Кроме соли в морской воде содержатся железо, золото, магний, кальций, йод, сера... Как всё это туда попало? Из почвы? Нет!.. Из воздуха...
Четыре с небольшим миллиарда лет назад буквально вся поверхность планеты была усыпана многочисленными активными вулканами. На поверхность изливались триллионы тонн расплавленной лавы, а в атмосферу в огромном количестве выбрасывались вулканические газы.
В вулканических газах очень много углекислого газа, оксида серы, серной и соляной кислот, метана и многих других веществ из недр Земли. Поэтому атмосфера нашей планеты была непрозрачной, раскалённой и ядовитой.
Однако шло время, и первичная атмосфера начала остывать. Когда она остыла до +100 градусов, водяной пар превратился в капли воды, которые начали выпадать на поверхность. Пошёл первый дождь на планете Земля – да какой дождь!
Во-первых, этот дождь лил, не переставая, сотни миллионов лет. Во-вторых, он был тёплым, даже горячим, и очень мутным. В-третьих, капли этого дождя содержали невероятно много жгучих кислот – серной и соляной.
На поверхности Земли стали образовываться лужицы воды, которые постепенно росли, превращаясь сперва в большие лужи, затем в озёра, затем в моря, затем – в океаны... В какой-то момент наша планета оказалась вся покрыта одним огромным океаном, на ней практически не было суши – только крохотные вулканические острова. Такую планету правильнее было бы назвать не Земля, а Вода – вся она представляла собой один обширный (но не очень глубокий) океан.
На что была похожа вода этого первичного океана?
Озеро Кавах на острове Ява
На острове Ява, в Индонезии, есть действующий вулкан Иджен. Внутри его кратера находится удивительнейшее озеро Кавах, воды которого чем-то очень похожи на древние озёра и моря Земли. Даже не пытайтесь поваляться на местном пляже, а уж тем более искупаться в этом озере! Его берега вместо песка густо усыпаны серой, а вода обжигает кожу, как огонь – если попадёт в глаза, то можно ослепнуть!
Вода озера Кавах – это очень крепкая смесь серной и соляной кислоты. Почти такая же едкая и агрессивная, как кислота внутри автомобильного аккумулятора, только природная. Представьте себе – если опустить в такую воду железный гвоздь, он зашипит, от него пойдут пузырьки газа, а через какое-то время гвоздь полностью растворится в этой воде, как кусок сахара в стакане с горячим чаем! Если мы вздумаем поплавать по этому озеру на сделанной из металла лодке, за несколько часов корпус лодки разъест кислотой, и она утонет вместе с пассажирами! Почему так происходит?
Дело в том, что это одно из главных свойств кислоты – когда она «встречается» с металлами, то сразу же вступает с ними в бурную химическую реакцию. В этой реакции из металла и кислоты образуются газ водород и вещество, которые химики называют... солью!
Например, в нашем опыте с гвоздём в воде озера Кавах соляная кислота вступает в реакцию с железом, из которого сделан гвоздь. В результате образуются водород (помните, шипящие пузырьки?) и соль, которая называется хлорид железа. Абсолютно точно так же в водах древнего океана Земли соляная кислота вступала в реакцию с разрушенными горными породами, в том числе с металлом натрием – и получался хлорид натрия, то есть знакомая нам всем кухонная соль (2Na + 2HCl ---> 2NaCl + H2).
В результате океанская вода из мутной, жгучей и кислой постепенно превратилась в прозрачную, солёную и не опасную для человека – купаться в морской воде не только не вредно, а даже очень полезно для здоровья. Завершилось это превращение очень давно – учёные говорят, что уже два миллиарда лет назад химический состав Мирового океана практически не отличался от современного.
В мае журнал "Лучик" расскажет, как работает наша память:
Джунгли Конго, Замбии, Зимбабве считаются одним из самых неизведанных мест на планете. Они занимают площадь больше двух миллионов квадратных километров – почти как вся Европейская Россия!
Всё это "зелёное богатство" норовит порезать, уколоть и ужалить...
Причём в подавляющем большинстве случаев передвигаться там можно только пешком – по густому и заболоченному тропическому лесу не пройдёт вездеход. В глубинах этих бескрайних джунглей, там, куда ещё ни разу не ступала нога человека, скрывается множество не раскрытых до сих пор тайн.
Ганс Шомбург
Ганс Шомбург, любитель приключений и ярый собиратель тропических трофеев, в самом начале XX века приехал в Замбию, в бассейн реки Конго, на озеро Бангвеулу, чтобы поохотиться там на бегемотов. Однако охотника ждала неудача – за две недели, несмотря на десятки километров, пройденных по болотистым берегам озера, он не увидел ни одного бегемота. Вместе со своими чернокожими проводниками Шомбург заночевал в хижине вождя местного племени.
Белый охотник (не Шомбург) в гостях у африканского племени
– Белый охотник – отважный охотник! – с уважением сказал вождь. – Но он вернётся в свою страну с пустыми руками. Старые люди говорят – мокеле-мбембе вышел из своих болот. Бегемоты разбежались в страхе и вернутся нескоро.
На языке лингала, распространённом в Конго, слово «мокеле-мбембе» означает «останавливающий течение реки». Ганс Шомбург сразу же заинтересовался – ведь, получается, речь идёт о неизвестном европейцам животном, причём очень крупном! Какое другое животное может распугать бегемотов?
– Мокеле-мбембе его называют люди лингала, а наши деды говорили нсанга, – стал рассказывать вождь. – Зверь больше слона и опаснее крокодила, но кожа у него лишена чешуи, а на пальцах острые когти. Когда мокеле-мбембе выходит из своего укрытия в болотах, всё живое прячется. Белый охотник храбрый человек, но он погибнет, если попытается убить мокеле-мбембе.
Шомбург, подумав, спросил:
– Но если мокеле-мбембе так огромен и ужасен, как ты говоришь, вождь, тогда зачем же он прячется и от кого?
Ответ ещё больше поразил охотника:
– Старые люди говорили, что единственный, кого боится мокеле-мбембе – это эмела-нтоука, убийца слонов, который скрывается в джунглях...
Шомбург рассказу вождя не поверил. Ладно бы речь шла об одном неизвестном науке животном, но тут получалось уже целых два! И оба огромного размера – одно охотится на бегемотов, другое на слонов... Уж больно похоже на туземные сказки!
Карл Хагенбек
Однако, вернувшись домой, Шомбург пересказал всю эту историю Карлу Хагенбеку, знаменитому коллекционеру диких животных и владельцу одного из лучших зоопарков в тогдашней Европе. И представьте: Хагенбек сказал, что уже неоднократно слышал от других путешественников о загадочном гигантском звере, скрывающемся в джунглях Центральной Африки!
* * *
В те годы все и всюду говорили о динозаврах. Это сейчас мы к динозаврам привыкли, а тогда это было новейшее научное открытие. О колоссальных доисторических рептилиях писали в газетах, их обсуждали в светских салонах Европы и США. Английский писатель Артур Конан Дойль (тот самый – автор рассказов про Шерлока Холмса) даже написал фантастический роман «Затерянный мир» – о том, как в джунглях Южной Америки нашли страну, в которой чудом сохранились живые динозавры.
Представление публике копии скелета диплодока. Лондон, 1905 год
И вот, словно по совпадению, известия о гигантских неизвестных животных! Правда, не в Южной Америке, а в Центральной Африке, но какая, собственно, разница?
Вот что писали путешественники и охотники в книгах и газетах:
«Крокодилы в озере Бангвеулу встречаются необычайно редко, разве что в устьях рек на севере. В болотах обитает нсанга, которую местные жители страшно боятся. Это ящер, которого можно спутать с крокодилом, однако кожа его лишена чешуи, а на лапах длинные острые когти».
«По слухам, зверь этот серо-коричневого цвета, с гладкой кожей, размером не меньше слона, и точно крупнее бегемота. Говорят, что у него длинная гибкая шея и длинный мускулистый хвост, как у аллигатора. Если к животному нечаянно подплыть на лодке, то спастись невозможно – зверь атакует и убивает всех людей, но не ест. Животное прячется в пещерах и болотах по берегу реки, а иногда его видели выходящим на берег в поисках пищи; ест же оно только листья и траву».
Мокеле-мбембе? Попытка реконструкции
«Туземцы говорят, что в болотах и реках живёт джаго-нини, что значит «гигантский пловец». Он выходит из воды и пожирает людей. Старики рассказывают, что их прадеды видели это животное, но верят, что оно до сих пор обитает в тех краях. Также и другой зверь, которого называют амали. Я видел следы амали – каждый след был как огромная сковорода, и три когтя заместо пяти».
Основываясь на описаниях и рисунках, Карл Хагенбек предположил, что загадочный мокеле-мбембе – это чудом выживший бронтозавр или апатозавр, а не менее загадочный эмела-нтоука – трицератопс или стиракозавр. В своей книге «О зверях и людях» он писал:
«Это животное может быть только динозавром или близким родственником динозавра, вероятнее всего, бронтозавра».
Как известно, крупные динозавры вымерли около 65 миллионов лет назад. Но наука также знает о том, что иногда обнаруживаются уцелевшие виды животных, вымерших очень и очень давно. Например, считалось, что кистепёрые рыбы вымерли приблизительно 70 миллионов лет назад...
...но в 1938 году кистепёрую рыбу вдруг выловили в Индийском океане, возле устья реки Чалумна (Южно-Африканская Республика).
Живёхонька о поныне!
Само собой, вероятность выживания таких доисторических видов наиболее высока в труднодоступных, хорошо защищённых самой природой местах – в морских глубинах, в изолированных горных долинах или – как в нашем случае! – в непроходимых болотистых джунглях...
Итак, по теории Хагенбека, какие-то виды динозавров, чудом выжившие, до сих пор сохранились (или, по крайней мере, до недавнего времени обитали) в тропических лесах экваториальной Африки.
И у этой гипотезы находились весьма веские подтверждения. Например, английский путешественник Джозеф Хьюз в своей книге «Восемнадцать лет на озере Бангвеулу», изданной в 1933 году, пишет о том, что удивительное, похожее на динозавра животное было убито охотниками из племени уа-уши на берегу реки Луапула, соединяющей озеро Бангвеулу с озером Мверу.
Другой исследователь, приехав в Африку, стал показывать местным жителям картинки из изданной в Европе книги о динозаврах. Увидев на иллюстрации бронтозавра или диплодока, чернокожие охотники восклицали: «О! Мокеле-мбембе, мокеле-мбембе!».
Аргументы «против»
Однако большинство учёных восприняло теорию о динозаврах, выживших в бассейне реки Конго, с большим недоверием. Слишком много было в теории откровенно слабых, вызывающих вопросы мест.
Мокеле-мбембе. Фантазия современного художника
Бронтозавры и трицератопсы были травоядными. Почему же их так боятся бегемоты и крокодилы? Почему мокеле-мбембе и эмела-нтоука нападают на людей? Почему местные жители называют их «убийцами слонов»?
Бронтозавры жили в юрском периоде, в киммериджском веке, 150 миллионов лет назад, а трицератопсы – в меловом периоде, в маастрихтском веке, 68 миллионов лет назад. Бронтозавры вымерли за 80 миллионов лет до появления трицератопсов! А тут выходит, что бронтозавры и трицератопсы благополучно живут рядом?
Бронтозавры, вполне вероятно, были животными полуводными (подобно современным бегемотам), но вот трицератопсы были чисто сухопутными травоядными динозаврами. У современных учёных нет никаких доказательств того, что они жили в озёрах, болотах или реках.
Бронтозавры (а также родственные им диплодоки и апатозавры) отличались гигантскими размерами – до 50 метров в длину! А описанные местными охотниками мокеле-мбембе и эмела-нтоука были «размером со слона», «больше бегемота» – то есть максимум 6–7 метров, намного меньшего размера, чем у динозавров!
Смытый след или остатки лужи? Фотографии, сделанные во время последней предпринятой экспедиции поп поиску мокеле-мбембе в декабре-январе 2015-16 гг.
Именно в таких болотах, судя по рассказам африканцев, обожают нежиться мокеле-мбембе
Слонов видели, а динозавров – нет… (Обратите внимание на размер «деревца». Слон взрослый!
Аргументы «за»
Но и сторонники «динозавровой теории» не собирались сдаваться. Возражали они вот как:
Современный бегемот – тоже животное травоядное, но очень сильное и агрессивное. Он довольно часто нападает на человека, от нападений бегемотов в Африке ежегодно гибнет больше людей, чем от нападений львов и крокодилов. Крупное травоядное животное может напасть просто для охраны собственной территории.
Обыкновенный бегемот тоже травоядный. И тем не менее, он самое опасное животное Африки. Этот кенийский рыбак ещё очень легко отделался!
Вовсе не обязательно, чтобы мокеле-мбембе был настоящим бронтозавром. Вполне возможно, это совершенно другой вид динозавра, более поздний, просто очень похожий внешне. В природе такое встречается – скажем, броненосные анкилозавры из мелового периода (68 миллионов лет назад) довольно похожи на этозавров из позднего триаса (200 миллионов лет назад).
В точности так же не обязательно, чтобы эмела-нтоука был именно трицератопсом. Кто сказал, что не могло существовать рогатого динозавра, ведущего полуводный образ жизни? Впрочем, криптозоолог Лорен Коулман и вовсе предположил, что это животное – не цератопсид, а млекопитающее, «водяной носорог». Так что тут могут быть разные варианты!
За прошедшие десятки миллионов лет размеры животных вполне могли уменьшиться – например, чтобы приспособиться к меньшему количеству пищи. Биологам хорошо известны карликовые лошади, карликовые олени и даже карликовые бегемоты. Скажем, у карликового бегемота размеры с крупную собаку, и весит он в 20 раз меньше обыкновенного бегемота – хоть в квартире держи! Почему бы не существовать «карликовым динозаврам» размерами «всего лишь» со слона?
Карликовый и обыкновенный бегемоты
Этот спор продолжается и по сегодняшний день. За прошедшие 100 лет было организовано несколько экспедиций для поимки загадочных африканских монстров, но все они окончились неудачно. Но если вам не удалось отыскать иголку в стогу сена, вы же не будете с уверенностью утверждать, что её там нет?
Пока никому не известно, что могут скрывать густые джунгли в бассейне реки Конго. Планета Земля полна загадок, и впереди нас ждёт ещё очень много неожиданных открытий.
В мае журнал "Лучик" расскажет, как работает наша память – куда девается то, что мы забываем? Что такое красота и отрицательный отбор – как они связаны? А ещё – кто такая Тумбелина, зачем всем живым существам дают латинские имена, что такое звёздная пыль и лестница в небо? Плюс потренируемся слушать серьёзную музыку и задумаемся над детской книжкой.
Оформить подписку – лучше всего в почтовом отделении, попросить подписать вас на детское издание журнал "Лучик 6+" (это его официальное название; нашлёпка "12+" на обложке – требование Роскомнадзора).
Если нет возможности сходить в почтовое отделение, можно подписаться онлайн на сайте Почты России, но прямую ссылку мы дать не можем, это было бы нарушением правил.
Никогда такого не было, и вот опять эти домыслы учёных и местных гидов.
1. "Именно так ирландцы уже 5000 лет назад умели определять начало нового года по солнцу"
Чтобы постоить курган-определитель нового года, СНАЧАЛА нужно уметь во все эти аналеммы. Т.е. иметь и знания, и более простые инструменты для определения. А уж потом переть хрен знает откуда камни и с колоссальными трудозатратами возводить курган. Ну, и нафига? Да и он один такой на всю Ирландию. Или там быстренько по радио жителям всех остальных регионов сообщали точное наступление нового года из этого "гидрометцентра"?
2. Опять эта "погребальная камера".
Эти камеры просто в мозг въелись учёным. Они в курганах, они в Великих пирамидах египетских... А в них ни трупов, ни мумий, ни даже намёка на похороны. Кроме фантазий этих самых учёных.
Но курган или пирамиду замострячить - это не яму в земле вырыть, коли уж оно погребальное, то хоть кого-нибудь там таки похоронили бы.
3. Сделаем выводы.
Спешить верить в пришельцев, конечно, не стоит. Но не стоит вот так вот сразу верить и выводам учёных. Большая часть из которых не в состоянии выдвинуть адекватных предположений и шаблонно пользуются "одобренными" гипотезами про погребение и всё такое. А то ведь можно стать предметом насмешек от коллег и лишиться грантов.
В действительности же, они и сами нифига не знают.
Далеко на острове Ирландия, в графстве Мит, на берегу реки Бойн находится необычный курган, который по-ирландски называется Ши-ан-Вру, а по-английски – Ньюгрэйндж. Он совсем невысокий, всего 12 метров, но очень древний – на 500 лет древнее египетских пирамид! (Самая древняя пирамида была построена в 2670 году до нашей эры, а этот курган – около 3200 года до нашей эры.)
Холм Ши-ан-Вру (Ньюгрэйндж)
Согласно ирландским мифам, в этом кургане было жилище бога земли Дагды. Его младший сын Энгус, бог юности и любви, попросил отца отдать ему курган Ши-ан-Вру «всего на один день и одну ночь», и Дагда согласился. Но хитрый Энгус выбрал для себя день и ночь праздника Самайн, когда, по поверьям ирландцев, время останавливается, после чего сказал, что теперь он стал владельцем кургана навсегда...
ЧУДО СВЕТА
Но вернёмся от легенд к настоящему кургану. Внутрь ведёт обложенный камнем длинный узкий ход, в конце которого расположена погребальная камера. Весь год в ней темно, однако в конце декабря каждого года происходит нечто удивительное и прекрасное.
Ровно в полдень лучи солнца проходят сквозь маленькое окно над входом в тоннель и освещают камеру внутри кургана. Это явление можно наблюдать всего лишь 15 минут, и только пять дней – на шестой день в полдень солнечные лучи до центральной камеры уже не доходят. Зрелище, когда солнечные лучи пронзают пыльный воздух коридора и древняя гробница как бы загорается изнутри, – просто феерическое:
Не случайно попасть в эту камеру можно, только выиграв специальную лотерею – каждый год из тысяч желающих выбирают только 20! Потому что камера очень маленькая, а явление, несмотря на всю красоту, заканчивается очень быстро...
Именно так ирландцы уже 5000 лет назад умели определять начало нового года по солнцу.
СОЛНЦЕ БЕГАЕТ ПО КРУГУ
«Значит, новогодний праздник определяется по солнцу?» – спросите вы. Да, совершенно верно.
Каждую осень оно начинает опускаться всё ниже и ниже. Становится холоднее и холоднее, приходит зима, и в какой-то момент кажется, что скоро солнце может совсем уйти с неба и навсегда покинуть мир людей. Но каждый год приходит тот день, когда движение солнца вниз чудесным образом останавливается! А затем, спустя пять дней, солнце снова начинает подниматься вверх – дни начинают удлиняться, ночи укорачиваться, а значит, рано или поздно к людям вернётся тепло, растает снег, можно будет сеять хлеб и выводить скот на пастбища.
АНАЛЕММА
Почему солнце освещает центральную камеру Ши-ан-Вру только пять дней в году – ровно в полдень, и не больше 15 минут?
Если мы возьмём фотоаппарат и каждый день ровно в полдень будем фотографировать солнце над горизонтом, а спустя год сложим все наши фотографии в одну картинку, то увидим, что солнце как бы рисует в небе необычную фигуру, похожую на вытянутую цифру 8. Эта фигура называется «аналемма», что по-гречески означает «основа».
Если точно определить для данной местности, где находится самая нижняя точка аналеммы, мы сможем повторить достижение древних архитекторов. Достаточно провести ход строго на юг в точности под таким углом, под которым над горизонтом возвышается нижняя точка аналеммы – и тогда строго в определённый день в полдень лучи солнца пронзят наш тоннель и осветят помещение внутри.
Древние астрономы отлично знали о существовании аналеммы и умели использовать её при различных расчётах – например, для определения времени восхода и заката солнца в тот или иной день в году. Но самым важным днём, безусловно, становился тот день зимой, в который движение солнца вниз останавливается – поэтому это явление так и называется: зимнее солнцестояние.
Внутреннее устройство Ши-ан-Вру
Погребальная камера Ши-ан-Вру освещается лучами солнца в полдень пять дней: 19, 20, 21, 22 и 23 декабря. 24 декабря солнцестояние заканчивается, и начинается движение солнца вверх, «в сторону весны». Этот день был одним из самых главных праздников практически у всех народов Северного полушария.
НОВОГОДНЯЯ БЕСКОНЕЧНОСТЬ
«Почему же мы не празднуем Новый год 24 или 25 декабря?» – спросите вы. Дело в том, что за сотни и тысячи лет положение Земли относительно Солнца медленно изменяется. Сейчас зимнее солнцестояние «отстало» на 10 дней и выпадает на 21 или 22 декабря, однако приблизительно 5000 лет назад по тогдашнему юлианскому календарю оно выпадало… как раз на 1 января!
Джон Уоллис (1616–1703)
Вытянутая восьмёрка аналеммы для астрономов и математиков всегда являлась символом неизменности пути солнца в небесах и его ежегодного возвращения. Когда английский математик Джон Уоллис впервые придумал такое сложное математическое понятие, как бесконечность, для её обозначения он выбрал именно аналемму – только «уложил» её горизонтально. И сегодня все учёные мира для обозначения бесконечности используют именно этот символ!
Давным-давно, в первой половине XIX века, жил во Франции великий физик Андре Ампер, знаменитый своими исследованиями электричества. Все знают, что сила электрического тока измеряется в амперах, а прибор для измерения силы тока называется амперметр. И вот в 1834 году великий физик Ампер написал книгу про... Догадались?
«Само собой, про электричество!» – скажете вы уверенно. И ошибётесь. Книга эта была одной из первых в мире работ по общенаучной философии, «науке о других науках».
Никогда про такую не слыхали? В разное время ей занимались Огюст Конт, Эрнст Мах, Карл Поппер, Бертран Рассел и даже... Владимир Ильич Ленин! Да-да, тот самый «Материализм и эмпириокритицизм»... Но вернёмся к Андре Амперу.
Андре-Мари Ампер (1775–1836)
Его книга называлась «Очерки по философии наук» («Essai sur la philosophie des sciences»), и в ней учёный пытался привести в единую стройную систему все известные на свете – и даже ещё неизвестные! – науки. Даже школьнику ясно, как день, что математика, например, намного больше похожа на физику, чем на историю или английский язык, верно? Вот об этом Ампер, собственно, и писал. В книге Ампера был большой раздел «Политика», в котором под номером 83 учёный разместил науку с названием... кибернетика!
Кибернетика в 1834 году?! Во времена Пушкина? Когда электрической лампочки ещё не изобрели? Да ещё и в разделе «политика»?
Мы привыкли считать, что кибернетика – это роботы, компьютеры, нейронные сети, искусственный интеллект, языки программирования... Да, всё это так – сейчас. И тем не менее, в 1834 году физик Ампер описывает в своей книге науку с названием «кибернетика». Заимствовал он это слово у греческого философа Платона – по-гречески «кибернетикес» («κυβερνητικης») означает «искусство управления кораблём», а сам Платон использовал это слово в своей книге «Республика» как образное описание управления людьми: «как мудрый кормчий правит в море кораблём, так и мудрый правитель правит своим народом».
Кибернетика Ампера и Платона – это наука об управлении людьми, о способах управления обществом. Своей кибернетике Ампер дал следующий стихотворный латинский девиз: «Et secura cives ut pace fruantur», что значит «И обеспечивает гражданам возможность наслаждаться миром».
Книгу Ампера по философии современники не особо оценили – фундаментальные труды этого учёного по электричеству внушали намного больше уважения, чем какие-то там измышления про разные науки. Слово «кибернетика» благополучно забыли – на сто с хвостиком лет. Однако в 1948 году в США выходит сенсационная книга – «Кибернетика, или управление и связь в животных и машинах» («Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine»). Автором её стал американский учёный Норберт Винер, личность весьма примечательная.
Норберт Винер (1894–1964)
Винер пошёл в школу в возрасте 9 лет – но учителя быстро выяснили, что его уровень знаний уже соответствует выпускным классам. Школу он закачивает в 11 лет, и сразу же поступает в университет Тафта. В 14 лет Норберт получает степень бакалавра математики. Одновременно он начинает изучать зоологию в Гарварде и философию в Корнелльском университете. В 17 лет он защищает диссертацию по математической логике и получает степень доктора философии.
Норберт Винер сильно интересовался вычислительными машинами. Во время Второй мировой войны был очень актуальным вопрос защиты от вражеской авиации – управление огнём зенитных пушек и пулемётов. В самолёт, летящий с большой скоростью, да ещё и маневрирующий, не получится целиться так же просто, как мы это делаем с пневматической винтовкой в тире. Можно ли создать приборы, способные «предсказывать» будущее положение самолёта? Автоматические приборы для управления зенитным огнём? Оказывается, можно. И такие приборы (ПУАЗО) были созданы – и в СССР, и в США...
Винер обратил внимание на то, что во многом ПУАЗО работают на принципе «обратной связи», когда система изменяет своё поведение в зависимости от того, какую она получает информацию, какими были результаты её действий «в недавнем прошлом». Это сильно напомнило ему поведение самых разных животных в природе, например, во время охоты – недаром он когда-то изучал зоологию! Именно тогда учёный пришёл к мысли, что существуют универсальные законы управления и использования информации, единые как для машин, так и для живых организмов. Так на свет появилась – уже во второй раз! – наука кибернетика.
Вопреки распространённому мнению, кибернетика – это далеко не только «наука о компьютерах». Не только процессоры и память, не только ввод и вывод информации, не только вычислительные системы и компьютерные сети (тот же Интернет). Это и математика – прежде всего теория алгоритмов и теория автоматов. Не тех автоматов, из которых стреляют, а, скажем, тех, которые продают вам бутылочку лимонада в парке, когда вы бросаете в щель монетку. Да-да, не удивляйтесь – про такие вот автоматы (ну, и более сложные тоже) есть целая математическая дисциплина! Кибернетика – это и теория информации, то есть исследование таких вещей, как шифрование, бесперебойная передача данных, устранение помех, распознавание изображений. Кибернетика – это и такие интереснейшие отрасли знания, как инженерная психология, эргономика, теория машинного перевода...
Что изучает кибернетика «вообще», «в целом»? Её интересуют абсолютно любые системы, в которых присутствует в том или ином виде управление или самоуправление. Значение одной переменной может управлять другой переменной (функция)? Да. Значит, кибернетику интересует математика. Кошка бежит туда, куда бежит мышка? То есть можно сказать (в известном смысле), что «мышка управляет кошкой»? Да. Значит, кибернетика будет интересоваться и биологией. Человек может управлять кораблём или самолётом? Да. Значит, кибернетика тоже будет интересоваться подобными явлениями, будет всячески их исследовать. Учительница велит девочке идти к доске – и та подчиняется, «учительница управляет девочкой»? Да. Командир в бою отдаёт приказы, управляет своими подчинёнными? Опять да. А значит, и здесь могут применяться кибернетические модели...
«А чем же тогда кибернетика не занимается?» – спросите вы недоверчиво. Многими вещами. То, что происходит «само по себе», то, что никаким образом не контролируется, неуправляемо, кибернетику слабо интересует. Скажем, движение планет в небе (небесная механика). Или погода на Земле (теория хаоса). Или разрушение механических конструкций (теория упругости). Или даже азартные игры (теория вероятности).
«А как же информатика?» – спросите вы. Ах, да, конечно... Труднее найти в школьной программе предмет более разнообразный – то учитель рассказывает про роботов и автоматы, умеющие классно играть в шахматы, то про видеоигры и 3D-графику, то показывает, как с помощью компьютера можно рисовать картинки, делать мультфильмы, сочинять музыку или просто писать электронные письма, то учит тому, как составлять программы на разных компьютерных языках – от детского «ЛОГО» до солидных взрослых «Пайтона» или «Паскаля»...
Так вот, изначально «информатика» – просто одна из вспомогательных дисциплин кибернетики. Каких-то 50 лет назад вместо слова «информатика» использовали более понятное русское слово «документалистика». Это наука, которая занимается вопросами накопления, хранения, преобразования и автоматического поиска информации. Вот базы данных – это как раз информатика в чистом виде...
А дальше – почти анекдот. Когда в начале 80-х годов в СССР принималось решение о том, чтобы ввести обучение детей в школах работе на компьютере, сперва предлагали назвать эти уроки «компьютерная наука» – ну, в точности как в школах США: «computer science». Решили, что так будет «непатриотично». Большинство учёных вполне разумно предлагали назвать этот предмет «основы кибернетики». Но партийное руководство заартачилось – слово «кибернетика» там многим не нравилось. Вот тогда и приняли предложение академика Андрея Ершова («первый советский учитель информатики») назвать предмет торжественно «Основы информатики и вычислительной техники», сокращённо ОИВТ. Ну а потом постепенно всё сократилось до просто «информатики».
«А почему советские руководители так не любили кибернетику?» – спросите вы. Это можно попробовать объяснить. Дело в том, что в своей книге «Кибернетика» Норберт Винер писал не только о том, как работают компьютеры и вообще вычислительные машины; не только о том, как управление и самоуправление работают в живой природе; но также о том, что законы кибернетики могут применяться для изучения поведения людей, развития общества, взаимодействия социальных групп. А это для советских коммунистов было самое настоящее «табу» – все законы развития общества у них были раз и навсегда «объяснены» в книгах по марксизму-ленинизму. И вдруг какой-то там американский «вундеркинд» предлагает исследовать поведение общества, ту же самую «священную» борьбу классов, с помощью каких-то там математических формул?! Ересь!!!
Именно поэтому первая реакция на кибернетику (в конце 40-х и начале 50-х годов) в СССР была крайне негативной. «Лженаука», «буржуазное реакционное идеалистическое учение» и так далее.
При этом исследования по вычислительным машинам и компьютерам в стране велись, и успешно – они были как воздух нужны и военным, и народному хозяйству. Но само слово «кибернетика» при этом отовсюду тщательно вымарывалось. «Вычислительная техника» – и ничего больше! К 60-м годам партийные идеологи немножко остыли, слово «кибернетика» стало вполне себе модным. Оно попало даже в сказку «Незнайка в Солнечном городе» – правда, со слегка юмористическим оттенком:
При словах «теория хаоса» многие вспоминают математика из фильма «Парк Юрского периода». Тот пытался объяснить смысл теории хаоса с помощью капли воды, скатывающейся по большому или указательному пальцу.
Последовавшие затем в фильме события заставили многих думать, что теория хаоса – это что-то вроде Закона Мерфи: если неприятность может случиться, то она случается. Это неправильно. Математик в фильме говорил о другом. Почему случается неприятность? Потому что всё предусмотреть невозможно.
Вот это в целом правильно и совершенно понятно. Непонятно только, для чего же тут понадобилась целая теория? Вот это мы и попробуем объяснить. (читать дальше)
Да все проще на самом деле. Хомо сапиенс как вид произошел, когда материки уже расползлись. И так вышло, что все важные культуры и цивилизации образовались в северном полушарии. И потому, когда понимание людей дошло до того, что земля - шарик, а технические способности дошли до составления подробных карт, или даже глобусов, то северное полушарие автоматически стало главным. Ну и поэтому на наших картах север сверху. Читаем то мы сверху вниз, и карты тоже смотрим сверху вниз.
Мы привыкли, что карта мира выглядит так: слева Америка, справа Китай, а посередине мы, Европа. Как же иначе? Но если перенестись в тот самый Китай, там можно встретить и совсем другую карту:
Посредине, как ей и положено, «Срединная Империя», то есть Китай. Америка, которую мы называем «Западом», окажется справа, на востоке, а далеко слева – скукоженная, незначительная Европа. И Атлантического океана на китайской карте почти нет!
А теперь давайте из Китая отправимся в Америку. Какую же карту мы найдём там? вот такую:
Обратите внимание, Россия на этой карте разрезана пополам.Так что когда встретите в Интернете американца, пишущего про коварных русских, которые «окружили Америку со всех сторон», не удивляйтесь, это он в американской школе хорошо учился...
Ну а самая прекрасная карта тогда будет в Австралии. Тут и комментировать ничего не хочется, «хорошая карта сама себя хвалит»:
Впрочем, если мы перенесёмся на тысячу лет назад, то удивимся ещё больше. Посмотрите на эту старинную арабскую карту. Её составил в 1154 году знаменитый географ и путешественник Мухаммад аль-Идриси.
Карта мира географа аль-Идриси 1154 год
Посмотрите на карту внимательно. Сможете показать на этой карте, скажем, узнаваемый «сапог» Италии? Грецию? Африку? Мы вам поможем: вот примерно тоже самое место, современный снимок из космоса:
Узнали? А секрет очень прост – на арабских (и не только арабских!) картах того времени юг всегда был «сверху», а север – «снизу». Если мы карту аль-Идриси перевернём на сто восемьдесят градусов, «вверх ногами», тогда – да, начинаем узнавать...
Перевёрнутая карта аль-Идриси
Вот слева Средиземное море, а правее – Чёрное и заехавшее куда-то в Западную Сибирь Каспийское. Внизу Северная Африка, в центре Аравия, вон Греция и остров Крит, а вот и страна с арабским названием «ар-Руусиййя», то есть «Россия», буквально «Страна русов». Да, очертания берегов другие, и реки текут «немного не туда», и расстояния тоже откровенно хромают, но для того времени эта карта была почти «чудом света»: король Сицилии Рожер II, для которого аль-Идриси её составил, хранил эту карту как величайшую драгоценность!
Ещё один вариант карты мира аль-Идриси. Вверху юг!
«Но почему тогда, – спросите вы, – люди всё-таки решили «перевернуть карту», и начали рисовать север на картах сверху, а юг – снизу?
Произошло это в эпоху великих географических открытий. Если в Средние Века путешественник – это прежде всего «пешеход» и «всадник» – купец, ведущий караван верблюдов через пустыню, то во время великих географических открытий главную роль стало играть мореплавание. А в открытом море ориентироваться можно только по звёздам, Солнцу и Луне – в те времена далеко не на каждом корабле был компас. Дорогая это была вещь, а потому и пользоваться ею умели далеко не все моряки.
Коробчатый компас XV века, принадлежавший Христофору Колумбу
А вот небо было всегда – ну, по крайней мере, в хорошую погоду. В нашем Северном полушарии есть чудесная, замечательная, без преувеличения «путеводная» звезда – альфа Малой Медведицы, она же Полярная звезда. Путешественнику или мореплавателю было достаточно повернуть карту так, чтобы её верх указывал на «путеводную звезду» – чтобы быстро и удобно сориентироваться на местности.
А теперь представьте: вы же лицом, а не спиной к Полярной звезде стоите? Возьмите в руки карту и встаньте «лицом на север». Каким местом карта будет обращена к нему? Верхом, конечно…
Полярная звезда и окружающая ее туманность интегрированного потока. Туманности с интегрированным потоком в отличие от хорошо известных газовых туманностей в плоскости галактики Млечный Путь находятся за пределами основного тела Галактики
А вот в Южном полушарии, в отличие от нашего Северного, такой удобной яркой звезды нет! Совсем. Ближайшее к Южному небесному полюсу созвездие из ярких звёзд – Южный Крест – отстоит от полюса примерно на тридцать градусов. Это довольно много! Вытяните руку перед собой и поставьте ладонь вертикально вверх. Ширина ладони на расстоянии вытянутой руки – это примерно десять градусов. Тридцать градусов – это три ладони.
Вот почему очень долгое время плавание в южных морях считалось особо опасным – потому что в южном небе нет волшебной «путеводной звезды»... А «у нас», всё пркрасно – дождался ясной погоды, посмотрел наверх, в небо – и вот он, север! Так и повелось, что север на картах стали рисовать сверху...
В 1748 году французский физик Жан-Антуан Нолле поставил весьма интересный опыт – простой, но с очень неожиданным результатом.
Сперва он приготовил два раствора соли – слабый и крепкий. Затем Нолле взял два одинаковых сосуда и соединил их трубкой, а поперёк трубки установил перегородку – мембрану – из очень тонкой кожи. В один сосуд он налил слабый раствор соли, а в другой – крепкий, причём одинаковое количество; после этого он стал ждать – что же произойдёт.
Жан-Антуан Нолле (1700–1770)
Каково же было удивление физика, когда через какое-то время уровень жидкости во втором сосуде начал повышаться – сам по себе! – а в первом, напротив, понижаться! Возникало впечатление, что какой-то невидимый насос медленно перекачивает жидкость из одного сосуда в другой!
Открытое явление Нолле так и назвал – «осмос», что по-древнегречески (ὠσμός) означает «проникновение, накачка, давление, толчок».
Многочисленные наблюдения показали – если два раствора, слабый и сильный, разделены тонкой перегородкой, которая пропускает растворитель (воду), но не пропускает растворённое вещество (соль), то более крепкий раствор начинает «выкачивать» воду из более слабого, стремясь «выровнять» концентрацию соли!
Как вы знаете, любой живой организм на Земле состоит из клеток, а каждая клетка отделена от окружающего пространства тонкой перегородкой – мембраной, оболочкой. Через эту мембрану происходит обмен веществ между клеткой и внешней средой. И если концентрация солей (или других растворённых веществ) снаружи и внутри оболочки различная, то начинает действовать тот самый «осмотический насос», открытый Нолле.
Можно сделать очень простой опыт: отрежьте два ломтика сырой картошки, и один положите в стакан с дистиллированной водой, а второй – в приготовленный раствор соли. Оставьте на ночь. С утра выньте ломтики и оцените разницу: ломтик картошки из стакана с чистой водой становится осклизлым, а ломтик в стакане с солёной водой остаётся жёстким и хрустящим! Почему?
Если у вас дома оставленный в воде картофель становится жёстким, значит и вода из-под крана у вас "жёсткая" – насыщенная солями щелочноземельных металлов...
Внутри клеток картофеля находится жидкость, в которой растворены разные соли и питательные вещества. Когда мы помещаем ломтик в чистую воду, концентрация солей внутри клетки оказывается выше, чем снаружи – и клетка начинает «накачивать» в себя воду через мембрану, разбухает и, наконец, лопается! Отсюда и склизкий налёт на поверхности. А вот в растворе соли «всё наоборот» – концентрация соли снаружи будет выше, чем внутри, и вода через мембрану, напротив, начинает «выкачиваться из клетки». Клетка картофеля «сушится», хотя находится внутри жидкости!
Если вы готовили шашлык, то помните: стоит посолить мясо – оно почти сразу же начинает «давать сок». Соль как будто вытягивает воду из мяса – это происходит благодаря осмосу. На поверхности чуть влажных кусочков образуется крепкий соляной раствор, который начинает интенсивно высасывать влагу из клеток!
Вот теперь мы можем вернуться к рыбам. Наверное, вы знаете, что рыба «дышит водой», то есть проглатывает ртом воду и выпускает её наружу через расположенные по бокам головы жаберные крышки. Под крышками расположены жабры – специальные органы, состоящие из тысяч тонких лепесточков, густо пронизанных кровеносными сосудами. Через тонкие стенки жабр в кровь рыбы проникает кислород, растворённый в воде. Однако благодаря явлению осмоса также происходит и «перекачивание воды». В каком направлении? Оказывается, у разных рыб это направление разное!
Процесс дыхания у рыбы
Если рыба живёт в речной, пресной воде (как окунь, щука или карась), то концентрация солей в тканях рыбы будет выше, чем в воде – поэтому осмотический насос постоянно накачивает воду внутрь клеток рыбы. Не только через жабры – через стенки глотки, через кожу, через глаза. Пить пресноводным рыбам совсем ни к чему – воды в их клетках и так полно! Более того, пресноводной рыбе приходится практически постоянно «писать», то есть сбрасывать излишки воды из тканей, иначе её клетки начнёт просто разрывать изнутри! Но «писает» такая рыба практически чистой водой.
Эти рыбы не пьют! Но много писают...
Если рыба живёт в морской или океанской, солёной воде, то концентрация солей в тканях рыбы, наоборот, меньше, чем в воде – поэтому осмотический насос тоже работает наоборот: постоянно «вытягивает» воду из клеток рыбы, и через жабры, и через глаза, и просто через кожу. Так что морским рыбам (как людям!) приходится время от времени пить, то есть проглатывать воду в желудок. Иначе рыба погибнет от жажды – несмотря на то, что плавает в воде! А вот «писают» морские рыбы редко, зато весьма концентрированным солевым раствором – потому что в морской воде содержится очень много солей, ненужных организму. Эти соли рыба отфильтровывает почками и выводит наружу.
А эти пьют, но писают мало...
Самое «хитрое» и экономичное решение «придумали» акулы. Дело в том, что благодаря наличию в тканях акул огромного количества мочевины концентрация солей «внутри» и «снаружи» клеток получается практически одинаковой. Поэтому, в отличие от других живых организмов, акулам, образно говоря, не нужно ни пить, ни писать. Никогда. Им хватает того малого количества воды, которое проходит через жабры, а для выделения лишних солей используется особая ректальная железа в кишечнике. Неплохо устроились, правда? Зато мясо у акул довольно вонючее, вы, надеюсь, уже догадались, почему?
А я и не пью, и не писаю! И всем довольна!
А как же киты, дельфины, тюлени, морские львы и другие млекопитающие, обитающие в морской воде? Они тоже пьют морскую воду? Оказывается, пьют, но только в исключительных случаях. Большинство морских млекопитающих (за исключением дюгоней и ламантинов) – хищники, питающиеся рыбой. А морская рыба уже «проделала» всю работу по удалению лишней соли из организма, так что морским млекопитающим вполне хватает «рыбьего сока» – той воды, которая содержится в сочной рыбе.
Вот если пищи нет – тогда нет и воды; тут уж поневоле приходится понемногу пить морскую воду. Полярные тюлени в таких ситуациях едят снег (как некоторые непослушные дети зимой).