Посвящается Флоре
«Наконец достиг я Клапама; в окрестностях Клапам-Коммон есть большой пруд, на котором однажды, в ветреную погоду, довелось мне наблюдать приличное волнение. С собой я принес графинчик масла, коего немного вылил в воду. Масло, к моему удивлению, быстро растеклось по поверхности воды. Однако волнение не улеглось, потому как вылил я масло с подветренной стороны пруда, там, где волны самые высокие — ветер отнес его назад, к берегу. Тогда я прошел к наветренной стороне, где волны и образуются; там-то масло, которого было не более чайной ложки, чудесным образом разлилось по площади в несколько квадратных метров, тут же успокоив волнение. Затем оно постепенно достигло и подветренной стороны — почти четверть пруда, с половину акра, напоминала зеркальную поверхность».{8}Однако Франклин так и не смог найти объяснение подобному воздействию масла на волны. Объяснению же древних греков, предположивших, что масло делает воду скользкой и тем самым препятствует сцеплению ветра и воды, недостает глубины. На самом деле, решающий фактор здесь — тот эффект, который масло оказывает на поверхностное натяжение воды. Масло распространяется по поверхности воды в виде тончайшей пленки, своеобразной кожи; коэффициент поверхностного натяжения этой пленки ниже, чем у воды. В результате снижения коэффициента вода под влиянием ветра образовывает уже не высокие волны, а едва заметную — в один-два сантиметра — рябь капиллярных волн. Вы скажете: едва заметная рябь — пустяк, не стоящий внимания, куда, мол, ей до жутких валов океанического шторма. Однако помните: эти едва народившиеся волны способствуют усилению трения между воздухом и водой. Они заставляют воющий ветер крепко вцепиться в склон волны, которая катит огромным валуном, и щедро поделиться с ней своей энергией. Масло, успокаивая рябь на поверхности воды, вполне способно тягаться с мощью ветра и остановить высоченный гребень, который вместо того, чтобы спокойно нести на себе корабль, грозит обрушиться на его палубу. Но когда в следующий раз вы решите прогуляться на своей моторке, а за бортом вдруг начнется волнение, не торопитесь сливать масло из двигателя, поскольку ваш мини-разлив не возымеет никакого эффекта. Современные масла на основе нефти не годятся для усмирения шторма, для этого нужны масла органического происхождения, например, масло жирных пород рыб — оно распространяется достаточно быстро и далеко, чтобы утихомирить «дочерей шкипера». Пока мы неспешно прогуливались по Клапам-Коммон, ураганный ветер продолжал реветь: под надзором этого сурового воспитателя волны успели значительно подрасти. Они превратились в громады высотой под 12-15 м — с четырехэтажный дом, а их длина перевалила за 200 м. Теперь можно наблюдать на море окончательно сформированное волнение — волны достигли максимально возможной высоты при данной скорости ветра.
«Проследив обратный путь кругов ряби, распространяющихся по реке или озеру, можно выйти на рыбу. Видя знак, я тут же начинаю продвигаться к его источнику. Такая рябь — настоящий подарок. Наблюдая за поверхностью воды, рыбак все равно что на экран радиолокатора смотрит».Волны, эти перемещающиеся возмущения, передают информацию о ставшем их причиной событии. Но событием может оказаться не только прыжок карпа из воды всего пару-тройку минут назад — событие может отстоять по времени и гораздо дальше. Например, на 13,7 млрд. лет назад — именно тогда возникла Вселенная. Более того, порожденные Большим взрывом электромагнитные волны до сих пор расходятся рябью в виде космического микроволнового фонового излучения, иначе называемого реликтовым излучением. Как Крис Йейтс наметанным глазом рыбака со стажем подмечает рябь на воде и по ней находит рыбу, так и космологи недавно стали использовать специальные, чувствительные к микроволновому излучению космические станции, улавливая изначальные космические возмущения из далекого прошлого. Микроволновое излучение уже поведало много интересного о происхождении и составе Вселенной, а также положило конец некоторым научным спорам, тянувшимся десятилетиями. Это излучение — наиболее важное свидетельство того, что все началось со взрыва, а не пребывало вечно в неизменном состоянии.
«Многочисленные волны проходят через эту комнату все разом, — и это ни для кого не секрет, но вы должны остановиться и по-настоящему задуматься над этим — только так вы проникнетесь всей сложностью, всей невообразимой природой Природы».{52}Наверняка вы диву даетесь: как так получается, что радионяня выделяет из всей мешанины электромагнитных излучений ту единственную волну, сигнал которой и передает? Если все эти накладывающиеся друг на друга и отличающиеся лишь размерами волны представляют собой одно и то же — электромагнитные «вопли» всех и вся в немыслимых диапазонах, «звучащие» одновременно, как прибору удается распознать единственно нужный сигнал — плач вашего ребенка? Работа всех приборов, в основе которых лежит принцип электромагнитной связи, зависит от одного вполне конкретного явления — резонанса. Именно благодаря резонансу волны, будь они электромагнитными или какими-то другими, взаимодействуют с окружающим нас миром. Резонанс, дитя волны и вибрации, — одно из наиболее приятных волновых явлений.
Волны и вибрации тесно связаны. Вибрации порождают волны, а волны являются распространяющимися видами колебаний. Все, что способно вибрировать, обладает характерными собственными частотами колебаний, на которых вибрирует с наибольшей готовностью. Волны с частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний определенного вибрирующего тела, стремятся усилить его вибрации, сделать их все более и более выраженными.Постучите по качественно сделанному бокалу для вина — вы услышите звучание чистой ноты, то есть звук собственного вида колебаний. Отойдите в дальний конец комнаты и пропойте эту ноту (в любой октаве). Вернитесь и прислушайтесь: бокал еще звучит в ответ на порожденные вами звуковые волны. В самом явлении резонанса может и не быть ничего удивительного — это всего лишь дитя волны и вибрации, однако оно всегда вызывает ощущение чего-то таинственного, намекает на невидимые глазу волновые чудеса. Пропойте одну за другой разные ноты — бокал отзовется только на те, которые созвучны его собственной частоте колебаний. Но резонанс возникает не только внутри физических вибраций и механических волн. Возникает он и внутри колебаний электрических токов и электромагнитных волн, например радиоволн. Резонансный контур внутри приемников дальней связи — будь то радионяня или система связи с космическим кораблем — средство, с помощью которого мы отделяем из невообразимого смешения передаваемых электромагнитными волнами сигналов единственно нужный сигнал. Каждая волна по сути своей — вестник, она несет информацию о том, что ее породило. Это одна из функций волны — любая волна имеет свой источник. Она возникает в результате некоего возмущения, вибрации, колебания, то есть в результате какого-то явления, и неважно, кратковременное оно или непрерывное. Бывает, помехи в виде других волн отсутствуют, что позволяет заметить ту самую единственную волну и расшифровать ее послание. В тихую, безоблачную ночь выпрыгивающая из воды в другом конце пруда рыбина заставляет отражение луны в воде танцевать и тем самым подсказывает рыбаку, куда забросить удочку. Однако чаще всего рядом с нужными нам волнами присутствуют другие, вносящие сумятицу, особенно сейчас, с развитием связи. В английском языке само слово broadcast[31] в буквальном смысле означает «посев вразброс», то есть разбрасывание семян на как можно большей площади и как можно более равномерно. То же самое можно сказать и о многих электромагнитных волнах — широкое вещание предполагает их прием на максимально большой территории. В каждый момент времени нас пронизывает бесчисленное множество электромагнитных посланий, волнами омывающих пространство вокруг; это сигналы радиостанций, средств связи аварийных служб, сигналы международного времени, а также сигналы мобильной связи, связи Wi-Fi, спутниковой, сигналы управления воздушным движением, текстовые сообщения, работа камеры контроля за скоростным движением, работа телеканалов, метеорологических радиолокаторов… Полную картину их столкновений и взаимодействий друг с другом — тут они накладываются, там переплетаются — представить в уме невозможно. Из всей какофонии мы выуживаем одно-единственное зерно необходимой нам информации, и помогает нам в этом резонанс. Именно с его помощью удается вычленить переносимые волнами послания и сигналы. Благодаря резонансу хаос жизни упорядочивается, обретает ясность, а порой и красоту.
Их физиономии, такие непохожие на мягкие личики благовоспитанных собратьев, искажаются гневом. Форма ударной волны бывает разной — этим волнам не свойственна аккуратная симметрия обычных волн. К примеру, ударная волна давления обычно примчится к вам по воздуху в виде невероятно крутого скачка давления (одного или нескольких), сопровождаемого более плавным возвратом к нормальному давлению. Благовоспитанные волны давления, напротив, обладают симметричной кривой поднимающегося и падающего давления. Обычно они мчатся сломя голову. Ударные волны в любой среде распространяются быстрее, чем нормальные волны соответствующей категории. В то время как у благовоспитанных волн скорость распространения через определенную среду постоянна, не зависит от их частоты и интенсивности, ударные волны мчатся быстрее остальных. И чем они интенсивнее, тем стремительнее. Они слишком раздражены и нетерпеливы, чтобы соблюдать все Законы волны, которым подчиняются остальные. Ударные волны зачастую отражаются, преломляются и отклоняются не так, как это делают волны благовоспитанные; то же самое можно сказать о поведении двух ударных волн в том случае, когда они накладываются. Они стремятся разнести все вдребезги. Часто ударные волны оказывают продолжительное, даже разрушительное воздействие на любую среду распространения. Например, когда ударная волна в твердых средах проходит через плотную материю, она может превратить ее в осколки. Если же среда жидкая или газообразная, волна ее нагреет, а то и раскалит добела. А вот благовоспитанные волны ведут себя примерно — оставляют окружающее пространство после своего пребывания неизменным.
«Земля пошла волнами — совсем как па море… И волны эти выглядели точь-в-точь как те, что я тысячу раз видел с берега Салливан-Айленда… Казалось, волны идут и с юго-запада, и с северо-запада, пересекая улицу по диагонали и проходя друг через друга; они поднимали меня и опускали — я как будто качался на волнах неспокойного моря».{96}Величина поверхностных волн, а следовательно, и разрушительная сила землетрясения, зависит не только от амплитуды колебаний, но и от глубины положения их центра. Сильное землетрясение на глубине более 300 км породит лишь незначительные поверхностные волны по сравнению с землетрясением у поверхности земли. Центр ужасающего землетрясения в 7 баллов, произошедшего в январе 2010 года на Гаити и до основания разметавшего Порт-о-Пренс, находился всего в 13 км от поверхности земли. Поэтому его поверхностные волны оказались такими губительными, сравняв город и пригороды с землей. Здания и инфраструктура столицы гаитян, нации довольно бедной, возводились без учета сейсмической активности и не устояли против землетрясения и последовавшей за ним серии многочисленных повторных толчков. В результате за считанные часы погибло около 230 000 человек.
ФАКТ, ОПРОВЕРЖЕНИЮ НЕ ПОДЛЕЖАЩИЙ: Я, ДЖОРДЖ ЧУМОВОЙ, ПЕРВЫЙ ПРИДУМАЛ ВОЛНУ. Я СРЕЖИССИРОВАЛ ЕЕ 15 ОКТЯБРЯ 1981 ГОДА ПЕРЕД ЗРИТЕЛЬСКОЙ АУДИТОРИЕЙ ВСЕЙ СТРАНЫ НА БИТКОМ НАБИТОМ СТАДИОНЕ ВО ВРЕМЯ СЕРИИ ПЛЕЙ-ОФФ МЕЖДУ «ОКЛЕНД АТЛЕТИКС» И «НЬЮ-ЙОРК ЯНКИЗ» АМЕРИКАНСКОЙ ЛИГИ.Джордж Хендерсон Чумовой — личность среди болельщиков его родного штата Калифорния известная. Джордж — бывший школьный учитель; теперь он называет себя «профессионалом группы поддержки». Джорджа нельзя не заметить: его лысая голова с торчащими по бокам седыми патлами всегда мелькает в первых рядах болельщиков. К тому же, управляя толпой, Джордж громко выкрикивает речевки и наяривает на маленьком барабане. Впрочем, я намерен игнорировать заявления любого, кто пишет исключительно прописными буквами (а именно в такой манере Джордж Чумовой предпочитает выражаться на страницах собственного сайта, заявляя свои права на изобретение волны{112}. Хотя притязания Джорджа могут оказаться вполне обоснованными. Бейсбольный матч, который он имеет в виду, состоялся на стадионе «Окленд Колизеум» на целых шестнадцать дней раньше игры на стадионе «Хаски». Джордж Чумовой, как обычно, заводил толпу в своем секторе стадиона. «Я прокричал, чтобы все по моей команде — когда я взмахну — вскочили. Вскочили, прокричали речевки и снова сели». Если волна на каком-то этапе замирала, Джордж командовал своему сектору освистывать несознательных болельщиков. Во время первых двух попыток волна прошла всего несколько секторов. Каждый раз, когда она затухала, в секторе Джорджа недовольно свистели. «С третьей попытки волна прошла полный круг. После все вскочили и стоя аплодировали», — с гордостью вспоминал Джордж.{113}
«Я потратил немало времени на подготовку статьи о волне болельщиков, а также о притязаниях на первенство в ее изобретении как Джорджа, так и парней из Вашингтонского университета. После собственных изысканий и бесед с людьми со спортивного факультета университета я выяснил следующее: изобретение волны Уэллером — скорее местная легенда, которую в университете всячески поддерживали. Университет не смог убедить меня в том, что 31 октября 1981 года (день, когда Уэллер якобы «изобрел» волну) могло оказаться раньше 15 октября 1981 года (день, когда волна, поднятая на оклендском стадионе Джорджем, была запечатлена на видео).»{114}Однако от дальнейшей полемики Джон Кудо отказался. «После того как мы опубликовали статью на сайте, фанаты из Вашингтонского университета чуть ли не пригрозили мне физической расправой». А электронные сообщения, комментарии на сайте или почтовые письма на эту тему Кудо с некоторых пор игнорирует. (Так же поступлю и я.)
«Вода в реке бурлит и клокочет, взметывает волны высотою с башни и горные пики, оглушая ревом и вскипая мощью, грозящей затмить и солнце, и нeбo»[56].{127}Но даже если угрозы поглотить и солнце, и небо оказались пустыми — а мы с вами тому явные свидетели, — бор норовил смыть любого, кто стоял на берегу слишком близко. Относительно недавно, 3 октября 1993 года, произошла жуткая трагедия: смыло восемьдесят шесть человек. В конце концов, местные власти обустроили специальные площадки, на которых каждый сентябрь, когда приливная волна особенно высока и отмечается Китайский международный фестиваль наблюдения приливов на реке Цяньтан, собираются зрители. И все же несчастные случаи происходят. И совсем не потому, что прилив застигает зрителей врасплох: жившему в XI веке поэту Су Дунпо в его реве слышался «крик сонма мужей, как будто в низовья реки вошел корабль завоевателей с копьеносцами на борту»{128}.[57] Наблюдая ход бора, когда волна взмывает и обрушивается, сметая все на своем пути, не всегда возможно оценить его истинную мощь. Если вдоль берегов, где и стоят люди, неглубоко, вал резко, без всяких видимых предупреждений, вырастает и, перехлестывая через ограждение, достает до пешеходного тротуара. «Серебряный дракон» непостоянен, он подвержен частым сменам настроения. «Люблю смотреть при свете лунном на вод приливы и отливы»[58], — говорил Су Дунпо{129}, однако в наше время об этом нечего и думать. Ночные любования водным потоком запретили после еще более недавнего ужасного происшествия, когда 2 августа 2007 года в темноте смыло тридцать четыре человека. Вот уж воистину, если «Серебряный дракон» почувствует голод, он утолит его в любое время: и днем, и ночью.
«Суда, завязшие в грязи, были тихонько подняты приливом и поплыли дальше, не потерпев никакого ущерба. Те же, которые стояли на более твердом грунте и не были прочно укреплены на месте, под напором воды или наскочили одно на другое, или же ударились о берег и разбились».{130}Все той же неосведомленностью о приливах объясняется и тот факт, что в Библии это природное явление ни разу не упоминается. Ведь Палестина выходит к Средиземному морю, а сколько-нибудь серьезными мореходами израильтяне не были. Прогнозирование приливов — штука неблагодарная. И не только из-за географических особенностей той или иной местности. Сложность еще и в том, что для каждой конкретной области приливная амплитуда сильно разнится по времени. Главная причина тому — изменения в положении Солнца и Луны. Самые большие амплитуды прилива, сизигийные приливы, происходят во время полнолуния или новолуния. То есть, когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются на одной линии, силы гравитационного притяжения Солнца и Луны, направленные на Землю, усиливаются. С другой стороны, сизигийный отлив, при котором амплитуда прилива достигает минимума, происходит как раз тогда, когда Солнце и Луна находятся не на одной линии, а под прямым углом друг к другу. При таком положении солнечный свет падает на часть Луны — мы видим не полную Луну, а лишь ее половину. И хотя сама по себе Луна влияет на приливы гораздо сильнее, чем Солнце, важнее всего взаимное расположение этих небесных тел относительно друг друга.
«За пятьдесят лет напряженных размышлений я так и не нашел ответа на вопрос: «Что такое кванты света?» Само собой, в наше время каждый дурак считает, что знает ответ, однако он глубоко заблуждается».{159}
«…наиболее распространенный род развлечений, затеваемый во время сильного прилива, когда волны ударяют о берег. Мужчины количеством от 20 до 30 человек заходят в еще спокойную воду и ложатся ничком на удлиненные доски примерно в человеческий рост и ширину Прижимая ноги к доскам, руками они доски направляют. Дожидаясь самой высокой волны, бросаются вперед, вцепляясь руками в доски и тем удерживаясь на них. Доска вместе с ними летит по волне на ужасающей скорости. Величайшее искусство состоит в том, чтобы умело обращаться с доской на вершине волны и когда волна меняет направление».Те, кто посетил острова после злополучной экспедиции Джеймса Кука, рассказывали, что серфинг — излюбленное занятие местных жителей: когда ожидается особенно большая волна, деревни пустеют. И стар, и млад, и мужчины, и женщины — все кидаются к пляжу, чтобы прокатиться на разбивающихся бурунах. Однако европейцы, пришедшие на острова в первой половине XIX века, стали для островитян сущим наказанием. Они привезли с собой болезни, которые свирепствовали среди местного населения, не обладавшего иммунитетом, а прибывшие среди прочих миссионеры-кальвинисты катаний на волне отнюдь не одобряли. Более того, считали серфинг занятием богопротивным — не в последнюю очередь потому, что катались туземцы нагишом, — и всячески ему препятствовали. В 1892 году местный врач Натаниэль Эмерсон писал, что «доски для серфинга теперь можно увидеть разве что в наших музеях и частных коллекциях».{163} Однако в начале XX века серфинг возродился, причем началось все на Вайкики, юго-западном побережье острова Оаху, куда летом приходят зыби средней высоты. И только в 1950-х горстка отважных серфингистов рискнула оседлать гораздо более мощные волны, обычные для Северного побережья зимой. Мощные зыби, постоянно разбивающиеся над рифами, сделали эту часть острова меккой первых профессиональных серфингистов, местом многочисленных соревнований. Одно из них, главное мировое состязание по катанию на больших волнах, проводится в заливе Ваймеа с 1986 года: «Турнир памяти Эдди Айкау». Состязание названо в честь первого спасателя в заливе Ваймеа, который в 1960-х и 1970-х годах прославился как серфингист на большой волне, а в тридцать один год погиб при попытке переплыть на каноэ с Гавайев на Таити, и проходит не каждый год, а только тогда, когда зыби обещают быть особенно высокими — выше 15 м. Приглашение поучаствовать в состязании получают двадцать восемь серфингистов экстра-класса со всех уголков мира. Обычно эти серфингисты, где бы ни находились, декабрь и январь оставляют свободными, чтобы в случае прогноза особенно большой зыби тут же прыгнуть в самолет и отправиться на Гавайи. Если большие волны не ожидаются, состязание переносится на следующий год. Поболтав с Эндрю Марром, я спустился на пляж прогуляться; на пляже юные серфингисты занимались тем, что прорывали канал в песке, преграждавшем слияние реки Ваймеа с водами залива. Такую огромную гору песка называют бермой; зимой набегающие волны приносят песок — вырастает дамба естественного происхождения, которая запруживает устье реки. В сезон дождей, с ноября по март, ливневые потоки сбегают с гор и скапливаются перед дамбой, пока ее не прорывают. Порой перемычка из песка образовывается три-четыре раза в месяц, так что местные, прорывая канал, помогают воде пробиться. Мне стало любопытно, и я остановился понаблюдать.
И с начала жизни до ее конца… Зеркало океана отражает пути всего сущего на земле. Даже смерть лишь темная волна, она уносит тело в стремительном потоке… К спокойным водам, где оно растворяется Готовясь возродиться в новом обличье.{164}