. Он мог быть добрым со своей ближайшей родней, однако друзей у него насчитывалось мало, а какие-либо хобби отсутствовали. Он не прочитал в жизни ни единой книги и никогда не слушал музыку. У него имелась лишь одна великая страсть, а именно — ненависть. И направлена она была не против Германии. Судя по его действиям, направлена она была против производственных рабочих.
Харрис был крайним реакционером. Подобно многим хорошо обеспеченным людям своего времени, он часто выражал острую неприязнь к рабочему классу Британии — и к его немецкому аналогу тоже. Сочинения многих, даже мягких на первый взгляд интеллектуалов той поры становились, когда дело доходило до этой темы, попросту непристойными — собственно говоря, они обретали сходство с проявлениями той расовой ненависти, какую испытывали друг к другу воевавшие за господство на Тихом океане американцы и японцы. Американское военное руководство эта ненависть толкнула на полное уничтожение целых японских городов, и никаких угрызений совести оно после этого не испытывало; Харриса же его взгляды привели к холодному и безжалостному отношению к любым рабочим или их детям, какие окажутся на земле под его бомбардировщиками.
Многие знавшие о его планах офицеры были ими напуганы. Соединенные Штаты, к примеру, бомбили вражеские заводы, железные дороги и доки. При этом нередко совершались серьезные ошибки и гибло гражданское население. Однако в Европе это не было задачей всей кампании, да и американских офицеров, постоянно наносивших удары мимо целей, отстраняли от выполнения заданий. К тому же Королевскому военно-морскому флоту требовалось как можно больше бомбардировщиков, которые можно было использовать для бомбежек судостроительных заводов, а по возможности — подводных лодок и надводных кораблей противника.
Харрис смотрел на это иначе. Вражеские заводы могли быть его якобы основными мишенями, однако он считал, что пытаться точно попадать бомбами в заводы или строительно-монтажные площадки значит зря тратить время. Не хотел он и того, чтобы его самолеты бесцельно кружили над морем, отыскивая вражеские подводные лодки. Это разбазаривание сил, и ничто иное. Харрис старался не допускать такового, а когда оно все же происходило, относился к этому с неодобрением. Убивать людей ему хотелось ничуть не меньше, чем уничтожать строения и оборудование. Огромные запасы взрывчатых и зажигательных средств, накопленные ВВС, следует обрушить на головы рабочих, на дома, в которых они живут. По его мнению, именно в этом и состоял наиболее эффективный способ уничтожения сил врага. В том же месяце, в котором состоялся брюневальский рейд, командование бомбардировочной авиации спустило вниз Директиву-22, в которой говорилось, что при всех воздушных налетах «целями бомбометания являются районы застройки, а не, к примеру, судоремонтные или самолетостроительные заводы… Это должно быть понято с полной ясностью».
Любые возражения, исходили ль они от офицеров или гражданских экспертов, отметались. И теперь брюневальские данные снабдили Харриса аргументами, позволявшими перенести его усилия на самый высокий уровень. Он может использовать сечку для отключения радаров, защищающих тот или иной город. А когда такой город окажется беззащитным, он, Харрис, сделает то, чего ему всегда хотелось: попробует, быть может, разрушить и фабрики, но, главное, уничтожит всех, кто в этом городе живет.
Уотсон Уатт пребывал в отчаянии. Он придумал радар вовсе не для этого, однако теперь, обратившись в мелкую сошку, мог, несмотря на изливаемые им потоки отчаянных слов и докладных записок, лишь наблюдать за тем, как замечательное оборонительное оружие, которое он помог создать, полностью выходит из-под его контроля. Он даже попробовал призвать на помощь Генри Тизарда, человека, возглавлявшего комитет, который создал британскую радарную систему, сыгравшую столь важную роль в «Битве за Британию» 1940 года. Тизард тоже не переносил Харриса и начал теперь сколачивать альянс, который в обычные времена вполне мог остановить его. Однако любая информация должна была проходить через человека, которого Тизард в 1936 году унизил в радарном комитете, — через Линдемана, докладывавшего непосредственно премьер-министру. И Линдеман с превеликим удовольствием позаботился о том, чтобы никакие предложения Тизарда правительством всерьез не рассматривались.
В начале 1943-го Уотсон Уатт и Тизард поняли, что они проиграли. Незадолго до того Харрис организовал в штаб-квартире командования бомбардировочной авиации, находившейся в Бакингемшире, совещание на тему «Этика бомбардировок». После нескольких выступлений служивший в этой авиации капеллан Джон Коллинс встал и сказал, что, по его впечатлению, речь здесь идет совсем о другом — о бомбардировке этики, однако его строго одернули, а выступить в его поддержку никто не решился.
Вопрос о том, какой город мог бы выбрать Харрис для демонстрации своей силы, практически не стоял. Гамбург представлял собой огромный промышленный центр с множеством поставленных вплотную один к другому домов, в которых жили рабочие. Кроме того, он располагался на берегу Северного моря и разделялся надвое Эльбой. Там, где море встречается с сушей, ориентироваться оказывается особенно легко (поскольку, как мы еще увидим, вода и суша реагируют на волны радара совершенно по-разному).
Харрис отдал приказы, которыми должны были руководствоваться, войдя в воздушное пространство над городом, штурманы Королевских ВВС. К югу от Эльбы стояли заводы и знаменитые верфи подводных лодок: «Блом и Фосс», «Стюлкен» и «Товальдтсверке». Это и были цели, уничтожения которых желали и Тизард, и военно-морской флот. Однако пилоты Харриса получили недвусмысленный приказ оставить их в покое и не выходить за пределы северной части города. Здесь военных заводов не имелось, зато имелись ряды и ряды кварталов шестиэтажных жилых домов, некое подобие старого лондонского Ист-Энда или нью-йоркского Нижнего Ист-Сайда. Некоторые из живших в этих домах мужчин работали на заводах, однако большинство здешних обитателей составляли старики, женщины и — поскольку эвакуация в сельскую местность была лишь частичной — дети, очень много детей.
К весне этого года брюневальские данные были уже изучены, и потому на многих самолетах появились маленькие, направленные на землю радары; к началу лета Харрисон одержал победу в последних спорах по поводу сечки. Теперь оставалось лишь ждать идеальных погодных условий. Июли в Гамбурге теплые, температура воздуха держится в районе тридцати градусов. Влажность в течение нескольких дней остается необычайно низкой. Харрис внимательно следил за метеорологическими сводками.
Было произведено несколько серьезных предварительных рейдов, однако основные силы Королевских ВВС поднялись в воздух лишь вечером 27 июля. В это время по паркам и улицам Гамбурга еще прогуливались парочки. Британским самолетам предстояло появиться над ними только через час.
В одиннадцать вечера они еще летели над Северным морем, оставаясь пока незамеченными. Посланные из Англии волны радиовещания заставляли укрывшиеся в наушниках летчиков электроны колебаться, создавая отчетливый звук. В направленных на землю радарах другие электроны, проносясь по своим медным каналам, создавали компактные радиоволны, уходившие вниз. Свободных электронов, необходимых для создания ответной реакции, в воде относительно мало, поэтому экраны осциллоскопов оставались черными, показывая штурманам, что они все еще находятся над холодным Северным морем.
Но затем, примерно час спустя, излучаемые набортными радарами незримые волны начали натыкаться на что-то совсем иное. В металлических постройках — сараях, заборах — свободных электронов более чем достаточно; в листве деревьев, кирпичных домах и мощеных дорогах их меньше, однако и они способны создавать ответные сигналы. В трех километрах над поверхностью земли ожили экраны осциллоскопов. Штурманы летевших первыми «пасфайндеров» поняли, что они пересекли береговую линию, и слегка откорректировали курс, добившись большей его точности. За ними последовало более семисот бомбардировщиков.
Экипажи этих бомбардировщиков начали сбрасывать с бортов большие пачки смахивающей на конфетти сечки, налетавший на большой скорости воздух раздувал их, разделяя на тысячи алюминиевых полосок. Невидимые волны, которые посылались вверх «Вюрцбургами» и другими радарными установками, ударяли в свободные электроны порхавших по воздуху полосок алюминиевой фольги. Свободные электроны алюминия, в которые безостановочно били снизу эти волны, начали совершать колебательное движение, обратившись в миниатюрные передатчики. Человеческому глазу небо еще казалось непроглядно черным, но на экранах наземных радарных установок оно, когда эти передатчики заработали, засверкало. Миллионы идентичных сигналов ринулись вниз.
И «Вюрцбург», и другие радары оказались забитыми этими сигналами. Ни один наземный оператор не смог бы различить самолеты среди ослепительного электрического блеска. Прожектора, которыми управляли радары, начали бессмысленно шарить по воздуху; зенитные батареи либо молчали, либо стреляли наугад. Пилоты истребителей отчаянно бросали свои самолеты то в одну, то в другую сторону. Одни наземные операторы отчаянно кричали им по радио: «Уходите, бомбардировщиков становится все больше». Другие нервно требовали по радио, чтобы истребители шли извилистыми курсами, которые, быть может, позволят выделить их среди наполнивших небо и все множившихся сигналов, испускаемых алюминиевыми полосками.
Все было напрасно, самолеты Королевских ВВС никакого сопротивления не встретили. Сначала вниз полетели бомбы, начиненные взрывчаткой, — они должны были разрушить водопроводные магистрали (последующие подсчеты показали, что магистрали эти оказались разорванными в более чем двух тысячах мест) и развалить дома. Кирпичные стены содрогались, осколки кирпича разлетались во все стороны. Затем открылись дверцы главных бомболюков и из них посыпались химические зажигательные бомбы.
Значительная часть Гамбурга была построена из дерева, а дерево возникает, когда маленькие фотогальванические блоки, которые мы называем листьями, сцепляют отдельные атомы углерода в длинные цепочки. На создание таких цепочек уходят месяцы и годы потребления энергии изливаемого солнцем света.
Когда бомбы Королевских ВВС разбивали деревянные дома, эти цепочки разрушались, высвобождая атомы углерода. Само по себе это приводило лишь к возникновению пыли и обломков, и многие люди пострадали от рушившихся на них деревянных построек, однако на этом разрушение города не закончилось, поскольку сбрасываемые самолетами зажигательные бомбы создавали огромное количество тепла.
Волны этого тепла покатились по улицам Гамбурга, преобразуя на своем пути все. Частички висевшей в воздухе пыли впитывали его до тех пор, пока не взрывались, нагревая древесину гамбургских домов до того, что она вступала в реакцию с кислородом и вспыхивала. Энергия, которую солнце вливало в эту древесину все долгие годы ее формирования в лесах, теперь высвобождалась в страшных вспышках пламени.
Электрических волн радара мы видеть не можем, однако яростно пылавшие здания испускают гораздо более короткие и более интенсивные электрические волны. И когда они ударяют в глаза человека, сетчатка посылает сигналы в мозг.
Во время гамбургского пожара невидимые волны Фарадея преобразовывались в свет.
Пожары вспыхивали то там, то здесь, затем пламя их соединялось, и скоро горел уже весь город. Люди пытались бежать от огня — но куда? Одна женщина, пятнадцатилетняя в ту пору, вспоминала: «Мама завернула меня в мокрые простыни, поцеловала и сказала: «Беги!» Я помедлила у выхода… потом выбежала из дома… и больше никогда ее не видела».
Девушка постарше, девятнадцатилетняя, присоединилась к людям, пытавшимся пересечь бульвар Эйффештрассе, но в последний миг поняла, что делать этого не следует. Асфальт улицы плавился от жара: «Посреди улицы люди… увязали в асфальте. Видимо, они выбежали из своих домов, не подумав. Им не удавалось выдернуть из асфальта, они попытались вытянуть их руками, и теперь стояли на четвереньках и страшно кричали».
А в небе над ними командир одной из эскадрилий «пасфайндеров» — двадцатисемилетний, он был старше почти всех прочих пилотов, — взглянув на бушевавшее внизу море огня, пробормотал в микрофон своей рации: «Несчастные ублюдки». Он положил руки на штурвал, и его огромный самолет начал разворачиваться. Поток электронов устремился по изолированным медным проводам кокпита к индикаторам, и на них появились показатели наклона крыльев; сквозь лобовое стекло хлынули волны Фарадея, одни из них, невидимые, излучались порхавшими в воздухе алюминиевыми полосками, другие, видимые до рези в глазах, — объятым пламенем городом. Еще один, последний взгляд, и бомбардировщик лег на возвратный курс. Тот ночной налет завершился, однако бомбардировки продолжались, пусть и нерегулярно, еще два года.
Разрушения, вызванные этим налетом, были огромны, однако все ужасы и вся борьба той войны — создание оборонительной системы Chain Ноте , уничтожение Гамбурга — были лишь легким скольжением по поверхности того, что способно порождать электричество. Ибо существовал и другой уровень, лежавший за пределами представлений о затаившихся мощных электрических зарядах и даже о невидимых, пронизывающих пространство волнах, способных приводить эти заряды в движение. Представления Максвелла об атомах были далеко не полными.
В 1910-х и 1920-х — еще до того, как Уотсон Уатт попал в Слау, — небольшое число физиков-теоретиков занималось исследованием нового субмикроскопического мира. И если их идеи были верны, в мире, лежавшем «ниже» нашего, движение электронов состояло из резких, смахивающих на телепортацию скачков, известных как «квантовые» скачки, и столь же резких остановок.
Это могло изменить все и вся, ибо электроны — фундамент электричества, и всякий раз, как мы узнаем о них нечто новое, возникают и основы новой технологии. В поздневикторианские времена представления об электронах как о маленьких твердых шариках привело к появлению телефонов, электрических лампочек и двигателей. Разработанные Фарадеем и Герцем представления о волнах дали нам радио и радар, сыгравший столь важную роль во Второй мировой войне. Теперь же понимание того, что электроны способны дематериализоваться — что они могут, по существу, пронизывать пространство, исчезая в одном месте и появляясь в другом, — открывало путь для создания еще одного устройства, думающей машины, которая сформировала нашу эпоху в такой же мере, в какой электрический свет и телефоны сформировали девятнадцатое столетие.
В 1920-х английское слово computer (и его ближайшие родственники в других языках) все еще означало человека — как правило, женщину — который проводит рабочее время, сидя за столом и решая с помощью механической счетной машинки, а то и старомодных карандаша и бумаги скучные арифметические задачи. Казалось, что дальше этого продвинуться невозможно, поскольку любая по-настоящему думающая машина могла сравниться по быстродействию с человеческой мыслью, только меняя свою внутреннюю структуру с невообразимой в те времена скоростью. Ни один механический объект сделать это не способен.
Но, возможно, на это способны флотилии необузданно телепортирующихся крошечных электронов.