Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени

Суда оснастили целой системой гирокомпасов, главный из которых обеспечивал точную работу всех остальных. На основе показаний гирокомпасов специальные прицеливающие устройства точно определяли взаимное расположение корабля и цели, указывая стрелкам направление огня. Гиростабилизаторы улавливали движения судна при качке и позволяли компенсировать положение орудий, таким образом, корабль даже в неспокойном море мог вести прицельный огонь. Из оборудованных такими приборами пушек моряки линкора «Южная Дакота» сбили все атаковавшие их самолеты.

Гирокомпас Сперри был вторым из трех изобретений этой главы, так или иначе вызванных открытием вакуума. Третьим изобретением мы обязаны тому, что исследования вакуума породили интерес к воздуху — ученые задались вопросом, что же такое воздух и почему он необходим для жизни. Дыхание живых организмов в любом его проявлении стало объектом пристального внимания членов Лондонского королевского общества. Одним из них был священник с кембриджским дипломом Стивен Гейлз, проживавший в Теддингтоне, пригороде Лондона. В 1709 году он получил пожизненную должность настоятеля прихода Святой Марии. Заботиться о хлебе насущном уже не требовалось, и все свободное время Гейлз посвящал своим научным увлечениям, а именно выяснению двух вопросов: как дышат растения и почему движутся мышцы. Он был убежден, что в основе обоих феноменов лежит циркуляция жидкостей в организме растения или животного, так что начал он с исследования растительных соков.

У себя в теплице он в течение десяти лет втыкал в различные части растений стеклянные трубки и наблюдал, как по ним поднимается сок и каким образом на этот процесс влияет смена дня и ночи и времен года, а также погодные условия. Гейлз замерял площадь листьев и диаметр стеблей, поливал растения точно отмеренным количеством воды и, запечатав горшок, через некоторое время взвешивал его, чтобы определить сколько воды потеряло растение в результате транспирации и испарения. С помощью стеклянной трубки с водой и ртутью он определял точное количество воды, которое потребляет растение. Самым интересным было давление растительного сока. В ходе одного из опытов Гейлз подсоединил стеклянную трубку к пеньку виноградной лозы и увидел, что сок поднялся по трубке аж на семь метров. Какая сила обеспечивала такое давление? Не та ли, что толкала кровь по сосудам животных и человека?

После ряда отвратительных опытов с сосудами оленей, лошадей, собак, кошек, грызунов и другой живности Гейлз высчитал, что если в сонную артерию человеку вставить стеклянную трубку, кровь поднимется по ней на 2,3 метра. Гейлз предполагал, что левый желудочек сердца человека имеет площадь поверхности около ста квадратных сантиметров, таким образом, чтобы поднять кровь на такую высоту, усилие сердца должно составлять 23,5 килограмма. По итогам исследований Гейлз опубликовал свою главную работу о кровяном давлении и способах его измерения^{183 — 277}, которая станет настольной книгой для врачей всех времен и народов. Что же касается работы мускулов, то тут его теория была ошибочной — давления в мелких капиллярах мышцы просто не достаточно для того, чтобы вызвать ее сокращение.

Через некоторое время поисками таинственной силы, сокращающей мышцы, занялся профессор анатомии Болонского университета Луиджи Гальвани. На дворе стоял 1780 год, и многие ученые полагали, что эта сила кроется не в кровяном давлении, а в неких невидимых поступающих из мозга флюидах, которые раздражают волокна и вызывают их сокращение. Если так, то, возможно, это недавно открытое чудо — электричество? Ведь электрический удар вызывает искры в глазах, кровотечение из носа, конвульсии и судорожные ужимки. Гальвани^{184 — 99, 216, 234} не верил в теорию о «флюидах, бегущих по нервам», так как даже если нерв перерезан, электричество все равно проходило через соседние участки. Однако у недавно обнаруженных электрических скатов электрический удар вызывали лишь некоторые участки тела. Таким образом, таинственная сила, какой бы она ни была, могла где-то концентрироваться, а следовательно, могла быть и направлена, например в мышцы.

Гальвани начал с опытов на лягушках жаркими грозовыми днями, какие не редкость в Болонье. Он брал лягушачьи лапки вместе с позвоночником, обнажал основные нервы, а затем подвергал воздействию электрического тока^{185 — 187}. Лапки дергались при разряде электрической машины или при ударе молнии, но только в том случае, если он дотрагивался до нерва животного скальпелем. Как объяснить это явление, Гальвани не знал.