Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы

Синева неба – есть действие воздуха. Если бы не было его, оно казалось бы нам совершенно черным. Чем плотнее слои воздуха, через которые мы смотрим на небо, тем цвет его больше приближается к белому, и потому синева неба в зените насыщеннее, нежели на горизонте. Измерения этих оттенков, произведенные Гумбольдтом на Атлантическое океане (соответствующие довольно близко определениям Соссюра на Женевском озере), показали, что под 1° высоты, следовательно, очень близко к горизонту, цианометр показывает от 2,5° до 3°; под углом 60°-21°– 22°, а в зените – 22,4°-23,5°. При наблюдениях в зените Гумбольдт нашел, что под тропами синева насыщеннее: в то время, как средняя синева в Париже (при 25° теплоты) 16-17°, она доходит под тропами, тоже на равнине, до 23°. Самые великолепные испанские и итальянские ночи, по уверению Гумбольдта, нельзя сравнить со спокойным величием тропических. У экватора все звезды блестят спокойным планетарным светом; мерцание едва заметно на горизонте. Самые слабые телескопы под тропами кажутся гораздо более сильными; так значительна и постоянна прозрачность тамошнего воздуха!

Если тропический воздух кажется темнее нашего, то из этого следует, что там из числа лучей, исходящих из солнца, пропадает на пути их к земле менее, нежели у нас, а если это так, то понятно, что количество достигающих земной поверхности лучей там больше, чем у нас. Явление это, равно как влияние солнечных лучей на физиологические отправления растений, на их дыхание, цвет, отложение азота, не укрылись от наблюдательности Гумбольдта. Этому ничем не ослабленному влиянию лучей он приписывает и ароматичность горных растений. Им же объясняет он странное чувство расслабления, испытываемое жителями Кито и Мексики, когда они, поднявшись на высоту 3 000 – 4 000 метров, испытывают жгучесть лучей не так ослабленных, как достигшие поверхности земли.

Известно, что луч солнечный, проходя через разные слои атмосферы неодинаковой плотности, отклоняется от своего первоначального направления, описывая на пути кривую линию. Исключение из этого закона представляют только такие лучи, которые, исходя из зенита, направляются к поверхности земли в перпендикулярном направлении, нигде не преломляясь. Как только светящееся тело не находится в зените места наблюдения, лучи тотчас уклоняются, искривляясь тем сильнее, чем больше расстояние от зенита. Так как более плотные слои воздуха находятся внизу, то выпуклая сторона образуемой лучом кривой линии обращена кверху, и потому, следя в направлении последнего пути назад, светящаяся точка кажется нам лежащей ближе к зениту, чем она находится в действительности. Глаз наблюдателя ищет виденный предмет на продолжении того направления, которое имел луч прежде, чем он проник в глаз, и если луч на пути своем изменил свое направление, то глаз не видит светящейся точки в том месте, где она действительно находится. Мы видим, например, изображение предмета в зеркале. Свет прошел в этом случае путь от видимого предмета к зеркалу, отразился в нем, изменил свое направление и проникает по этому новому направлению в глаз наблюдателя. Последний видит таким образом предмет или, вернее, изображение его, в продолженном назад от зеркала направлении, которое имел луч перед непосредственным входом в глаз, т. е. глаз видит предмет за зеркалом.

Вследствие уклонения света от своего пути в воздухе мы никогда не видим звезды, не находящейся в зените, на том месте, где она находится в действительности; она всегда кажется приближенной к зениту; словом, мы видим ее всегда выше, чем она находится на самом деле. Едва только восходящая звезда кажется нам находящейся над горизонтом на высоте около полудиаметра луны; если же мы видим ее на самом горизонте – то она в действительности еще и не показалась на нем.

Из сказанного будет ясно, какую важную роль играет в практической астрономии это свойство света. Если мы желаем основать вычисление пути какого-нибудь светила на наблюдении, то необходимо при этом знать настоящую высоту его, а это невозможно, не зная точно величины лучепреломления.

Вопросом этим занимались уже древние, хотя и не решили его вполне удовлетворительно. Тихо Браге и Ротман, обратившие внимание на действие нагретой почвы, утверждали, что рефракция света должна быть неодинакова в различных странах. Кеплер подтвердил это положение. Чем плотнее воздух, тем сильнее должно быть действие ее, а так как теплота уменьшает плотность воздуха, то она и уменьшает рефракцию. Низкий столб ртути в термометре и высокий в барометре усиливают ее. Карл XI, король шведский, Споле и Билемберг делали наблюдения над нею в Торнео. Вычисления, сделанные на основании их, Кассини и Пикаром, показали, что рефракция в Лапландии вдвое сильнее, чем в Париже, между тем как Бугер нашел ее для экватора меньше. Напротив, Лежантиль, на основании наблюдений, сделанных им в Пудучерри, считал рефракцию под тропами выше. Вопрос, таким образом, оставался спорным и его следовало решить. Из многочисленных астрономических наблюдений, сделанных Гумбольдтом во время его путешествия для определения географической долготы и широты различных мест, можно было вычислить рефракцию. Ольтманнс, занявшись этим, пришел к результатам Лежантиля, противоположным Бугеру. Гумбольдт посвятил тоже этому предмету в первом томе своих Observations astronomiques [1810.2] целый отдел. Так как отдельные газы не имеют одной и той же способности рефракции, то он применил к этим исследованиям свои прежние химические исследования насчет состава воздуха, о которых мы упоминали выше. Не менее внимания обратил он на влияние сырости, теплоты. Исследование этого вопроса показывает наглядно, как естественные науки тесно связаны между собой; как одна оказывает пособие другой даже в случаях, когда по общему отношению между ними это не следовало бы вовсе ожидать. Какую, кажется, связь может иметь химия, занятая исключительно исследованием земных тел, с астрономией? А между тем она дала нам еще в последнее время, при посредстве спектрального анализа, ответ насчет составных частей небесных тел, и к ней же обратился Гумбольдт с вопросом: нельзя ли из различия химического состава заключить о различии рефракции лучей. Она дала ему ответ отрицательный, ибо химический состав атмосферы, по крайней мере, что касается содержания ее кислорода и азота, остается почти неизменен; содержание углекислоты слишком незначительно, а водяные пары оказывают такое же влияние, как и сухой воздух. Мы видим здесь, что положительное исключение возможности постороннего влияния на известное явление часто играет такую важную роль в науке, как и метод, научающий нас средствам устранить его.

Таким образом, так как химический состав воздуха не оказывает влияния на рефракцию, то остается только принять в расчет температуру и плотность его. Так как первый из этих двух факторов уменьшается по направлению кверху очень неравномерно, то все определение делается вследствие того очень неопределенным и наблюдения над звездами получают только тогда известную цену, когда наблюдаемый предмет отстоит от горизонта по крайней мере на 15°.

IX

Электрические угри и скаты и животное электричество – Прочие зоологические открытия

И зоология обязана Гумбольдту существенными приращениями. Систематическая часть этой науки обогащена была в особенности тем, что он собрал значительное количество до него вовсе неизвестных или мало известных американских животных. Разработкой этого материала, изданного в свет в виде второго отдела его сочинения под заглавием: Recueil d’observations de zoologie et d’anatomie compar'ee, faites dans l’oc'ean atlantique, dans l’int'erieur du nouveau continent et dans la mer du Sud, pendant les ann`ees 1799-1804 [1833], занялись в особенности Кювье, Латрейль (отдел насекомых), Валансьен (рыбы и раковины); в нем, однако, помещены и несколько монографий Бонплана и Гумбольдта. Труды последнего касались преимущественно сравнительной анатомии, в особенности устройства гортани и подъязычной кости у птиц, обезьян и крокодилов. Он показал влияние изменений этих органов на изменение голоса этих животных и открыл оригинальное устройство их у крокодилов, позволяющее им хватать свою добычу под водой, разевая широко пасть без опасности захлебнуться и задушиться; но они не имеют возможности съесть схваченного под водой, для чего необходимо должны выйти на берег. Не останавливаясь на разборе трудов Гумбольдта по части систематической и сравнительной анатомии, мы упомянем только о касающихся физиологии и зоологической географии.

Между трудами его по физиологии особенного внимания заслуживают исследования, касающиеся животного электричества как продолжение упомянутых в первой статье и применения трудов его о составе воздуха к учению о животной экономии. Уже давно известно, что некоторые рыбы Средиземного и других морей, например глазчатый электрический скат (Raja torpedo) отличаются способностью наносить удары другим животным, представляющие замечательное сходство с ударами электрическими. Уже древние пользовались этими рыбами в тех недугах, в которых в настоящее время употребляются электромагнитные аппараты. До Гумбольдта обратил внимание на этих рыб в особенности Уолш [46] (1772), исследовавший их в Ла-Рошели и на острове Ре. Уже он описывает, что если дотронуться до электрического ската, то он защищается ударом, совершенно схожим с ударом электрической машины. Точно также можно его уединить худыми проводниками; если цепь, составленная из нескольких человек (до 20), взявшись за руки, будет замкнута прикосновением к скату первого и последнего человека в цепи, то все общество почувствует сотрясение. В воде они не так сильны – вследствие того, что стихия эта хороший проводник электричества, но зато они действуют и в отдалении, чего в воздухе не случается. По мнению Уолша, удары эти совершенно произвольны: не после каждого прикосновения к нему скат реагирует ударом, а большей частью, когда его раздражают чем-нибудь, в особенности щипаньем плавательных перьев. С анатомическим устройством электрических рыб познакомил ученых впервые Гюнтер. Он нашел, что электрический орган электрического ската тянется под кожей вдоль его поверхности до переднего края головы; орган этот состоит, если смотреть на него сверху, из многоугольных или круглых подразделений, а если смотреть сбоку – из параллельных тонких пластинок, так что он представляется рядом столбиков, оси которых направляются от живота к спине; средним числом от 400 до 500 с каждой стороны, в больших экземплярах и больше. Пучки нервных волокон рассеяны по всему органу. У электрического угря (gymnotus electricus) орган находится в хвосте, очень длинном (он превосходит голову и туловище по крайней мере в 4 Ѕ раза), в двух местах: одна часть его больше другой. Значительным протяжением хвоста и объясняется отчасти более сильное действие ударов электрического угря (оно, по вычислению Гумбольдта, в 10 раз сильнее ударов электрического ската). Столбики органа угря расположены не вертикально, как у ската, а горизонтально.

46

Джон Уолш (John Walsh, 1726-1795) – британский натуралист. Сделал состояние благодаря многолетней работе в Ост-Индской компании. По возвращении в Англию занимался политикой. Однако интересы второй половины его жизни были сугубо научными. О своих открытиях он письменно сообщил Б. Франклину. Был удостоен медали Копли.

Электрические угри встречаются чаще всего в небольших речках, стоячих водах и болотах, текущих посреди необозримых льянос (равнин), тянущихся между Ориноко и берегами Венесуэлы. Так как индейцы из опасения ударов никак не решались добыть Гумбольдту живых экземпляров этих угрей, то он решился сам присутствовать при этой охоте. Индейцы, вооруженные бамбуковыми жердями, с криком согнали диких лошадей в болото, наполненное угрями. Здесь началась борьба, передать которую может только талантливая кисть. Угри пустили в ход свои электрические батареи; лошади, изнемогая от ударов, топтали угрей; несколько лошадей, парализованных, пошло ко дну; другие, выбравшись на берег, истомленные, с испуганным взором, растянулись вдоль болота; иные, с распущенными гривами, искали спасения в бегстве. Но только первая атака угрей страшна. Батареи их, вскоре истощенные, прекратили свое ошеломляющее действие, хотя мускульные движения их все еще были очень живы. Лошади как будто преодолели первый страх и натиск и теперь дошла очередь до угрей, быстро удалявшихся с поля битвы. По уверению индейцев, весьма правдоподобному, если гонять лошадей два дня сряду в болото, ни одна из них не падет жертвой ударов угрей, истощенных в течение первых суток разряжениями своих разрушительных органов. Угрям необходимы для восстановления израсходованных электрических сил спокойствие, отдых и пища. Из этого наблюдения, равно как из опытов, сделанных в Италии над скатами, у которых были перерезаны нервы, ведущие к их электрическим органам, мы вправе заключить, что последние нельзя сравнить с обыкновенными электрическими аппаратами; они не действуют как неоживленный вольтов столб, постоянно возобновляющий израсходованное электричество из соседних водяных слоев.

Так как окончательная победа осталась за дикими лошадьми, то Гумбольдту нетрудно было посредством багров с навязанными на них сухими веревками наловить огромных электрических угрей, искавших спасения на берегу. Анатомические исследования Гумбольдта подтвердили найденное прежде Гюнтером; но он приписывает еще большее влияние на электрическое действие этих рыб кислороду воздуха, заключенному в огромном плавательном пузыре их. Это – прибавление к электрохимической теории его, о которой была речь выше при рассмотрении его учения о раздражительности.

Гумбольдт утверждает, что ощущение, вызываемое ударами электрического угря, совершенно отлично от ощущений, получаемых раздражениями электрической машины, лейденской банки или вольтова столба. Различие это можно замечать только при слабых ударах, так как при сильных теряется всякая возможность сравнения. Они ошеломляют человека страшной болью. Дотронувшись ногами до одного из этих угрей, после того как они были пойманы на берегу, он был почти парализован в течение целых суток животным, израсходовавшим почти весь запас своего электричества на борьбу с лошадьми. Из этого можно составить себе приблизительное понятие, каков должен быть удар угря неистощенного!