Загадка падающей кошки и фундаментальная физика

Но, помимо этого, астронавты должны были получить возможность контролировать свое движение при отсутствии какого бы то ни было специального оборудования. В этом плане большой интерес представлял скорее механизм, при помощи которого кошки переворачиваются, а не физиология этого переворота. В начале 1960-х гг. исследователи из Университета Дейтона совместно с одним из ученых авиабазы Райт-Паттерсон определили несколько стратегий, которые астронавты могли бы использовать для изменения своей ориентации при помощи исключительно телесных движений. В 1962 г. они опубликовали результаты своих исследований в захватывающем техническом отчете под заголовком «Невесомый человек: техники самоповорота»^{19}. В этом документе авторы привели девять методов, при помощи которых астронавты могут менять свою ориентацию в пространстве, по несколько методов на каждую ось вращения. Вращение вокруг оси Z — это вращение вокруг позвоночника, который исполняет роль центральной оси, это вращение фигуристки на льду. Вращение вокруг оси Y — это вращение в том направлении, в каком делаются кувырки вперед и назад. Наконец, вращение вокруг оси X — это переворот вбок, переворот в том направлении, в каком делается «колесо».

Названия методов причудливы и выбирались таким образом, «чтобы космическому персоналу их было удобно быстро называть и легко понимать». Вот полный список этих маневров:

• (Z.1) «кошачий рефлекс»

• (Z.2) «сгибайся и крутись»

• (Z.3) «лассо»

• (Z.4) «вертушка»

• (X.1) «сигнальный флаг»

• (X.2) «потянись и повернись»

• (X.3) «сгибайся и крутись»

• (Y.1) «двойная вертушка»

• (Y.2) «наклон»

Описание этих маневров рисует для нас интересные картины поведения астронавтов в невесомости. «Двойная вертушка», к примеру, описывается так: «Это непрерывное вращательное движение было с успехом продемонстрировано во время полетов с нулевой силой тяжести. Процедура очень проста. Нужно, подогнув ноги и вытянув руки прямо в стороны параллельно оси Y, одновременно делать руками вращательные конусообразные движения».

Наибольший интерес для наших целей представляют два первые пункта в этом списке. В самом деле, тот факт, что первым в нем значится «кошачий рефлекс», очевидно указывает на значимость кошачьей способности к перевороту в представлении исследователей. Из описания ясно, что, по мнению исследователей, этот рефлекс функционирует согласно первоначальному описанию Марея, как «подожмись и поворачивайся», когда кошка произвольно меняет момент инерции отдельных частей тела. Вот как они описали эту технику для человека:

Торс выпрямлен, руки вниз. Ноги развести в стороны, затем резко повернуть весь торс в талии вокруг оси Z вправо или влево. Удерживая тело в скрученном положении, развести руки в стороны и свести ноги вместе, а затем раскрутить торс обратно в первоначальное положение. Опустив затем руки по швам, испытуемый должен получить в точности ту же конфигурацию конечностей по отношению к туловищу, с которой все начиналось, но тело в целом при этом совершит поворот на некоторый небольшой угол.

Вторая техника в списке, «сгибайся и крутись», представляет собой, по существу, человеческий вариант кошачьего рефлекса переворачивания в представлении Радемакера и тер Браака в 1930-е гг. Вы можете проделать этот маневр и сами. Начиная с положения стоя прямо, согните верхнюю часть тела в сторону и поднимите руки в стороны. Затем поверните верхнюю часть тела вперед, сохраняя изгиб, пока оно не окажется согнутым в противоположную сторону. Опустив после руки и выпрямившись, вы обнаружите, что повернулись на некоторый небольшой угол в направлении, противоположном тому, в котором вы скручивали свое тело. Вы можете проделать этот маневр, медленно и аккуратно, даже стоя на полу, и при правильном выполнении вы почувствуете стремление ноги повернуться относительно пола. Модель Радемакера и тер Браака получила название «сложись и крутись» (то же, что «сгибайся и крутись», но в более гибком кошачьем варианте) именно благодаря этой работе ВВС.

«Сгибайся и крутись» стоит в списке сразу в двух местах — как маневр по оси Z и по оси X, поскольку обеспечивает небольшой поворот относительно обеих осей. С небольшими модификациями эту технику можно использовать так, чтобы подчеркнуть то или другое направление поворота. Неясно, пользовался ли кто-то из астронавтов этими техниками и преподавали ли их астронавтам во время тренировок. Возможно, им было проще самим придумать для себя органичные движения во время полетов на «Невесомом чуде».