ЗОЯ СЕМЕНОВНА СЕМЕНОВА
КТО ОХОТИТСЯ ЗА МОЛНИЕЙ?
К ЧИТАТЕЛЮ
Ежегодно на нашей планете бушует 16 миллионов гроз. То есть, говоря иначе, каждую секунду в земной шар вонзаются около 100 огненных стрел. И все-таки кое-кому этого кажется мало. К молниям естественным они хотели бы добавить и молнии искусственные. Зачем? Корни ответа на этот вопрос уходят к истокам человеческой цивилизации. Еще первобытные люди могли наблюдать, как гигантская искра, упавшая с неба, с легкостью валит на землю столетние деревья, разводит гигантские костры... В Древнем Египте люлнией управлял самый главный бог - Сэт. В ведических книгах Индии есть упоминания о том, как Индра - сын Неба и Земли - вез в своей колеснице громовую стрелу с тысячей острий, а юноши его свиты в это время, метали огненные стрелы и проливали дождь. У древних греков и римлян вспышка молнии считалась проявлением неудовольствия отца богов Зевса. Именно молнией карал он непокорных смертных, отнимая у них жизнь или уничтожая их имущество. Так, например, Геродот рассказывает о случае, когда разгневанный Зевс метнул молнию во дворец скифского царя Скилеса и сровнял постройку с землей лишь за то, что царь хотел проникнуть в некоторые небесные тайны. Похожие представления были и у древних русичей. Вспомните хотя бы: "Пока гром не грянет, мужик не перекрестится". А почему он крестится? Боится, что покарает за грехи Илья пророк, выехавший ни своей громыхающей колеснице... Со временем многие люди перестали бояться небесной кары за свои земные, порой весьма неблаговидные дела. Более того, разобравшись несколько в небесной физике, некоторые стали подумывать о том, как бы принять на себя обязанности "отца богов" - самому наказывать непокорных с помощью рукотвортм молний. Однако всегда находились люди, которые активно противодействовали таким планам. Насколько это им удавалось до самого последнего времени? Что может дать нам познание тайн "небесного электричества"? На эти и многие другие вопросы и намерен ответить автор в своем повествовании.
ПРОДЕЛКИ ГРОЗЫ
...Туча заходила с севера. 26 августа 1753 года в полдень лиловое лохматое чудище заполонило все петербургское небо. Обыватели спешили по домам, нервно поглядывая вверх - того и глади, полоснет сейчас проливнем... Спешил домой и академический профессор физики Вильгельм-Георг Рихман, поторапливал своего спутника - граверных дел мастера Ивана Соколова. Профессор хотел до начала грозы привести в готовность приборы: громовую машину и свое детище - электрический указатель грозовой материи. Соколову же надлежало присутствовать при опытах профессора с тем, чтобы зарисовать приборы Рихмана в действии и затем отгравировать рисунки для печати в "Комментариях" Санкт-Петербургской академии. Рихман вбежал в двери дома, не снимая парадного мундира, прошел в дальний конец коридора, где на столике стоял указатель. По дороге проверил, надежно ли отняты от земли железные цепи и тонкий провод мачты грозовой машины: опыт должен проходить без малейшей утечки грозового электричества в грунт... Чем закончился этот опыт, известно, наверное, всем. Иван Соколов оставил для потомков рисунок, запечатлевший гибель Рихмана. "...Красно-вишневое пятно видно на лбу, а вышла из него громовая электрическая сила из ног в доски. Ноги и пальцы сини, башмак разорван, а не прожжен..." Так описывал смерть своего соратника и друга в письме к графу Шувалову М.В.Ломоносов. Профессор лежал на полу, а за окном лил дождь и с грохотом и шипением гроза катила земной шар сквозь рваные дымящиеся облака. Гибель Рихмана весьма напугала многих исследователей атмосферного электричества. Знаменитый Леонард Эйлер писал из Берлина: "Этот случай отнял мужество у многих местных естествоиспытателей, занимавшихся исследованием грозовых явлений, и они прервали свои занятия". Однако такое положение не могло продолжаться бесконечно. Миллионы гроз, ежегодно происходящих на земном шаре, настоятельно требовали объяснения своей природы, поисков рациональных мер защиты от молний. Объяснения церковников: "Это кара за грехи господни", - мало кого устраивала. Тем более что опыт показывал - сами храмы господни, их звонницы страдали от молний еще чаще, чем другие постройки. Так за одну только ночь 14 апреля 1718 года, когда полоса гроз прошла над побережьем Бретани (Франция) между местечками Ландреке и Сан-Пол-де Леон, пострадало 24 шпиля церковных католических храмов. И опыты с атмосферным электричеством все же были продолжены, В том же 1753 году, когда погиб Рихман, американский писатель, политики издатель, а сверх того философ и физик Бенджамен Франклин установил, что "грозовые облака чаще всего бывают при отрицательном состоянии электричества, но иногда наблюдается и положительное состояние". А чуть позднее тот же Франклин придумал и первый громоотвод. Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике "Альманах Бедного Ричарда" между двумя объявлениями, сообщающими о дне и месте проведения собрания квакеров и об очередном заседании суда. "Способ этот таков, - писал Франклин. - Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии". Как видите, Франклин дал вполне современную даже по нашим понятиям конструкцию громоотвода. Причем он, как выяснилось, был вовсе не первым конструктором такого устройства. При раскопках в Египте найдены надписи, рассказывающие, что установленные вокруг храма Эффу мачты служили для защиты от "небесного огня" и представляли собой шесты из дерева, обитые медными листами. А во время царствования императора Карла Римского крестьяне для "отвода грозы" ставили на полях высокие колья. Однако всего этого, похоже, Франклин не знал и чувствовал себя пионером. Тем более что досталось ему действительно как первопроходцу. В общем, дальше история развивалась так. "Альманах Бедного Ричарда" имел громадный по тому времени тираж - 10 000 экземпляров. О франклиновских стержнях прочли многие: их стали устанавливать на своих домах граждане Америки. В Филадельфии в 1760 году громоотвод был даже испытан в действии: как утверждали очевидцы, "франклиновский стержень" спас от пожара дом купца Уэста, приняв удар молнии на себя. Впрочем, новое ведь никогда не признается всеми безоговорочно. Даже в этом достаточно ясном случае нашлось немало горячих голов, утверждавших, что от громоотвода гораздо больше вреда, чем пользы. Так даже на здании Дижонской академии наук во Франции профессор де Морико смог поставить громоотвод лишь в 1773 году после долгого и продолжительного спора с профессором Сорбонны аббатом Нолле. Отмечен и такой исторический эпизод. В 1780 году некий Сиседи де Буа Балле установил громоотвод на крыше своего дома в Сент-Омере. Соседи потребовали снять стержень под тем предлогом, что, отводя молнию от себя, де Буа Балле будет наводить ее на них, а перед Богом, дескать, все равны. "Аргументы" эти были приняты местным судьей, и он потребовал снять громоотвод. Правда, адвокат господина де Буа Балле не успокоился, перенес дело в следующую судебную инстанцию и выиграл его. Кстати сказать, этим адвокатом был Робеспьер, один из главных действующих лиц грядущей французской революции. В Англии споры по поводу громоотвода были столь жаркими, что в дело был вынужден вмешаться сам король Георг III. Он вмешался и...запретил применение новинки. Причем надо сказать, что в решении короля была своя логика. Во-первых, в 1776 году американские колонии провозгласили "Декларацию независимости", и Франклин входил в состав комитета, подготовившего текст этого документа. Так что всякий раз, когда разгорался спор о "франклиновских стержнях", королю словно бы наступали на любимый мозоль. Во-вторых, в пороховые склады Пеффлита, защищенные по совету Франклина громоотводами в 1772 году, одна из молний все же попала, что послужило доказательством несовершенства защиты. В общем, дело подвигалось достаточно туго. Свидетельством тому может послужить хотя бы книга Франсуа Араго "Гром и молния", переведенная на русский язык в начале нашего века. Надо отдать должное ученому - труд этот написан с истинно французским изяществом, языком столь простым и ясным, что, как справедливо отмечал переводчик М.Хотимский, сочинение Араго можно было увидеть и в будуаре знатной дамы, и на столе государственного чиновника, банкира, заводчика, адвоката, скромного ученого. Причиной тому множество увлекательных историй, приведенных Ф.Араго на страницах книги. Например, такая. Риуэ, капитан фрегата, рассказывал, что в ночь с 21 на 22 февраля 1812 года, когда он, тогда еще старший офицер, нес вахтенную службу на корабле "Голумин", молния ударила аккурат в капитанский мостик. Риуэ получил несколько неглубоких ран на голове. А когда наутро стал бриться, то обнаружил, что бритва легко вырывает волосы с корнем, постепенно выпали волосы и на других частях тела. На страницах солидного фолианта, повторяю, таких историй можно отыскать множество. А ведь перед нами не сборник забавных анекдотов, а труд "непременного секретаря французской Академии и пр.", как указано на титуле книжки. А стало быть, книга претендует на право называться первой научной монографией, посвященной атмосферному электричеству. И Араго пытается дать какое-то объяснение чудесам природы. Он, например, нисколько нс сомневается в электрической природе грозы и приводит такое определение: "Гроза - небесный огонь или электрическая материя, исторгающаяся из облака, производя яркий свет и сильный грохот". Он сообщает и классификацию молний, во многом совпадающую с современной. В частности, выделяет в отдельный класс шаровую молнию, речь о которой пойдет позднее. Однако Араго все же не смог объяснить очень многих причин образования грозы, и потому нам придется обратиться за дальнейшими разъяснениями к современным ученым. "Впервые связь грома и молнии люди стали осознавать в конце XIX века, пишет, например, в своей статье "Гром" американский исследователь А.Фью. И сразу же одна за другой, словно грибы после дождя, стали возникать теории, объясняющие, откуда берется рокот "небесного барабана". Конечно, про громыхание "небесных колесниц" никто уже всерьез не вспоминает. Более, научное определение попытался дать в свое время даже Лукреций Кар в своей поэме "О природе вещей". Он считал гром как бы первопричиной грозы:
