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

В начале XIX века благодаря дизайну монет с этого монетного двора и высокому качеству новой чеканки возник феномен «национального художественного возрождения» в нумизматике. На французских монетах появилось изображение Марианны, на английских — Британии. Изображения на монетах явно тяготели к стилистике неоклассицизма. Возможно, это объясняется тем, что одним из друзей Боултона был Джосайя Веджвуд^{223 — 293, 307}, изготовивший огромное количество керамики для интерьеров архитектора Роберта Адама^{224 — 294}. Адам в тот момент только что вернулся из Италии (где были обнаружены развалины Помпей) и заразил британцев интересом к античной культуре.

Итальянский гравер Бенедетто Пиструччи, которого пригласили разработать следующую серию монет (именно он был автором золотого соверена с изображением Святого Георгия и дракона), в 1824 году привнес еще одну инновацию в монетное дело. Это было устройство под названием пантограф, или уменьшительная машина. Она состояла из нескольких поворотных рычагов, каждый следующий меньше предыдущего, и связывала перо художника с резцом. Сначала гравер создавал образец большого размера в каком-нибудь пластичном материале, в середине XIX века таким материалом обычно выступал гипс. Затем образец покрывали никелем, и он служил для гравера рабочим шаблоном, по которому тот отрисовывал контуры изображения на монете. Механизм пантографа через систему рычагов передавал его движения на резец, и рисунок наносился на штамп монеты в уменьшенном варианте. Пантограф Пиструччи зарекомендовал себя так хорошо, что монетный двор купил себе такой же, и главный гравер Уилл Вайон (который получил это место потому, что Пиструччи нельзя было принять на работу из-за его итальянского подданства) использовал это устройство для создания первых монет королевы Виктории.

Нанесение никелевой поверхности на рабочую модель осуществлялось гальваническим способом, впервые открытым Бруньятелли, коллегой Алессандро Вольты. Вольта^{225 — 186} в своем знаменитом столбе использовал химикаты и металлы для получения электричества, а Бруньятелли рассудил, что процесс можно повернуть и в обратную сторону: заставить электричество выполнять химические реакции. Он показал, что если в ванну с медным купоросом и лежащим в нем куском меди, подсоединенным к электрической батарее, поместить предмет, также подсоединенный к батарее, атомы меди высвободятся из раствора и покроют предмет. В то же самое время, кусок меди будет отдавать свои атомы в купорос и постепенно растворяться.

В 1833 году английский ученый Майкл Фарадей, исследуя этот процесс, заметил, что различным веществам для высвобождения атомов требуется разный электрический заряд. Это означало, что должна существовать зависимость между силой заряда и веществом, а главное — массой этого вещества. Из этой гипотезы Фарадей вывел свои два закона электролиза: а) масса вещества, выделившегося под влиянием электричества, пропорциональна величине затраченного электрического заряда и б) количество вещества, выделившегося под влиянием определенного заряда, пропорционально массе этого вещества.

В конце XIX столетия законы Фарадея позволили ученым пристальнее взглянуть на заряд и массу вещества. Эти параметры имели прямое отношение к рентгеновским лучам^{226 — 39, 116} и другим недавно открытым загадочным электрическим феноменам. В 1910 году в Кембридже ученый Дж. Дж. Томсон исследовал прохождение электронов через разреженные газы и заметил, что электрическое поле отклоняет их траекторию. Он попробовал проделать это с неоном и обнаружил, что поток частиц разбивается на два, как если бы у неона было две массы — одна больше, а другая меньше. Причем поток более легких частиц сильнее отклонялся под действием поля. Такие атомы (принадлежащие одному химическому элементу, но имеющие разные массы) стали называть изотопами. В 1919 году ассистент Томсона Фред Астон смог добиться разделения изотопов, вес которых отличался только на 1/1 000 000 000. Эта технология получила название масс-спектрометрия.

Современный масс-спектрометр позволяет определить состав любого испаренного материала при пропускании его частиц сквозь электромагнитное поле. Расстояние, которое пролетает частица, с почти абсолютной точностью указывает на то, какому веществу она принадлежит. Это значит, что можно определять мельчайшие следы преступлений. Или обнаруживать наличие остатков стероида в крови спортсмена. Или отслеживать химические метки лекарства, пока оно находится в крови пациента. Или определять микроскопические частицы взрывчатки на одежде подозреваемого в терроризме.