Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - читать онлайн книгу. Автор: Джеймс Берк cтр.№ 60

Какой бы ни была цена, Франция добилась своей цели отделения Америки от Англии. Благодаря прибытию французского адмирала де Грасса (с тридцатью кораблями и тремя тысячами солдат) в Чесапикский залив и осадной артиллерии, подоспевшей в то же самое время из французского гарнизона в Ньюпорте, в сентябре 1781 года под Йорктауном британцы были обескровлены и обезоружены. Капитуляция английской армии под Йорктауном решила исход войны. Тем не менее Франция дорого заплатит за то, что на девяносто процентов вооружила повстанцев и наполнила их сундуки. Прямым следствием расходов на американскую кампанию стало то, что за период с 1774 по 1789 год королевский долг вырос со ста пятидесяти до пятисот миллионов долларов. Если добавить к этому еще и экстравагантные замашки короля, то этого долга было достаточно, чтобы ввергнуть страну в банкротство и финансовый хаос. Французская революция была неизбежна.

Революция не только смела прогнившую политическую систему. Она, равно как и американская Война за независимость, способствовала рождению нового мировоззрения. В прошлые времена мыслители и художники обращались за вдохновением к классике. Наука силами Ньютона и Лейбница продемонстрировала, что Вселенная живет согласно законам физики. Влияние революций отразилось в том, что многие стали считать современную науку и общество слишком механистичными, личность — низведенной до роли винтика в машине, а знание — фрагментарным и лишенным социальной значимости. Пришло время для новой этики, с одной стороны, еще более индивидуалистичной, а с другой — обеспечивающей ту связь человека с природой, о которой говорили Руссо и другие мыслители.

Впервые эти новые идеи были озвучены в Германии в конце XVIII века. Движение возглавлял 23-летний профессор Йенского университета Фридрих фон Шеллинг. Система взглядов, которую он разработал, называлась натурфилософией. Он критиковал старый картезианский механистический взгляд на мир и пытался объединить все науки в единую универсальную теорию. Возможно, что первоначальную идею он почерпнул у Карла Фридриха Кайлмейера, биолога из Йены, который читал лекции о чувствительности живых организмов.

В то время складывалось представление, что эксперименты с магнетизмом и электричеством могут выявить некую единую и неделимую силу, которая существует наряду с гравитацией и проявляется во всех жизненных процессах и воле человека. Таким образом, по мнению Шеллинга, любая наука, которая рассматривала человеческий дух отдельно от сил природы, была ошибочна. Идеи Шеллинга сподвигли ранних романтиков на исследование способов проявления личности. Важны были не физические аспекты существования, а чувства, с помощью которых личность постигает реальность. В музыке, литературе или живописи личность изображалась наедине со своими чувствами, в поиске единения с природой и миром. Знание рассматривалось как чувственный опыт, а не логические рассуждения.

Естественно, вся эта неопределенность вызывала весьма противоречивые чувства у научного сообщества. Среди немецких медиков ходила фраза: «Натурфилософия — это чума нашего времени». Парадоксально, но именно на медицину натурфилософия оказала наибольшее влияние. Именно в противовес натурфилософским представлениям о мистической силе Иоганн Мюллер, профессор физиологии (он же основал эту науку), попытался понять с физиологических позиций, что же на самом деле происходит во время процесса «чувствования». В 1840 году он сформулировал закон специфических энергий, согласно которому, при стимуляции определенного органа возникает определенное, свойственное этому органу ощущение и никакое другое. Так, ухо реагирует только на звук, глаз — только на свет и так далее. При этом реакция на стимуляцию зависит именно от органа, а не от стимула как такового. Для органа не было разницы, что именно его возбуждало — свет, звук или электричество. Стимулировать органы могли даже внутренние факторы, например воображение. Это объясняло, в частности, почему люди видели призраков. Мюллер ставил много опытов с животными и предполагал, что в автономной нервной системе могут быть отдельно представлены двигательные и сенсорные нервы.

Изданный Мюллером в 1840 году «Справочник по физиологии» произвел большое впечатление на умы и заинтересовал всех вопросом, что же такое нервная система и как она работает. Своей фразой «Воля настраивает наши нервы, как клавиши пианино» Мюллер раздразнил фантазию своего ученика Германа фон Гельмгольца (хирурга, игравшего на фортепьяно целыми днями, но не любившего «романтическую» музыку). С 1856 года он написал серию работ на тему восприятия звука: как человек слышит и как работает его внутреннее ухо. Гельмгольца интересовало «чувствование» звука — распознавание тона, тембра и громкости, при помощи которого слушатель отличает один инструмент от другого.

Гельмгольц пришел к выводу, что внутреннее ухо имеет в своем строении «вибраторы», настроенные на различные частоты звука и возбуждающие соответствующие нервы, которые, в свою очередь, посылают в мозг определенные сигналы. Однажды во время занятий с вокалистом он обратил внимание, что если нота, которую выводил певец, звучала достаточно долго, в рояле вибрировала соответствующая этой ноте струна.

Гельмгольц продолжил опыты и попробовал выяснить, что происходит в ухе, когда звуки сочетаются. Он использовал камертон, который под действием электромагнита звучал в разных тональностях. Ученый пришел к выводу, что диссонанс неприятен человеческому слуху, поскольку близкие по тону ноты возбуждают в ухе соседние «вибраторы», что и доставляет дискомфорт. Все свои музыкальные эксперименты Гельмгольц изложил в специальной лекции, посвященной движению и восприятию звука, которая имела ошеломительный успех. Гельмгольц, в частности, утверждал, что ноты — это на самом деле целые аккорды, из которых человеческое ухо воспринимает только основную ноту.

В то время существовала другая сила, возбуждавшая необычайный интерес, электричество. Никто не знал, что это, и никто не знал, как оно движется. Перемещалось ли оно, как звук, волнами? Было известно, что электричество может действовать на расстоянии. В 80-х годах XVIII века Луиджи Гальвани с помощью электростатического генератора на расстоянии вызывал мышечные сокращения лягушки. Джозеф Генри наблюдал, как электрическая искра величиной в дюйм намагничивает иголки за десять метров. В 1879 году Дэвид Хьюз, учитель естественных наук из Кентукки, услышал, как динамик издает звуки во время искрения стоящего рядом генератора. Поэтому, когда Гельмгольц предложил одному из своих учеников Генриху Герцу избрать тему для диссертации, тот захотел исследовать перемещение электричества в пространстве. В 1887 году в Техническом колледже Карлсруэ он провел свою знаменитую демонстрацию распространения электричества.

Сначала он пропустил большую искру между двумя металлическими шарами. В полуметре от них лежал разомкнутый проволочный контур в виде прямоугольника, концы которого практически соприкасались. Когда возникала большая вспышка между шарами, в промежутке контура также появлялась маленькая искорка. С помощью цинковых рефлекторов Герц продемонстрировал, что электричество движется волнами, которые так же, как и световые, подвержены интерференции. Используя призмы из каменноугольной смолы, он показывал, что электрические волны преломляются подобно световым. Также он пропускал электрические волны через деревянную дверь. Позднее опыты показали, что при изменении частоты тока искра производит волны различной длины. Электричество и в самом деле вело себя как свет.