Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени
Шрифт:
Интерес Леона Скотта к визуальной интерпретации звука был частью всеобщего стремления научного сообщества к графическому отображению информации (например, медицинских данных), что существенно облегчило бы ее изучение и анализ. В начале XIX века парижские госпитали были переполнены ранеными с полей наполеоновских сражений, и это давало врачам простор для применения статистических методов при анализе симптомов и назначении лечения. В течение века эта тенденция сохранялась, и медики стали строить графики температуры и давления — наглядный материал для отслеживания состояния пациентов.
В середине века было изобретено множество приборов для сбора медицинской информации: градусники для измерения температуры, стетоскопы для выслушивания сердца и легких, гемодинамометры 277 — 183 для
Французский врач Этьен Марей внедрил в медицинскую практику графики кровяного давления, пульса, дыхания и мускульных сокращений. Самым известным изобретением Марея стала мембрана с пишущим устройством. Прибор представлял собой небольшую металлическую капсулу, в открытый конец которой устанавливалась резиновая мембрана. Когда резиновая пленка продавливалась, воздух выталкивался из капсулы и переходил в другую капсулу с точно такой же мембраной, к которой крепилось перо, регистрировавшее ее колебания.
Мембрану Марея использовали не только в медицинских целях. В конце XVIII века возрос интерес к языкам, что было связано с трудами таких ученых, как Уильям Джонс и Франц Бопп. Оба публиковали грамматику санскрита 278 — 312 и пытались говорить на этом древнем индоевропейском языке, чем немало взволновали окружающих. Это вызвало интерес к происхождению европейских языков, а затем и к физиологии языка. В физиологических опытах и применяли мембрану Марея — прибор помещали говорящему в рот и замеряли давление, которое возникает в речевом аппарате человека. Это были первые шаги в научном изучении речи.
В конце XIX века эти исследования находили все больше сфер применения, создавались специализированные организации. В эпоху, когда еще не было переводчиков-синхронистов, люди разных стран пытались лучше понять друг друга. Одно из предложений, озвученное швейцарцем Людвигом Заменгофом, заключалось в том, чтобы вновь вернуться к общему языку. Новый язык Заменгоф назвал эсперанто, и вокабуляр его состоял из слов с общими для всех индоевропейских языков корнями. (В то время по численности говорящих индоевропейская группа в два раза превосходила сино-тибетскую.) Несмотря на благородные и утопические устремления Заменгофа, эсперанто так и не прижился — возможно, потому, что были придуманы другие пути взаимопонимания. В частности, лингвисты предложили международную азбуку для записи практически любого языка простым и универсальным способом.
Международный фонетический алфавит увидел свет в виде научной публикации в 1897 году, но ведет он свое начало от фонетических экспериментов, которые проводил еще в середине XIX века Исаак Питман. Как и Заменгофом, Питманом двигали утопические мечты о свободном общении людей разных народов. Сперва он взялся за родной английский. Частью его плана было убедить англичан пользоваться фонетическими символами, и Питман разработал специальный упрощенный алфавит. В 1850 году он основал Институт фонетики, который, в свою очередь, положил начало работе Британского фонетического совета. (В нем, кстати, состоял и отец Александра Белла.) Глобальная затея Питмана не удалась, но его фонетическая азбука прижилась, она и сейчас используется в стенографии и носит его имя. Азбука Питмана стала основой первого полноценного международного фонетического алфавита. Одним из пионеров фонетики был Генри Свит, ставший прототипом Генри Хиггинса в пьесе Бернарда Шоу «Пигмалион». В пьесе есть забавный момент, когда Элиза Дулиттл восклицает: «Чего это? Написано-то не по-нашему. Я не разбираю…» [22] На самом деле в этот момент Хиггинс записывал ее речь символами «видимой речи» Белла.
22
Цит. по: Шоу Б. Избранные произведения.
М.: Панорама, 1993.Международный фонетический алфавит позволял записывать и анализировать любой язык, независимо от уровня его сложности, и открывал дорогу для новых отраслей науки. Новые исследования были связаны с недавно возникшей наукой, антропологией, модой романтиков на народное искусство, и всплеском национализма после распада Австро-Венгрии. Люди неожиданно осознали, насколько они разные, а лингвисты, вооруженные новым алфавитом, с увлечением занялись диалектами.
Диалектологи, в большинстве своем немцы, колесили по северной Италии и фиксировали разницу в произношении слов; они заставили пятьдесят тысяч немцев произнести предложение «Зимой сухие листья кружатся в воздухе». Еще они отмечали на карте области, где немцы говорят dorf, а где уже dorp (деревня, нем.) или где местоимение «я» произносится как ich, а где как ick. Одним из ученых, принимавших участие в этих чудачествах, был Эдуард Шван, который приобрел известность как немецкий специалист по французскому акценту. На одном из этапов работы он обратился за помощью к знаменитому немецкому физику Эрнсту Прингсхайму, и тот помог ему с фонометрическим анализом акцента. Ученые, по всей видимости, пользовались вариантом фоноавтографа Скотта.
Прингсхайм 279 — 88 был больше известен своими исследованиями излучения, в которых он применял новый физический чудо-инструмент для измерения инфракрасного излучения — радиометр Крукса. К несчастью для Прингсхайма, его репутация как специалиста по излучению вскоре сильно пострадала — прибор действовал совсем не так, как он предполагал.
Уильям Крукс, который изобрел радиометр, был одним из самых респектабельных ученых викторианской Англии. У него была очень сильная мотивация к тому, чтобы зарабатывать наукой, поскольку он имел десятерых детей. Финансовую независимость ему принес новый метод извлечения золота, и он мог себе позволить задуматься о великом вкладе в фундаментальную науку. Крукс изобрел катодную трубку 280 — 40 , 50 , процесс сухой проявки фотографий, а также помог определить атомный вес таллия. Однако изобретение радиометра стало следствием не его научной одаренности, а живого интереса к оккультному знанию. Крукс регулярно участвовал в различных «сеансах», на которых наблюдал летающие в воздухе платки, аккордеоны, играющие сами по себе, и привидение по имени Кэти Кинг. Это, впрочем, не мешало ему быть президентом Лондонского королевского общества.
Идея радиометра пришла ему в голову во время работы с таллием. Он взвешивал кусочки этого металла на весах в вакууме и обратил внимание, что теплые образцы легче холодных. Крукс решил, что существует связь между температурой и гравитацией и продолжил изучение феномена — он особенно интересовал его с точки зрения действия «психических сил». Экспериментально он выяснил, что если в вакууме к объекту большей массы приблизить объект меньшей массы, то они либо притягиваются, либо отталкиваются, и чем чище вакуум, тем сильнее эффект. В 1873 году Крукс был убежден, что открыл отталкивающее действие излучения.
Чтобы исследовать этот феномен, он и придумал радиометр. Он представлял собой тонкую стальную вертикальную ось с насаженными на нее четырьмя тонкими лопастями. Одна из сторон каждой лопасти была выкрашена в черный цвет. Все сооружение помещалось в стеклянной емкости. Когда к сосуду подносили источник света, лопасти радиометра вращались. Крукс объявил, что это движение есть не что иное, как действие «давления света». Именно это предположение подтолкнуло Прингсхайма к экспериментам с инфракрасным светом.
Как позже выяснилось, и Крукс, и Прингсхайм заблуждались. В 1875 году самым выдающимся экспертом в гидравлике считался профессор математики из Манчестера Осборн Рейнольдс (знаменитый своей привычкой время от времени прерывать лекцию на полуслове и бежать к доске, чтобы записать новую идею). Ему удалось доказать, что даже если из сосуда радиометра максимально выкачан воздух, нагревание лопастей светом вызывает выделение небольшого количества молекул газа, которые также нагреваются и движутся, создавая давление на лепестки «вертушки». Этим и объясняется вращение лопастей прибора.