Про «разрыв шаблона» знают все, а про эпистемологический разрыв большинство из нас и не слышали. Непорядок. Ведь мы в нём живём!
В книжках, учебниках и энциклопедиях люди описывают мир таким, каким они его себе представляют. Когда-то люди представляли мир в виде пирога, покоящегося на слонах и опоясанного змеёй, потом – в виде сундука, а теперь – в виде лемнискаты, то есть гигантской восьмёрки.
Модель мира Козьмы Индикополова, 1500 лет назад
Но разве похожа гигантская восьмёрка на сундук или на пирог? Не очень... Раньше люди объясняли мир так, сегодня этак, а завтра – ещё как-нибудь! И наверняка наши потомки будут смеяться над нашей нынешней гигантской восьмёркой, как мы смеёмся над сундуком...
Раньше считали, что всё состоит из атомов, а атомы – это мельчайшие неделимые кусочки материи, то есть «чего-то твёрдого». А теперь оказалось, что сами атомы состоят из кварков, а кварки – это... ну, просто энергия.
Когда люди поняли это в начале прошлого века, они страшно перепугались! Ещё бы, «материя исчезла»! Вся физика – весь опыт объяснения и описания вселенной коту под хвост!
Но потом привыкли. Решили пока так: пусть будет три физики. Одна – «ньютоновская», по её законам мы по земле ходим, спутники на орбиту запускаем. Другая – «эйнштейновская», по её законам существует всё очень большое и очень тяжёлое: звёзды, чёрные дыры, квазары. А третья — «квантовая», по её законам живёт всё очень маленькое: электроны, фотоны, протоны, нейтроны и так далее.
Кстати, а где находится человек между мегамиром и микромиром, между очень большим и очень маленьким? Где его место? Строго посередине между атомами и звёздами или нет? Как вы считаете?
Проведём мыслительный эксперимент. В нашей галактике, которая называется Млечный путь (или просто Галактика – с большой буквы), по оценкам астрономов, порядка 400 миллиардов звёзд. А, например, в нашей "соседке" – галактике М31 (Туманность Андромеды) до триллиона.
А в капле воды диаметром 3 мм – больше трёх с половиной секстильонов молекул! В девять миллиардов раз больше, чем звёзд в нашей Галактике! Вот и получается, что микромир больше мегамира, и путешествие вглубь капли воды займёт у нас неизмеримо больше времени, чем путешествие в центр вселенной...
Главное, что люди поняли: представления о мире могут меняться не постепенно, а – скачками! И в начале каждого такого «скачке» есть момент (а «момент» – это может быть и двадцать лет, и сто), когда описание мира (все книги, все содержащиеся в них понятия) отстаёт от опыта, от экспериментальных данных! То есть явления есть, но наука не может их ни назвать, ни объяснить!
В лучшем случае может предположить – предложить гипотезу... Но не объяснение!
А знаете, сколько таких гипотез? У-у-у... Теория струн, тёмная материя, эволюция, звукоподражательная теория возникновения языка... Строго говоря, 99 процентов всех объяснительных научных теорий – это гипотезы.
Гастон Башляр (1884–1962). Воевал, воспитал и вывел в люди детей без рано умершей жены, человек достойный
Философ Гастон Башляр назвал такие ситуации «эпистемологическими (то есть описательными) разрывами». Раньше мы могли описать явление, а теперь – бац!.. не можем! Не работает прежнее описание, а нового ещё нет.
Многие учёные не любят таких ситуаций. Кому же приятно чувствовать себя беспомощным? Они же учёные, они всё знать должны, им за это зарплату выдают! Им же теперь врать придётся! Придётся делать вид, что они понимают то, чего не понимают!
Таких учёных немало, к сожалению. Но двигают науку не они. Они наукой зарабатывают – авторитет, влияние и не только. Настоящий учёный не побоится сказать "Я не понимаю, но я стараюсь понять". И уж конечно не будет сознательно участвовать ни в какой лжи.
У загадки «что было раньше, яйцо или курица» есть однозначный правильный ответ: раньше было яйцо. Потому что яйца были ещё у рептилий и динозавров, а они древнее птиц. Предлагаем задуматься над другим вопросом. Что было раньше – челюсти или зубы?
Здравый смысл подсказывает: челюсти – это основа, «фундамент», на котором держатся зубы. У большинства млекопитающих, пока они маленькие, зубов ещё нет, а челюсти на месте! Выходит, сперва челюсти, а потом уже зубы?
Однако это как раз тот случай, когда здравый смысл ошибается. Каким бы это нам ни показалось странным, зубы в природе намного – очень намного! – древнее челюстей.
Первые в мире зубы – острые, прочные, цепкие, способные захватывать добычу и разделывать её на удобные для проглатывания кусочки – появились более полумиллиарда лет назад. «Изобретателями зубов» считаются морские полихеты, многощетинковые черви. «Многощетинковые» они, потому что их тело покрыто множеством «волосков», или «щетинок».
Знакомьтесь: многощетинковый червь Боббита, он же песчаный молотильщик, может достигать в длину трёх метров!
Червь Боббита в ожидании добычи похож на пациента, замершего в кресле у стоматолога...
И терпение вознаграждено! (Впрочем, у рыбки, кажется особое мнение по поводу "вознаграждено"...)
Впрочем, в среднем размеры морских полихет составляют 20-30 сантиметров – скажем, такова обыкновенная морская мышь.
Морская мышь. Это тоже хищный многощетинковый червь
Окаменевшие остатки зубов древних многощетинковых червей – сколекодонты – известны учёным очень хорошо и находки их довольно многочисленны. Тело червя мягкое и крайне редко сохраняется в виде отпечатков, а вот прочные зубы из хитина превращаются в окаменелости и сохраняются просто отлично. Каких только «зубов» среди них нет! Тут и «когти», и «крюки», и «иглы», и «пилы», и «гарпуны».
Сколекодонты, найденные в отложениях среднего девона. Возраст — около 390 млн лет
«Но как же полихеты пользовались зубами, если у них не было челюстей?» – спросите вы. А очень просто – зубы полихет произошли всё от тех же самых щетинок, «волосков», и крепятся непосредственно к стенкам глотки. Для того, чтобы ухватить добычу, глотка червя как бы «выворачивается» наружу, как носок или чулок (только с многочисленными зубами внутри). Молниеносный бросок, захват добычи зубами, а затем глотка «заворачивается обратно», втягивая добычу внутрь!
Морская полихета с вывернутой наружу глоткой
(Вам это ничего не напоминает? Нет? Ну и хорошо...)
Очень дальние родственники полихет – паукообразные и насекомые – «изобрели» свои зубы и челюсти из... ног! Да-да, из ног! У древних морских ракоскорпионов на тазиках членистых ног были специальные жевательные отростки – так что эти животные «пережёвывали» пищу «ногами», каким бы это ни показалось странным.
Древний ракоскорпион. Вокруг щелевого рта – жевательные отростки ног
Даже у современных ракообразных остались такие «зубо-ноги», или, говоря языком науки, «ногочелюсти», «максиллипеды».
Ногочелюсти, или максиллипеды современного рака мы обвели "корявеньким"
В точности точно так же в процессе эволюции из передних пар конечностей сформировался хитиновый ротовой аппарат насекомых – верхняя и нижняя губы, две верхние челюсти (мандибулы) и две нижние челюсти (максиллы). Этот ротовой аппарат может быть невероятно сложным и причудливым – скажем, как нижняя губа личинки стрекозы, которую ещё называют «маской».
"Маска" личинки стрекозы
Однако мы забежали сильно вперёд. Самые первые насекомые появились только в девонском периоде, около 400 миллионов лет назад. А ещё в кембрии, больше 500 миллионов лет назад, одновременно с первыми полихетами появились первые черепные хордовые (предки всех на свете позвоночных, включая людей). Череп у этих животных уже был – примитивный конечно же, просто головная хрящевая капсула,– а вот челюстей ещё не было. «А зубы?» – спросите вы. А вот зубы, скорее всего, были! Во всяком случае, сохранившиеся до наших дней «живые ископаемые», бесчелюстные миноги и миксины, которых не очень правильно называют «рыбами», обладают множеством острейших зубов! Зубы эти усеивают всю переднюю часть глотки животного, образуя круглую «присоску».
Острейшие зубы миноги крепятся прямо к глотке – и никаких челюстей!
Как же тогда появились челюсти? А челюсти впервые появились у рыб. «Но ведь у рыб нет ног!» Совершенно верно, поэтому и наши с вами зубы – это не «бывшие ноги» (а жаль, ведь как хорошо звучит), а...
Впрочем, по порядку.
Сперва у хордовых животных возникли жаберные дуги – особые хрящевые (а затем и костные) органы, к которым прикрепрялись жабры для дыхания под водой. Однако существенно позже, в силурийском периоде, рыбы-плакодермы «придумали» две передние жаберные дуги увеличить, сдвинуть вперёд, снабдить мышцами и превратить в хватательно-дробящий аппарат.
Девонский дунклеостей – челюсти уже есть, но зубы ненастощие, это костные пластины
Сперва у плакодерм не было настоящих зубов – только острые костные пластины; затем из части чешуй у рыб развились острые прочные зубы – предки наших с вами. Так что имейте в виду – ваши резцы, клыки и коренные зубы происходят от обыкновенной рыбьей чешуи, хотите вы этого или нет!
Ряды акульих зубов. По происхождению акульи зубы – это бывшая рыбья чешуя!
Однако ещё очень долгое время челюсти рыб (бывшие первая и вторая жаберные дуги) оставались «независимыми», не были связаны с черепом. Такое любопытное строение до сих пор сохранилось, скажем, у акул (акулы – немыслимо древние существа): верхняя челюсть у акул прикреплена к черепу не жёстко (как у нас), а подвижно, как бы на гибких «связках», и может двигаться влево-вправо и взад-вперёд точно так же, как и нижняя!
На фото хорошо видно, что верхняя челюсть Большой белой акулы сдвинута относительно носа - вперёд и вниз...
...и это ещё не рекорд!
Акульи челюсти часто называют «револьверными» – потому что стоит одному ряду зубов сточиться или быть повреждёнными – как «из запаса» на место встаёт новый ряд острейших зубов. Так что походы к стоматологу акулам, в отличие от нас, не нужны! К сожалению, люди «сменные зубы» в процессе эволюции почти утратили. «Почти» – потому что один раз в жизни мы их всё-таки меняем...
Понравилась ли вам наша заметка, друзья? Если да, спасибо, а если нет... Ну, мы ещё попробуем.
Мы с упорством рассказываем тут всякие истории с одной-единственной целью – чтобы привлечь внимание к детскому журналу "Лучик", которые делаем для наших детей и их родителей. Посмотрите, пожалуйста! Он хороший.
Когда дети проходят собеседование перед поступлением в школу, их просят назвать свой домашний адрес. Зачем? Чтобы узнать, ориентируется ли он уже в реальной действительности или пока полностью погружён в игровые фантазии.
А мы, взрослые? Свой домашний адрес мы, конечно, знаем. Но значит ли это, что наше сознание уже окончательно «созрело»?
Так устроено наше сознание. (Фрагмент пирамидальной клетки коры головного мозга с дендритами)
Твой адрес – не дом и не улица
Мы живём на планете Земля. Здесь есть сёла и города, а в сёлах и городах есть улицы, а на улицах – дома, а в домах – квартиры.
То же самое – в большом мире. Есть Вселенная. А во Вселенной – скопления галактик – «улицы». Соседние галактики – всё равно что соседние дома, в которых много-много квартир – звёзд, окружённых планетами.
Наша с вами галактика называется «Млечный Путь», или же просто «Галактика» – только с большой буквы, а наша самая знаменитая соседняя галактика – это Туманность Андромеды, или, как её называют астрономы, М31.
Млечный Путь. Фотоснимок сделан с большой выдержкой. При наблюдении невооружённым глазом он не такой яркий
Туманность Андромеды. Снимок, сделанный через телескоп
Кстати, наши галактики – Млечный путь и Туманность Андромеды сближаются со скоростью 400 000 (четыреста тысяч) километров в час! Со временем они сольются в одну!
Зачем считать звёзды?
Итак, мы живём в галактике Млечный путь. Но галактика большая. В каком именно месте?
Допустим, мы с вами очутились в совершенно незнакомом городе. Можно ли, не спрашивая прохожих, определить, где мы находимся – в центре города или на окраине?
Можно. Для этого достаточно просто посчитать машины, пешеходов, фонари и вывески. В центре города их будет много (ну, во всяком случае, днём), а чем дальше мы будем удаляться от центра, тем их будет меньше.
Так выглядит ночной город из космоса. В центре всегда светлее, потому что больше домов и огней! Сравните с изображениями галактик…
Именно таким образом астрономы смогли определить форму Галактики и расположение нашей планеты внутри неё. Нетрудно сообразить, что участки, в которых звёзд больше всего, являются близкими к центру нашей звёздной системы, а участки, в которых звёзд мало – напротив, находятся с краю.
Галактика Млечный путь
Так вот, друзья, мы с вами живём на окраине!
Планета из рукава
От центра (где от звёзд глазам больно) Галактика распадается на несколько гигантских спиральных «рукавов». Эти рукава и есть «окраина» Галактики. Астрономы называют их по названиям созвездий: рукав Лебедя, рукав Центавра, рукав Стрельца, рукав Ориона, рукав Персея.
Наше Солнце, а вместе с ним и Земля расположены на внутреннем крае рукава Ориона, в той его области, которая называется Местный пузырь, на расстоянии приблизительно 30 000 световых лет от галактического центра…
Всё? Нет, не всё!
Как звёзды внутри галактики образуют светящиеся скопления ( центр и «рукава»), так и сами галактики тоже образуют скопления! Например, наша галактика Млечный Путь входит в скопление галактик, которое называется Местная группа. В Местной группе 54 галактики.
А Местная группа входит в сверхскопление Девы, в котором уже около 30 тысяч галактик!.. А сверхскопление Девы, в свою очередь, является частью мегаскопления Ланиакея (100 тысяч галактик).
Вообще же в наблюдаемой части вселенной предполагается наличие приблизительно 200 миллиардов галактик. Учтено и занесено в каталоги на текущий момент около 1 миллиона галактик.
Из них только около 3 десятков получили от нас названия. Среди них: «Водоворот», «Сигара», «Сомбреро», «Чёрный глаз», «Подсолнух», «Серебряная монетка», «Спрятанная Галактика», «Южная Вертушка», «Северная Вертушка», «Мышки»…
"Спрятанная галактика" называется так, потому что является невидимой. На снимке, сделанном с помощью комплекса телескопов ALMA, видны светящиеся частицы пыли, подогреваемые формирующимися в галактике звездами. Эта пыль блокирует весь остальной диапазон вол
Посмотрите, это наша Вселенная «вблизи». Каждая яркая точка здесь – это галактика. В измерительный отрезок внизу рисунка поместилось бы в длину 60 таких галактик, как наш Млечный Путь:
А это снова наша Вселенная, просто мы «отошли немного назад». Здесь в измерительный отрезок поместилась бы уже тысяча наших галактик:
Ещё чуточки «отошли» – и картина уже такая. Теперь в измерительном отрезке четыре тысячи наших галактик:
Очень даже запросто можно заблудиться! Так что запоминайте наш общий адрес, друзья:
Мегаскопление Ланиакея, сверхскопление Девы, скопление Местная группа, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Местный пузырь, Солнечная система, планета Земля 😊
Уж извините, мы тут иногда позволяем себе рассказать о том, чего нельзя писать в детском журнале. Один наш юный читатель так прямо и спросил: "Расскажите, какая профессия была самой древней?" Мы переглянулись и тяжело вздохнули...Ладно, сейчас расскажем. (Тут же детей нет? В статье несколько раз встретится слово "проституция" – мы предупредили.)
Рэчел Уэлш и... (да какая разница, как его зовут – главное, как её!) в фильме "За 1 000 000 лет но нашей эры"
В разное время древнейшей профессией объявляли разные занятия. И жульничество, и садоводство (первый человек Адам считался "садовником Бога"), и даже убийство – имея в виду Каина. Вот тут сразу становится непонятно: ведь в Библии сказано, что Каин был земледельцем, а убитый им Авель – пастухом. То есть уже имели то, что мы называем профессиями. Где логика? А логика проста, и понять её нам поможет Энгельс с его проституцией, извините.
Да, это именно Энгельс в вышедшей в 1884 году книжке "Происхождение семьи, частной собственности и государства" объявил самой первой профессией проституцию. А через пять лет Редьярд Киплинг в рассказе "В городской стене", героиней которого является проститутка Лалан, добавил слово "древнейшая". Рассказ начинается словами: "Lalun is a member of the most ancient profession in the world" – "Лалан – представительница самой древней в мире профессии".
То есть Киплинг согласился с доводами Энгельса. А Энгельс имел в виду вот что: труд бывает двух видов. Естественный труд (как у Каина и Авеля) – это когда ты собираешь корешки, чтобы их съесть, или строишь хижину чтобы в ней укрыться от дождя. А бывает "отчуждённый труд" – это грубо говоря когда ты делаешь не то, что напрямую послужит твоему благу, а то, в обмен на что с тобою поделятся тем, чего ты сам не делаешь. Дадут корешков и пустят под крышу.
Тут можно почесать затылок и спросить: "А почему в таком случае "древнейшая профессия" – это не материнство? Ведь женщина не охотится, она ухаживает за детьми, это не служит напрямую её благу, но за это мужчина делится с нею добычей? Чё сразу проституция-то?"
Ну, тут две причины. Рациональная – и иррациональная.
Начнём с рациональной. Женщина не только ухаживает за детьми, правильно? Она и шкуры выделывает (а это технологически сложный процесс), и те же корешки собирает, и много ещё чего – это раз. И потом, материнство – это тоже служащая прямому благу естественная деятельность: чем больше детей родится и выживет, тем сильнее род, тем больше у него шансов выжить, – это два.
То есть: дети – это прямое благо, непосредственная польза. Рожать и ставить на ноги детей – естественный труд – как дышать, моргать, пить, есть, а также искать, чего попить и поесть, чтобы продолжать моргать и дышать...
А какая непосредственная польза для выживания от проституции?
Никакой, чистый прибыток. Первобытная, извините, проститутка, точно так же может выделывать шкуры, собирать эти самые корешки и рожать детей – только она ещё, как в том анекдоте "немножечко шьёт на дому", а следовательно "живёт немножечко лучше, чем царь". Имеет "добавочное" благо за свои "труды". Вот поэтому.
И ещё (иррациональная причина) – у Энгельса это был "больной вопрос".
Дело в том, что он был "не чужд". В 1846 году писал своему другу Марксу:
"Абсолютно необходимо, чтобы вы хоть раз выбрались из скучного Брюсселя и приехали в Париж, и у меня, со своей стороны, есть огромное желание повеселиться с вами. Если бы у меня был доход в 5000 франков, я бы только и делал, что работал и развлекался с женщинами до тех пор, пока мне не захочется разбиться вдребезги. Если бы не было француженок, жизнь не стоила бы того, чтобы жить. Но пока существуют гризетки, все хорошо".
Фридрих Энгельс в молодости
Принятно считать, что со своей женой, ирландкой Мэри Бёрнс, Энгельс познакомился на фабрике, которой управлял, то есть она была работницей, но это неточно.
В то время рабочие и работницы работали на фабриках по 14 часов 6 дней в неделю. Средняя продолжительность жизни работниц составляла 28 лет. Вряд ли бы внимание Энгельса привлекла одна из фабричных девушек, которых он сам описывал так: "Невысокие, коренастые и плохо сложенные, определенно уродливые во всем развитии фигуры".
Скорее всего, Мэри Бёрнс была проституткой – подобно многим другим ирландкам в Манчестере. Отсюда и грубо-саркастическое отношение к ней товарищей Фридриха. Карл Маркс писал ему: "Are you studying physiology on Mary Burns or elsewhere?" ("Вы изучаете физиологию на Мэри Бернс или где-то еще?").
А другой приятель Энгельса журналистГеорг Верт сочинял истории, в которых "темноглазая ирландская шлюха по имени Мэри", "продавала сочные фрукты" "бородатым знакомцам" в ливерпульских доках. (При это сам Верт бороду не носил, то есть бородатым знакомцем был не он, а кто-то другой…)
Георг Верт, один из первых марксистов
Энгельс жил на два дома: в одном он принимал лиц, принадлежавших к его социальному кругу, в другом доме протекала его семейная жизнь. В 1850-х годах Энгельс и МэриБёрнсбыли зарегистрированы под чужой фамилией – как мистер и миссис Бордман...
Это не прямые доказательства, конечно, но "кагбэ намекает". А книжка "Происхождение семьи, частной собственности и государства", кстати, хорошая. И хотя в частностях расходится с появившимися позже научными данными, но в общем и целом не утратила значения и важности по сей день. Всем горячо рекомендуем! Читается легко.
И всё-таки: почему именно это занятие, а не любое другое первобытное проявление отчуждённого труда? Почему не шаман, например?
В общем, получив от юного читателя этот вопрос, мы смутились. А потом стали разбираться, и вот что выяснилось...
Что такое профессия?
Давайте вспомним книжку про Робинзона Крузо на необитаемом острове. Чтобы выжить одному, Робинзону приходилось рубить лес, охотиться, сеять пшеницу, шить обувь и одежду, плести корзины...
Но значит ли это, что он был строителем, лесорубом, корзинщиком? Нет. По профессии Робинзон был моряком. Помните: «Жизнь, необыкновенные и удивительные приключения Робинзона Крузо, моряка из Йорка, прожившего 28 лет в полном одиночестве на необитаемом острове...» и так далее. Человек провёл на суше 28 лет – однако при этом так и остался «моряком из Йорка». Выходит, что «трудовая деятельность» и «профессия» – это не совсем одно и то же!
Кто-то скажет: «А, ну тогда профессия – это то, чему человек учился».
Однако вот писатели Чехов, Вересаев, Булгаков по образованию были врачами. Жюль Верн – юристом. А великий астроном Уильям Гершель – учителем музыки...
Тогда кто-то скажет: «Профессия – это дело всей жизни человека, деятельность, в которой он достигает вершин мастерства».
Но вот, скажем, композитор Александр Порфирьевич Бородин. Известен тем, что написал оперу «Князь Игорь», все слышали чарующую мелодию «Половецких плясок» из этой оперы...
Так вот, по профессии он был химиком! И не просто "химиком по образованию", а академиком, между прочим. Писал прекрасные оперы и симфонии, но вот по профессии композитором не был...
Обратимся к животным
Деятельность, которую можно назвать «трудовой», присуща не только человеку. Скажем, у стаи волков встречается даже разделение труда – что-то вроде специальностей. Одни волки охраняют территорию, другие заботятся о маленьких волчатах, третьи охотятся.
Но замечательнее всего в этом отношении медоносные пчёлы: каждая пчела в улье выполняет свою особенную работу, причём эта работа зависит от возраста пчелы.
Только что вылупившиеся пчёлы занимаются чисткой сот и уборкой улья. Когда они чуть подрастут, они начинают ухаживать за личинками. В возрасте одной недели пчёлы – начинают строить новые соты. Следующая пчелиная «профессия» – охранник, эти пчёлы стерегут леток, чтобы в улей не залетели посторонние. Наконец, в возрасте трёх недель и до самой старости пчела начинает вылетать из улья – для сбора нектара, пыльцы и воды. При этом некоторые из таких пчёл «работают» разведчицами: разыскивают новые источники корма для всей семьи.
Такое поведение животных учёные называют «полиэтизмом», от греческого слова «этос» – «привычка», «поведение», «роль».
Пчёлы-охранники на летке улья и картина Василия Васильевича Верещагина "Ворота Тамерлана"
Если у отдельной особи на протяжении всей жизни только одна роль (скажем, как солдаты или рабочие у термитов или муравьёв), такой полиэтизм называется кастовым. Если на протяжении жизни роль меняется с возрастом (как у медоносных пчёл), такой полиэтизм называется возрастным.
И, как показывает наука антропология, возрастной полиэтизм существовал и у далёких наших предков – уже миллионы лет назад!
А что у первобытных людей?
Давайте рассмотрим какое-нибудь сообщество людей, всё ещё находящихся на первобытной стадии развития, например, австралийских аборигенов.
Все выполняют ту работу, которая была нужна племени именно сейчас, в данный момент. Поэтому каждый взрослый воин и охотник должен уметь и охотиться, и строить жильё, и вить верёвки, и мастерить себе оружие, и находить дорогу вдалеке от дома – и вообще, делать тысячи разных дел.
Можно сказать, каждый взрослый член племени был самым настоящим Робинзоном, способным в одиночку выжить на необитаемом острове. Но то, чем занимаются все (охота, защита, строительство укрытия,собирательство) – пока не профессия.
Первые профессии
В общем, подумали мы – и-и-и... Постановили, что самые древние профессии, которые можно выделить в первобытном обществе, это...нянька ивоспитатель (учитель).
Да-да! Эти профессии – ужасно древние, им миллионы лет. Они существуют не только у человека, но и у многих высших общественных животных.
Например, пингвины живут большими группами. Когда вылупляются маленькие пингвинята, они сначала живут вместе с мамами и папами. Но потом мама и папа начинают «ходить на работу», то есть ловить рыбу в океане, а своих детей они отправляют под надзор нескольких «воспитателей» в «детский сад».
У императорских пингвинов (на фото) бывают детские сады сразу на несколько тысяч птенцов! И только раз в несколько дней мама и папа навещают своего пингвинёнка в детском саду...
Сила огня
Следующий важный этап – возникновение таких видов деятельности, которых у животных не существует. Связано это возникновение с таким замечательным событием, как освоение людьми огня.
Наши с вами предки научились пользоваться огнём очень давно, около миллиона лет назад. Так возникли ещё две «профессии» (и таких профессий в стаях животных мы уже не отыщем): костровой, то есть тот, кто следит за огнём и не даёт ему погаснуть, и повар, то есть тот, кто готовит пищу на огне.
Даже в наши дни многие первобытные племена Африки и Австралии не пользуются ни огнивом, ни спичками, ни зажигалками, а просто всегда «носят огонь с собой», скажем, в виде маленького глиняного горшочка с тлеющими угольками. Тем не менее, профессия кострового не сохранилась (вернее, изменилась так, что и не узнать). А вот повар...
О дровах мы говорили вчера, когда рассказывали про европейские леса и их исчезновение. Дрова очень долгое время были основным топливом – даже первые пароходы и паровозы топили именно дровами. Потом их заменили углём, потому что уголь – топливо более «калорийное».
– Как это, «калорийное»? Его едят, что ли?
Нет, просто количество тепла, которое даёт тот или другой вид топлива, измеряется в калориях на килограмм...
– А что такое «калория»?
Калория – это такое количество теплоты, которое позволяет нагреть 1 грамм воды на 1 градус. Скажем, в литре воды – 1000 граммов. Сколько нам нужно тепла, чтобы вскипятить литровый чайник? От комнатной температуры (20 градусов) до кипения (100 градусов) – разница 80 градусов. Умножаем 80 на тысячу – и получаем, что понадобится нам 80 тысяч калорий, или 80 килокалорий.
У дров теплота сгорания в среднем составляет около 3000 килокалорий на килограмм (то есть килограмма дров хватит для того, чтобы вскипятить примерно 37 литров воды – обычная задачка на деление). А у угля теплота сгорания – около 7000 килокалорий на килограмм, почти в 2 с половиной раза больше, то есть сжигая 1 килограмм угля, мы сможем получить уже свыше 90 литров кипятка! Так что уголь – топливо более «горячее», более эффективное, и не зря уже в XIX веке на уголь перевели все паровые машины и водогрейные котлы.
Но... при этом дрова всегда оставались «запасным игроком в команде». Скажем, первый пароход, который совершил плавание из Европы в Америку.
"Сириус" в порту Нью-Йорка
Назывался он «Сириус». Запас угля на этом пароходе был огромный – 450 тонн! Почти 8 железнодорожных вагонов. Но этого запаса на путешествие не хватило – и капитан тогда приказал начать разбирать на дрова сам корабль! Чтобы доплыть до Нью-Йорка, «Сириусу» пришлось сжечь в топках все мачты, настил палубы, поручни и даже мебель из кают пассажиров! Этот анекдотический (но реальный) случай потом много раз обыгрывался в разных историях (например, в романе Жюля Верна «80 дней вокруг света», где Филеас Фогг сжигает половину парохода «Генриетта», чтобы дотянуть до находящегося слишком далеко порта назначения).
Итак, дрова долгое время служили людям в качестве основного топлива (да что там говорить, много где служат и сегодня). Но проблема заключается в том, что для рубки дров нужен лес. И чем больше мы рубим дров, тем леса становится меньше. Вспомните сказки братьев Гримм или Шарля Перро. В большинстве случаев там упоминаются люди, которые собирают в лесу хворост – то есть опавшие на землю сухие ветви и сучья.
Жан-Франсуа Милле. Собирательницы хвороста
Потому что уже 500 лет назад в Европе рубить лес на дрова разрешалось только избранным! Греться дровами имели право короли, графы и герцоги с баронами. Простым людям дозволялось только собирать хворост – а за самовольную рубку леса по законам того времени лесник имел право повесить на первом же суку...
А это Ван-Гог о том же...
Помимо хвороста люди придумали довольно много способов заменить дорогостоящие дрова. В тех краях, где леса и деревьев мало – в лесостепях, степях, полупустынях, высоко в горах – дрова заменяли кизяком, то есть высушенным навозом. В северной Африке, в центральной Азии, в Гималаях люди (в основном старики и дети, потому что работа не тяжёлая) ходили по пастбищам и собирали навоз – коровий, буйволиный, овечий, верблюжий, кое-где даже человеческий. Дальше этот навоз смешивали с соломой и лепили из получившейся смеси одинаковые «кирпичики». Полученные брикеты высушивали на солнце и складывали в кучи для хранения...
Топливные брикеты из навоза (Индия)
Килограмм сухого коровьего навоза при сгорании даёт около 2000 килокалорий. Это меньше, чем у дров или угля, но тоже вполне приличная цифра. Даже в наше время в некоторых странах – например, в Пакистане или Индии – на таком вот «биотопливе» работают целые электростанции!
А вот другой вариант биотоплива... Рыба!
В тех краях, где леса мало, а рыбы много – скажем, в Ростовской, Астраханской или Волгоградской областях России – ещё не так давно печи для обогрева и приготовления еды часто топили сушёной рыбой, той же самой воблой, чехонью и таранькой. А в Сибири в качестве дров использовали щуку – в реках её было невероятно много, а за еду её жители Сибири в те времена вообще не считали. У сибиряков даже поговорка была: «Рыбы нет, щука есть». Сушеную щуку складывали в поленницы, как дрова. Горит рыба благодаря высокому содержанию жиров – жиры вообще хорошо горят, как животные, так и растительные. Всопмните, как может вспыхнуть масло на сковороде...
Кто читал приключенческую книжку Майн Рида – «Затерянные в океане»? Там описывается использование в качестве топлива спермацета, то есть вещества, содержащегося в организме кашалота. Внутри огромной головы крупного кашалота хранится около 10 тонн спермацета. Так что неудивительно, что в XIX веке, когда китобойный промысел процветал, спермацет при необходимости использовали и для освещения, и для обогрева.
Жидкий китовый жир – ворвань – также очень долго использовали и в качестве «дров» (то есть горючего), и в качестве светильного масла, и даже в качестве смазочного масла в тех же паровозах, пароходах и первых автомобилях. Ради жира было убито огромное количество китов – в середине XX века ежегодно добывалось по 30-40 тысяч животных...
Кстати, чтобы вытопить жир из кита, тоже нужно топливо, те же самые «дрова». Но где их взять в море? Возить с собой на корабле? Очень дорого и неудобно. И тогда китобои южного полушария придумали использовать вместо дров... птиц! Обыкновенных пингвинов.
Мясо пингвинов – штука малосъедобная, прежде всего из-за огромного процента жира, так что при наличии любой другой еды ради мяса на пингвинов не охотились. Но вот горят тушки пингвинов – благодаря всё тому же жиру – очень хорошо, передвигаются пингвины медленно, характер у них доверчивый и неагрессивный, а потому китобои (а также участники многих антарктических экспедиций) несметное количество пингвинов перебили «на дрова». Скажем, когда европейцы открыли Фолклендские острова, их называли «царством пингвинов». Но к началу 80-х годов прошлого века пингвины там были истреблены почти полностью...
Пингвины Фолклендских островов. Их отстреливали на дрова десятками тысяч...
Пингвинов в тех краях спасли... точнее, спасла война. В 1982 году между Великобританией и Аргентиной началась война за Фолклендские острова. В ожидании британского десанта аргентинцы заминировали побережье – установили десятки тысяч противопехотных и противотанковых мин. Разминирование – процесс медленный и дорогостоящий, поэтому даже сейчас на тамошних берегах всё ещё находятся обширные минные поля, куда человеку (если он не идиот и не самоубийца) заходить категорически нельзя. А вот веса пингвина для срабатывания мины оказалось недостаточно – и под защитой минных полей пингвины снова стали размножаться, их популяция начала медленно восстанавливаться, сейчас численность фолклендских пингвинов приблизилась к миллиону особей.
А что ещё можно использовать в качестве «дров»?
Ну, бензин, керосин и природный газ – это понятно. Эти виды топлива очень эффективны, лучше дров. Теплота сгорания у природного газа и у бензина – около 10000 килокалорий на килограмм. А вот из необычных (во всяком случае, для нас в России) видов топлива стоит вспомнить про... этанол, то есть этиловый спирт!
В Бразилии этанол производят из сахарного тростника, причём в очень больших количествах, и используют вместо бензина – в качестве топлива для автомобилей. И на автозаправках там продают спирт! (Помните, на днях мы рассказывали, что бензин когда-то продавали в аптеках?)
По сравнению с бензином спирт при сгорании даёт меньше теплоты (примерно 7000 килокалорий на килограмм), так что заправлять «спиртовые машины» приходится чаще и пробег у машин «на спирту» (по-английски такие машины называются «многотопливными», «flex-fuel») немного меньше. Зато спирт в тех краях стоит существенно дешевле бензина, и при его сгорании выделяется меньше углекислого газа, так что это топливо более «экологически чистое».
Применяется как чистый спирт (топливо «Е100»), так и смесь бензина со спиртом (скажем, топливо «Е85» содержит 85% спирта и 15% бензина).
Ну а самое энергоёмкое в природе топливо, самые эффективные «дрова» во вселенной – это газ водород. При сгорании 1 килограмма водорода выделяется в 10 раз больше тепла, чем при сгорании дров, свыше 30000 килокалорий! Но вот добывать и хранить водород – удовольствие дорогое, так что пока более-менее широкое распространение водородное топливо получило только для ракетных двигателей.
Экспериментальная археология – одно из самых интересных направлений в современной науке.
Классическая археология – это, как всем известно, прежде всего раскопки. Тщательно осматривается каждая мелочь, а затем – уже в рабочем кабинете – археологи пытаются на основе полученных данных воссоздать внешний вид поселений и образ жизни людей тысячи лет назад. Экспериментальная археология работает по-другому...
В этой науке нужно не просто придумать«как оно было» на основании собственных догадок и теорий. Здесь нужно попытаться максимально достоверно воспроизвести древние технологии – только, конечно, уже силами современных людей. Полученные при этом результаты бывают очень даже неожиданными.
Скажем, очень долгое время – почти до 80-х годов прошлого века – историки всего мира были убеждены, что каменные орудия труда ужасно неэффективны в сравнении с металлическими. «Зачем люди придумали медные и бронзовые топоры вместо каменных?» – спрашивали школьники на уроках истории. «Потому что каменным топором работать очень трудно и долго, – отвечали им учителя. – Медным топором дерево можно срубить за считанные часы, а каменным придётся работать несколько дней». Однако археологи-экспериментаторы сделали точные копии древних топоров из камня и попробовали срубить дерево и замерить время работы. Оказалось, что каменным топором дерево срубается вполне себе «быстро» – медленнее, чем стальным или медным, но не в десятки и сотни раз, как это предполагалось раньше! Всего за час работы нефритовым топором можно срубить довольно толстую сосну...
Участники научно-практического семинара испытывают каменные топоры на предназначенных для санитарной вырубки деревьях
Или, скажем, моаи – гигантские каменные статуи с острова Пасхи (Рапа-Нуи). Очень долгое время учёные спорили – каким же образом туземцы транспортировали эти статуи из каменоломен на склонах вулкана Рано-Рараку к месту установки? Ведь для этого многотонную каменную конструкцию пришлось бы передвигать на десятки километров! Кто-то высказывал предположения о неизвестных нам технологиях, а кто-то даже допускал «вмешательство инопланетян». Смогли «поставить точку» в этом споре именно экспериментальные археологи: сперва на бетонных моделях, а затем и на настоящих моаи острова они поставили эксперимент. Взяли длинные сплетённые из лиан канаты, обвязали ими голову моаи с разных сторон, пригласили физически крепких добровольцев, разделили на группы, напряглись, потянули – и... статуя в итоге «пошла»! В вертикальном положении, подобно тому, как грузчики на складах «кантуют» тяжёлые ящики.
Эксперимент с копией статуи с Рапа-Нуи
Кстати, за экспериментом с передвижением моаи наблюдал лично Тур Хейердал – норвежский учёный, один из первых в мире экспериментальных археологов. Ещё в 1947 году для того, чтобы доказать, что древние полинезийцы могли переплывать огромные расстояния в океане на примитивных плавательных средствах – лодках и плотах – он вместе с группой единомышленников построил «по древним технологиям» плот «Кон-Тики», на котором смог доплыть из Южной Америки до островов Туамоту, то есть за неполные 4 месяца пройти почти 7000 километров! Это был серьёзный удар по распространённым представлениям тогдашних историков о том, что «плавать через океан» (а не вдоль берегов) люди научились только в XV веке, во времена Христофора Колумба и Васко да Гамы.
Плавание на "Кон-Тики"
Успехи экспериментальной археологии произвели впечатление на очень многих людей. Стали появляться целые клубы «реконструкторов» – то есть людей, которые воссоздавали технологии разных исторических эпох, от первобытных охотников с каменными топорами и деревянными копьями до средневековых рыцарей в пластинчатых доспехах. Вместо того, чтобы читать бесконечные исторические хроники и спорить до хрипоты, скажем, «может ли стрела, пущенная из лука, пробить железный нагрудник?», они просто делали нагрудник, делали лук, стрелу, производили выстрел – и на практике оценивали, может или не может, а если может, то при каких обстоятельствах.
В 1978 году японский археолог Садзуки Ёшимура решил с помощью экспериментальных технологий разгадать загадку, которая будоражила умы людей уже сотни лет: он решил ни много ни мало построить египетскую пирамиду – и не просто пирамиду, а пирамиду Хеопса! Само собой, он понимал, что построить точную копию не получится, поскольку не хватит ни времени, ни денег. Однако он решил, что древние технологии вполне можно отработать на «масштабной копии». Ёшимура долгое время жил и работал в Египте (он даже был женат на египтянке), поэтому власти страны, подумав, дали ему разрешение на начало работ. С единственным условием – чтобы по окончании эксперимента, когда «современная» пирамида будет построена, она была разобрана. Ну, чтобы не разрушать исторический облик плато Гиза, где находятся великие египетские пирамиды и где планировалось производить эксперимент.
Что было известно в те годы о конструкции пирамид и технологиях их постройки? Не больше, чем известно учёным и сегодня. Итак, основная масса пирамиды выкладывалась из огромных «кирпичей» – блоков из довольно мягкого известняка весом от 2 до 10 тонн. Внутренние коридоры и погребальные камеры строились из твёрдых тяжёлых пород – гранита и диорита. Сверху пирамида обкладывалась известняковыми плитами, а на самый верх устанавливался пирамидион – своего рода «макушка», весящая более 10 тонн. Осматривая пирамиду снаружи и изнутри (что сегодня охотно делают многочисленные туристы), легко заметить, что каменные блоки пирамид уложены исключительно плотно – между ними невозможно всунуть лезвие ножа!
Какие технологии были известны древним египтянам? Если верить дошедшим до нас письменным свидетельствам, настенным изображениям и результатам раскопок, то технологии эти были весьма примитивны. Египтяне умели пользоваться рычагом, им были известны катки из брёвен и сани-волокуши, под сани для облегчения скольжения часто лили воду или масло. Пирамида строилась примерно в 2600 году до нашей эры. В те времена люди ещё не умели выплавлять железо (и тем более сталь), поэтому самое лучшее, на что могли рассчитывать строители – это инструменты (пилы и рубила) из меди и бронзы. Однако бронза и медь в те времена были очень дороги и выплавлялись в малых количествах, так что у большинства строителей инструменты были деревянными и каменными. Для измерений египтяне пользовались верёвками, они умели возводить земляные насыпи, ну и... Собственно, на этом всё. Четыре с половиной тысячи лет назад – это серьёзно.
Изначально Ёшимура решил построить копию пирамиды Хеопса, уменьшенную примерно в 7 раз. То есть экспериментальная копия в итоге должна была получиться 20 метров в высоту (вместо 146 метров) и 30 метров в ширину (вместо 230 метров). Однако японец очень быстро понял, что у него ничего не получится: предприимчивые арабы-египтяне, услышав о том, что начинает строиться копия великой пирамиды, тут же взвинтили цены на известняк «до небес». У исследователей не было столько денег, они не могли закупить необходимый для строительства камень!
Со вздохом археологи решили, что им «хватит» построить копию, уменьшенную в 13 раз – то есть высотой 11 метров и шириной (длиной основания) 17 метров. Это уже, вообще говоря, получалась не «пирамида», а, скорее, «пирамидка» – даже окружавшие пирамиду Хеопса многочисленные «пирамиды цариц» были выше в 3 раза. В общем, получалось, что японцы собираются выполнить строительную задачу, которую древние египтяне решали неоднократно и в больших количествах... Это сильно «опускало» проект с точки зрения рекламы и зрелищности. Но учёные всё-таки приняли решение идти до конца.
Неприятности начались практически сразу же. Выяснилось, что прочное скальное основание, необходимое для постройки пирамиды, в выбранном месте отсутствует. Скрепя сердце, исследователи пригнали ни грамма не древний экскаватор, выкопали яму под фундамент и залили (опять совсем не древнеегипетским) бетоном... А что им было делать? Иначе вообще весь эксперимент должен был провалиться, ещё не начинаясь... Цемент, кстати, пришлось закупать в Румынии – потому что предприимчивые египетские строительные фирмы снова оперативно взвинтили цены.
По современным теориям, известняковые блоки египтяне откалывали от скального массива весьма примитивным способом – вставляли в проделанные рубилами отверстия деревянные клинья и поливали их водой; клинья, набухая, откалывали кусок камня примерно нужной формы. Далее каменный блок оббивался всё теми же рубилами или распиливался медной пилой, под которую непрерывно сыпали песок. Здесь археологов-экспериментаторов ждал первый неприятный сюрприз: оказалось, что подобная технология изготовления блоков даёт огромный процент брака. Природный камень никогда не бывает абсолютно однородным – и глыбы часто раскалывались по внутренним трещинам совсем не так, как хотелось людям. Обычно из 10 отколотых археологами глыб только 3-4 годились для постройки, остальные представляли собой «мусор», отходы...
Дополнительные сюрпризы принесло измерение размеров «по-древнеегипетски», то есть обычными верёвками. Размеры у блоков получались одинаковыми только «очень примерно», с большими допусками. Когда строители начали укладывать эти блоки, то выяснилось, что щели между ними получаются очень даже большими – иногда можно было легко просунуть ладонь или даже руку. Совершенно не похоже на настоящую древнеегипетскую кладку – когда между двумя блоками не получится даже вставить банковскую карточку или всё то же самое лезвие ножа.
Незаконченный обелиск из древнеегипетского каменного карьера (Асуан). На поверхности обелиска сохранились линии разметки, а также следы от инструментов рабочих
Сущей мукой стала транспортировка 3-тонных вырубленных блоков по подготовленной заранее земляной насыпи. Блоки «ехать» упорно не хотели, тогда было решено «подмазать» катки, чтобы уменьшить трение. Трение действительно уменьшилось – но на мокрой скользкой насыпи стали проскальзывать и вязнуть ноги у рабочих, которые тянули блок за верёвки! Работа продвигалась с огромным трудом, затягивалась, деньги у исследователей стремительно заканчивались... В итоге Ёшимура не выдержал – к возведению пирамиды «подключились» ну совсем не древнеегипетские вилочный погрузчик и два подъёмных крана. И, если с транспортировкой «обычных» блоков всё-таки можно было обойтись «человеческими силами», пускай ценой огромных затрат времени и сил, то с пирамидионом (навершием) ситуация была «мёртвая» – без подъёмного крана поднять его на вершину пирамиды не получилось бы никак.
Итак, повторить триумфальный успех Тура Хейердала у Садзуки Ёшимуры не получилось. Как и было договорено с властями Египта, после завершения эксперимента пирамида была разобрана, так что нам с вами остались только редкие кадры кинохроники (обратите внимание на подъёмный кран):
Несмотря на неудачу, эксперимент японских археологов всё-таки дал ценные научные результаты. Хотя, конечно же, в большинстве отрицательные. Да, каменные блоки из известняка вполне можно откалывать с помощью деревянных клиньев, обрабатывать ручными рубилами и измерять верёвками. Но процент брака при этом очень высок – куда тогда делся весь строительный мусор, образовавшийся 4 с половиной тысячи лет назад? Это камень, он не гниёт и не ржавеет. Получается, что из «отходов производства» пирамиды Хеопса можно было возвести ещё одну пирамиду, причём не меньшего размера... Да и точность изготовления блоков оказалась чудовищно низкой – вряд ли такая понравилась бы фараону и его чиновникам... И это мы говорим о мягком известняке – а как насчёт гранитных глыб из погребальной камеры? Гранит – не известняк...
Вот всё, что удалось построить в ХХ веке...
Однако главной проблемой, обнаруженной во время эксперимента, стала логистика – то есть организация доставки материалов, транспортная инфраструктура, питание рабочих, организация труда и другие похожие проблемы. Плато Гизы – это пустыня, для «смазки» насыпей и банально для питья людей ежедневно требуется огромное количество воды. Воду (и продукты) исследователям в итоге пришлось подвозить автомобилями – в очередной раз закрыв глаза на «анахроничность», то есть на то, что во времена египетского Древнего Царства никаких грузовиков не было и в помине... В общем, даже для того, чтобы построить уменьшенную в 13 раз копию пирамиды Хеопса, потребовались колоссальные финансовые и временные затраты – причём сохранить «чистоту» эксперимента, то есть вообще не использовать современных технологий, у исследователей не получилось. Один подъёмный кран чего стоит... И (что самое интересное) простейшие математические расчёты показывали – построить пирамиду Хеопса в наше время за 20 лет (как это написано у древнегреческого историка Геродота) невозможно. Даже если «бухнуть» на такой эксперимент триллионы денег...
Означает ли это, что египетские пирамиды строили инопланетяне? Вряд ли. Тем не менее, получается, что мы очень многого не знаем о древнеегипетских технологиях, что наши представления о тогдашнем уровне развития науки и техники как минимум нуждаются в существенном улучшении. А ещё получается, что древние египтяне всё-таки знали что-то такое, чего не знаем мы. Так что учёным-археологам – и обычным, и экспериментальным – ещё предстоит очень много работы. Ну, если мы действительно хотим в итоге докопаться до того, «как оно было на самом деле».
В трагедии Шекспира «Макбет» три ведьмы пророчат королю: он может никого и ничего не бояться, «пока не двинется на Дунсинанский холм Бирнамский лес».
Деревню Бирнам и сегодня можно найти на карте Шотландии – она находится примерно в 20 километрах от Перта, округ Перт-энд-Кинросс. Не так далеко оттуда находится и Дунсинанский холм, на котором в 1054 году и в самом деле произошла битва между Сигурдом, эрлом Нортумбрии, и Макбетом, королём Шотландии...
Так выглядит Дунсинанский холм в наши дни
А вот Бирнамского леса вы в тех краях уже не найдёте, хотя когда-то он был обширным и дремучим.
Бирнамский лес ещё можно "застать" на гравюре 1800 года
Другой знаменитый английский лес из книг и фильмов – Шервудский лес, тот самый, в котором вместе со своими товарищами скрывался благородный разбойник Робин Гуд. Тысячу лет назад это был действительно довольно обширный лесной массив, он покрывал больше четверти площади графства Ноттингемшир, по оценкам историков – около 8000 гектаров, или 80 квадратных километров. Сейчас от этого леса осталось всего 400 гектаров, то есть 4 квадратных километра. Кот наплакал. Прятаться от злого Ноттингемского шерифа Робин Гуду сегодня было бы негде.
По данным учёных-палеоботаников, ещё не слишком давно – «всего» каких-то 6 тысяч лет назад – густые дремучие леса покрывали как минимум две трети Европы. Белка, прыгая с одного дерева на другое, могла добраться от Москвы до Лиссабона! Ещё тысячу лет назад тогдашние Париж и Лондон окружали леса, и в суровые зимы на улицы городов забегали волки и даже медведи... В современной западной и центральной Европе леса занимают менее 10 процентов площади.
Возникает вопрос – а куда же подевались эти сказочные обширные леса? Кто виноват в их исчезновении?
Подозреваемый № 1. Земля
Как выращивали рожь, ячмень, овёс, лён древние праевропейцы? Прежде всего они выделяли участок леса нужного размера и подсекали – то есть снимали часть коры так, чтобы деревья засохли. На следующий год высохшие деревья поджигали – огонь полностью уничтожал в том числе семена сорняков и личинки вредных насекомых. Когда сухие деревья прогорали до конца и земля остывала, люди расчищали поле и сеяли семена. Зола от сгоревших деревьев служила отличным удобрением, и примерно год-два расчищенный участок давал хорошие урожаи. Дальше земля истощалась. Участок забрасывали, он начинал медленно зарастать лесом. В зависимости от климатических условий и плодородности почвы, на восстановление леса на выжженом участке уходило от 20 до 60 лет. После этого цикл повторялся.
Подсечно-огневое земледелие в Финляндии конец XIX века. Художник Ээро Ярнефельт
В Финляндии и Швеции этот метод практиковали ещё в начале XX века, совсем недавно. От 200 до 500 миллионов человек по всему миру даже сегодня используют подсечно-огневой метод. У него есть свои плюсы: во-первых, он не требует использования минеральных удобрений. Во-вторых, если запасы леса обширны, а население невелико, то такой способ обеспечивает людей пищей стабильно на протяжении многих сотен и даже тысяч лет – потому что лес успевает полностью восстановиться к началу следующего цикла.
Подсечно-огневое земледелие поле под масличные пальмы. Современная Индонезия
Однако население Европы росло, расчищенные участки уже никто не забрасывал, люди изобретали новые методы агротехники: двухполье, трёхполье... Лесам попросту не давали восстановиться.
В XIV веке самой природой был поставлен чудовищный, но показательный эксперимент: началась страшная эпидемия чумы. За несколько лет умерла половина населения Европы. И что же? Леса сразу же начали «отвоёвывать своё назад», заброшенные людьми поля, деревни и даже города снова зарастали деревьями; «зачистка» Европы от лесов остановилась примерно на 200 лет. Но потом возобновилась с удвоенной силой.
Сожженый под пашню лес в Смоланде, Швеция. Начало XX века
Надо сказать, что очень долгое время расчистка, вырубка и выжигание лесов «под поля» считалась хорошим и богоугодным делом. Потому что в лесах обитали опасные дикие звери (сказку про Красную Шапочку вспоминаем), а ещё всякого рода разбойники, в лесах прятались беглые сервы (крепостные), а также подмастерья и послушники из монастырей... В общем, королевские власти уничтожение лесов в целом поощряли. Исключение составляли только особо выделенные (заповедные) угодья для охоты короля и самых важных вельмож.
Спохватываться западные европейцы начали где-то к середине XVI века, когда вдруг сообразили, что лес неожиданно стал превращаться в дефицит. Даже банальные дрова стали стоить ужасно дорого! Кстати, о дровах...
Подозреваемый № 2. Огонь
За холодный сезон на отопление одного дома площадью 100 квадратных метров сжигается приблизительно 10 кубометров дров. Само собой, это «в среднем» – потому что бывают бедные дома, а бывают «господские» замки... Справедливости ради стоит отметить, что хозяева средневековых замков были людьми бережливыми, и лишнего старались не тратить.
Видели картинки средневековых балов? Обращали внимание на то, что там дамы в плотных платьях, а кавалеры в толстых, нередко отделанных мехами, плащах? Не жарко им танцевать? Совсем не жарко, уверяю вас! По огромным сводчатым залам и коридорам зимой гуляли ледяные сквозняки.
В замках очаги и камины топили только в самых важных покоях – скажем, в господской спальне, на кухне, в спальнях для важных гостей. Остальные помещения обогревали «по остаточному принципу» – скажем, ставили небольшие металлические жаровни, в которые насыпали углей из того же камина. А охранники-солдаты часто нагревали в кухне... пушечные ядра! Разогретые ядра они уносили к себе в караулки и ставили на специальные подставки. Тоже «отопление».
Однако вернёмся к нашему вопросу. Можно ли было извести лес, вырубая его на дрова?
Сколько кубометров древесины даёт 1 гектар?
Многое зависит от густоты леса, от того, насколько деревья там высокие и толстые. Так что с одного гектара разного леса (напомним, что гектар – это квадрат со стороной 100 метров) можно получить и 50 кубометров дров, и 2000 кубометров дров. Пускай будет «что-то среднее», скажем, 1000 кубометров с гектара. Нетрудно подсчитать, что этого хватит на обогрев 100 домов, то есть довольно большой деревни.
О скорости лесовосстановления мы уже говорили – для роста древесины «на дрова» в разных климатических условиях потребуется от 20 до 60 лет. Возьмём, опять-таки, «среднее» – то есть 30 лет. Получается, что для отопления деревни из 100 домов (население порядка 500 человек) достаточно общей площади 30 гектар, или 0.3 квадратных километра леса.
То есть одних только Европейских лесов (при правильном лесовосстановлении) хватило бы для обогрева примерно на 11 миллиардов человек (современное население Земли – около 8 миллиардов). Это без гигантских лесов Сибири, Бразилии, Индии, тропической Африки...
В общем, огонь в исчезновении лесов, получается, не виноват...
Подозреваемый № 3. Вода
300 лет назад на строительство большого военного или торгового корабля уходило огромное количество леса. В среднем для постройки одного корабля требовалось спилить порядка 2000 дубов. Вот более точные цифры: по документам, на постройку английского 100-пушечного линейного корабля «Роял Джордж», спущенного на воду в 1756 году, ушло 230 000 кубических футов (то есть 6 500 кубометров) отборной древесины. Это при том, что затонул «Роял Джордж» в 1782 году, то есть прослужил всего-то 26 лет.
Гибель корабля "Роял Джордж"
Причём, что очень важно отметить, корабельная древесина – это вам не дрова! Тут нужны и рост, и толщина, и прямизна ствола, и отсутствие трещин и других дефектов... Это «на дрова» и «под поля» можно восстановить лес за 30-40 лет. А огромные корабельные дубы плотно друг к другу расти не могут, средняя плотность корабельной дубравы составляет около 200 деревьев на 1 гектар леса. И возрастом такой дуб должен быть около 150 лет. То есть только на один корабль уходило 150 лет (!) лесовосстановления и 10 гектаров (!) леса самого лучшего качества. Вот и считайте.
Сегодня настоящие природные дубравы остались разве что в Белорусии
В том же самом 1756 году в составе военно-морских сил Его Величества короля Георга было около 150 крупных военных кораблей. А сколько всего кораблей и торговых судов было в Европе – сказать очень трудно, если вообще возможно.
Даже в богатейшей и покрытой дремучими лесами России царь Пётр I ещё в 1703 году повелел объявить все «корабельные деревья» в стране заповедными, находящимися в собственности государства. Дуб, клён, вяз, лиственницу и корабельную сосну самовольно рубить запрещалось под страхом «битья кнутом и живота и состояния лишения».
"Корабельные сосны" шли на изготовление хрупких, часто заменяемых мачт
Несмотря на все меры по охране и возобновлению леса, запасы корабельного леса таяли и в России, и в Канаде, и в США, а уж западная Европа уже в XVIII веке строила корабли исключительно из привозного леса – русского, шведского и американского. К счастью, уже в 60-х годах XIX века по всему миру началось массовое строительство металлических судов. Выходит, леса спасло железо? Кстати, о железе...
Подозреваемый № 4. Железо
Оно сыграло свою – и очень печальную! – роль в уничтожении Европейских лесов. Дело в том, что вплоть до середины XVIII века в Европе для производства чугуна, железа и стали использовали не каменный (как сейчас), а древесный уголь.
Изготовлением древесного угля занимались мастера-углежоги. Сперва рубилось большое количество деревьев, затем полученные поленья сваливали в огромную кучу. Кучу закрывали со всех сторон дёрном, оставляя только небольшие отверстия для доступа воздуха, затем поджигали – и следили за тем, чтобы куча медленно (месяц!) превращалась в уголь. Точно такой же древесный уголь, как тот, который сейчас продаётся в магазинах «для шашлыка».
Углежогный промысел
Куча для производства древесного угля
Не стоит думать, что производство древесного угля – это «тотальное варварство». Если природные условия позволяют быстро возобновлять лесные запасы, то древесный уголь можно производить в больших количествах без особого ущерба природе. Скажем, эвкалиптовые леса в Бразилии растут очень быстро – полный цикл лесовосстановления может длиться менее 10 лет! Эвкалипты растут с поистине фантастической скоростью – прибавляя по 4-5 метров в год в высоту и по 5-6 сантиметров в толщину. Но это эвкалипты и далёкая Бразилия, а, скажем, у нас на Урале на восстановление леса при производстве древесного угля нужно 60-70 лет, редко чуть меньше.
Посчитаем?
В среднем на производство 1 тонны железа уходит примерно 1 тонна угля. На производство 1 тонны древесного угля уходит примерно 10 кубометров древесины. Только за один 1700 год в Англии было выплавлено 12 тысяч тонн железа – то есть было сожжено порядка 120 гектаров леса.
Это при том, что в Англии к тому времени уже были введены очень жёсткие законы, и во многих графствах выплавка железа вообще была запрещена. Львиную долю потребляемого железа англичане, опять-таки, завозили из России, Швеции и других богатых лесом стран.
(И продолжают завозить)
Во второй половине XVIII века ежегодно из России в Англию завозилось около 30 тысяч тонн железа (подсчитали уже?.. минус 300 гектаров леса). И как ни была богата лесами Россия, однако даже у нас в 1754 году был издан указ, которым строго запрещалось «строительство железоделательных, стеклоделательных и винокуренных заводов вокруг Москвы на 200 вёрст». Только благодаря этому указу более-менее сохранились Лосиный Остров и другие чудесные леса Подмосковья.
Коренным образом ситуация изменилась только к середине XIX века, когда подавляющее большинство мировых производителей железа перешли на каменный уголь. Единственной страной в мире, производящей чугун на древесном угле, остаётся Бразилия – но, опять-таки повторим, исключительно из-за уникальных природных условий.
Вместо заключения
Только в XX веке люди, наконец, сообразили, что творят редкостное безобразие, и начали реально заниматься вопросами лесовосстановления. Это приносит свои плоды – возможно, благодаря этим мерам уже к 2050 году мировые площади лесов, наконец, впервые за многие сотни лет не уменьшатся, а, напротив, прибавят около 10%.
Сибирская тайга
Леса играют огромную роль в сбережении пресной воды, в укреплении берегов рек и озёр, в предотвращении засух, в защите земель от превращения в бесплодные пустыни, в повышении урожайности на полях. В жизни самых разных растений и животных, ну и, само собой, в жизни нас с вами!
Начнём с теории! Громкость звука (или, как говорят физики, уровень звукового давления) измеряется в децибелах. Напряженная тишина в классе во время контрольной – это 40 децибел. Топот и вопли в школьном коридоре на переменке – 90 децибел...
Кстати, самым громким в мире голосом обладает учительница начальных классов из Ирландии Анна-Лиза Флэнаган (на фото). На всемирном конкурсе она сумела крикнуть с громкостью 121.7 децибел. Самое забавное, что для постановки рекорда она прокричала в измерительный микрофон слово «тихо». Разумеется, по-английски: «Quiet!».
Таким образом, Анна-Лиза в одиночку перекричала большой симфонический оркестр, максимальная громкость которого составляет 120 децибел. Громче – только рёв авиадвигателя – 130 децибел... А дальше?
Можно ли вообще получить звук громкостью в 250 децибел? Или в 1000 децибел? Оказывается, нет!
Звуковую волну в принципе нельзя «разогнать» до сколь угодно большой силы (амплитуды), потому в какой-то момент она исчезает, точнее, превращается в совершенно другую волну – а именно волну ударную (многие называют её «взрывной волной»).
Громкость звуковой волны зависит от скорости движения молекул воздуха, и как только эта скорость превысит скорость звука, мы получим уже не звуковую, а ударную волну.
Превратить звуковую волну в ударную у нас с вами вряд ли выйдет (для этого нужно ОЧЕНЬ много энергии, да и опасно это). А вот для того, чтобы увидеть своими глазами обратный процесс – как ударная волна при взрыве вырождается в звуковую, – можно провести очень простой и красивый физический опыт. Его легко сделать, например, в ванной или на кухне.
Направьте на дно ванны или раковины узкую, но сильную струю воды — и увидите, что сперва вода растекается идеально гладким слоем, образующим правильный круг, а затем от этого круга начинает расходиться рябь из больших и маленьких волн. В чём дело?
Пока скорость воды высокая, образуется гладкая поверхность — в нашем опыте это и будет аналогом ударной волны. Но скорость воды падает, и, начиная с определенной границы, по воде начинают расходиться волны — в нашем опыте это будет аналогом звуковой волны (ударная волна вырождается в звуковую).
Обратите внимание: граница между гладким и волнистым участком очень ровная и чёткая, потому и называется она (при движении молекул воздуха) «звуковым барьером». Можно (условно) сказать, что внутри круга вода течёт со «сверхзвуковой» скоростью, а вне круга – с «дозвуковой».