Несколько часов они наблюдали процессию Тайпусам, причем камера Харрисона работала явно на износ: американец определенно задался целью потрясти оставшихся дома приятелей. Харрисону, казалось, понравился весь этот спектакль, однако можно было заметить, что его, в отличие от Кларка, отнюдь не взволновала сила религиозной убежденности страдальцев, позволявшая им переносить ужасную боль и в то же время избегать тяжелых увечий.

Если же изображение раздвоено, то по этим волокнам посы­лается приказ подрегулиро­вать глаза для бинокуляр­ного зрения. Во всяком случае, они проходят через центр мозга и возвращаются назад в глаз. Буквой K обозначены мышцы, которые управляют хру­сталиком при аккомодации, а буквой L — ресничные мышцы. Радужка имеет две мышечные системы: 1) мышца, суживаю­щая зрачок (циркулярная мышца) L; она работает очень бы­стро и связана непосредственно с мозгом коротким аксоном; 2) мышца, расширяющая зрачок (радиальная мышца), которая действует тогда, когда освещение предмета умень­шается и циркулярная мышца расслабляется. Как и во мно­гих других частях тела, здесь тоже пара мышц работает в противоположных направлениях; почти в каждом таком случае управляющая ими нервная система «настроена» на­столько точно, что, когда одной из них посылается приказ сжаться, другой автоматически посылается приказ рассла­биться. Однако радужка представляет любопытное исключение: нервы, которые заставляют оболочку сжиматься, мы только что описали, но до сих пор никому точно не известно, откуда выходят нервы, заставляющие ее разжиматься. Они идут куда-то вниз, в спинной мозг в области грудной клетки, из спинного мозга вверх через шейный нервный узел, потом опять назад в голову и к другому концу радужки. Сигнал фактически проходит через совершенно другую нервную систему, не через центральную, а через симпатическую. Очень странно, для чего все это нужно.

В тот же день, но чуть позже, они любовались панорамой острова с вершины горы Фабер, поверхностно осмотрели коллекцию причудливых статуэток в Садах Тигрового бальзама и ознакомились с поразительным зеленым миром, уместившимся под сводами Музея изделий из нефрита. Кларк постоянно давал необходимые пояснения.

В глазе, как мы подчеркивали, имеется еще одна странность: светочувствительные клетки расположены в сетчатке в глубине, так что, прежде чем попасть в рецепторы, свет должен пройти через несколько слоев других клеток: сетчатка как бы вывернута наизнанку! В общем некоторые вещи в устройстве глаза кажутся нам великолепными, а некоторые — просто глупыми.

Ночь застала их сидящими на деревянной скамье перед баром на Бугис-стрит в окружении отбросов местного общества. Улица кишела сводниками, проститутками, пьяницами, — попрошайками, разносчиками всякой мелочи и карманниками. Здесь можно было удовлетворить любую свою страсть, вкусить каждого греха по очереди, купить кого или что угодно. Кларку ни разу еще не довелось усомниться в справедливости этого утверждения. И место, и заполнявшие его люди были поистине уникальны, за исключением, естественно, тех, кто пришел сюда лишь затем, чтобы на все это поглазеть. На Харрисона большое впечатление произвели ужимки пары гомосексуалистов, пытавшихся привлечь к себе внимание группы английских матросов. Кларку понадобилось минут двадцать на то, чтобы убедить его в том, что на самом деле они были отнюдь не мужчинами, а женщинами. После этого американец тем более не сводил с них глаз.

На фиг. 36.4 показана связь глаза с частью мозга, наиболее непосредственно принимающей участие в процессе зрения.

— Могу гарантировать, — сказал Кларк, прихлебывая из высокого стакана холодное светлое пиво, — что в настоящий момент самая привлекательная на всей этой улице женщина на самом деле является мужчиной.



Харрисон громко, пожалуй даже слишком громко рассмеялся. Он не привык много пить, и спиртное явно ударило ему в голову. Чуть позже он расстался с пятью долларами, безуспешно пытаясь обыграть молодого малайца в крестики-нолики. Столь крупный проигрыш был отчасти обусловлен состоянием подпития, но главным образом тем, что мальчишка, в отличие от него самого, являлся профессиональным уличным игроком.



Кларк сидел на скамье и наслаждался теплыми, терпкими ароматами ночного воздуха. Запах свежих фруктов, разложенных на прилавке неподалеку, смешивался со слабым пивным духом и тоненькими струйками дыма, вылетавшими из бесчисленных кухонь вокруг. Это были запахи человеческого бытия, и Кларк любил их.

Фиг. 36.4. Нервная связь глаза со зрительной корой.

После нескольких очередных возлияний он решил вернуться к теме прошлого разговора.

— Ну как, не раздумали еще взглянуть на нечто особенное? — спросил он американца.

Зрительные нервные волок­на идут в некоторую область, лежащую сразу же за участком D, называемым латеральным коленчатым телом, а затем в участок мозга, называемый зри­тельной корой. Следует помнить, что от каждого глаза некото­рые волокна направляются в другую половину мозга, так что представленная картина не полна. Зрительные нервы от левой части правого глаза проходят через зрительный перекрест B, тогда как нервы от левой части левого глаза обходят его сбоку. Таким образом, левая часть мозга получает всю информацию, идущую от левых сторон обоих глаз, т. е. правой стороны поля зрения, тогда как правая сторона мозга «видит» левую часть поля зрения. Вот каким способом происходит сложение ин­формации от обоих глаз и определяется удаленность предмета. Такова система бинокулярного зрения.

Очень интересны связи между сетчаткой и зрительной корой. Если мы в сетчатке каким-то образом возбудим или разрушим некоторую область, то умирает все волокно, поэтому мы можем узнать, куда оно идет, с чем оно связано. Самое интересное то, что между сетчаткой и зрительной корой, оказывается, сущест­вует однозначное соответствие: каждому пятну на сетчатке соответствует пятно в зрительной коре, и два рядом расположен­ных пятна на сетчатке окажутся рядом и в зрительной коре. Так что зрительная кора, кроме всего прочего, отражает и пространственное расположение палочек и колбочек, хотя и очень искаженно. Предметы, находящиеся в центре поля зре­ния и занимающие очень мало места на сетчатке, в зрительной коре распространяются на очень много клеток. Ясно, что очень важно, чтобы первоначально расположенные близко предметы оказались так же близко расположенными и в зрительной коре. Однако самое интересное здесь вот что. Участок, который, каза­лось бы, наиболее важен для близко расположенных предметов, находится как раз в середине поля зрения. Поистине неве­роятно, но прямая вертикальная линия в середине поля зрения обладает тем свойством, что информация, полученная от всех точек, расположенных справа от нее, поступает в левое по­лушарие мозга, а информация от точек, расположенных сле­ва,— в правое полушарие. Но прямо посредине проходит граница, так что предметы, которые очень близки и располо­жены в середине по разные стороны от границы, в мозге ока­зываются очень далекими! Информация через какие-то другие каналы все же как-то проходит из одной стороны мозга в другую, и это очень странно.

— Что вы имеете в виду? — заплетающимся языком выдавил Харрисон, шлепая влажными губами и одновременно расплескивая пиво по деревянной поверхности столика. — Порнушку какую-нибудь или что?

— Нет, не порнушку, — отозвался Кларк.

Очень интересно, как все это связывается вместе. Вопрос о том, что уже связано и что еще нужно научиться связывать, довольно стар. Прежде думали, что, по-видимому, никаких врожденных связей вообще нет; имеются только какие-то гру­бые наметки, и лишь потом на опыте еще в детстве постигают, что когда предмет находится «вон там», то это дает такое-то ощущение. (Врачи постоянно уверенно заявляют о том, что чув­ствуют маленькие дети, но откуда сами они знают, что чувст­вует годовалый ребенок?) Может быть, годовалый ребенок, видя предметы «вон там», испытывает какое-то чувство и учится протягивать руку именно «туда», потому что когда он протяги­вает ее «сюда», то схватить предмет не удается. Но, по-видимо­му, этот подход все же неверен, ибо, как мы уже видели, во многих случаях такие специфические промежуточные связи существуют уже с рождения.

Харрисон распахнул глаза и изобразил хмельную улыбку:

Более показательны в этом отношении замечательные опыты над саламандрами. (К счастью, у саламандры имеется прямая перекрестная связь без зрительного перекреста, поскольку у нее глаза расположены по бокам головы и поля зрения обоих глаз не перекрываются. Саламандрам поэтому бинокулярное зрение ни к чему.) Опыты эти состоят в следующем. Мы можем перерезать зрительный нерв у саламандры, но он, однако, снова начнет расти из глаз. Так будут восстанавливаться сами собой тысячи и тысячи клеток. И хотя волокна зрительных нервов не будут лежать рядом (они теперь напоминают большой небрежно изготовленный телефонный кабель, все волокна которого пере­кручены и перепутаны), однако, достигнув мозга, они снова расположатся в надлежащем порядке. Когда перерезают зри­тельный нерв саламандры, то возникает вопрос: восстанавли­вается ли он снова? Да, восстанавливается. Таков замечатель­ный ответ. Если саламандре перерезать зрительный нерв, то он снова вырастает и она будет видеть ничуть не хуже, чем раньше. Однако если мы перережем зрительный нерв и пере­вернем глаз, а потом оставим его в покое, то нервы снова вырас­тут и саламандра прозреет, но теперь она будет совершать ужасные ошибки: увидев муху вверху, саламандра прыгнет вниз, и она уже никогда не сможет «выучиться» действовать пра­вильно. Так что каким-то непостижимым образом тысячи и тысячи клеток нервных волокон находят в мозге свое истинное место.

— А, вы про те обезьяньи игры!

Проблема связей в мозге, т. е. в какой степени все там свя­зано и в какой нет,— важнейшая проблема в теории разви­тия живых существ. Ответ еще неизвестен, но его интенсив­но ищут.

— Да, конечно, если у вас не пропало желание взглянуть, — проговорил Кларк, затаив дыхание в ожидании реакции американца.

— Прекрасно! Когда? — Харрисон определенно «клюнул».

Аналогичный опыт с золотой рыбкой приводит к тому же ре­зультату: в том месте, где мы перережем нерв, образуется страш­ный узел, подобно большому шраму или опухоли, и, несмотря на все это, волокна снова «прорастут» в мозг к своему истин­ному месту. Для того чтобы это произошло, волокна, посколь­ку они растут по старому каналу зрительного нерва, «должны решать», в каком направлении расти. Но как им удается это делать? Возможно, что здесь работает какой-то химический механизм, который по-разному действует на разные волокна. Подумать только, сколь огромно число растущих волокон и каждое из них как-то, по-своему отличается от соседних; реагируя на какой-то химический механизм, оно делает это достаточно однозначно, чтобы отыскать свое истинное место среди окончательных связей в мозге! Это поразительно, фан­тастично! Это одно из величайших явлений, открытых биолога­ми за последнее время, и оно, несомненно, связано со многими старыми нерешенными проблемами роста, организации и раз­вития организма, особенно зародыша.

— Как только сможете поехать.

Через десять минут они уже покидали огни и шумы окружавшего их города.

Другое интересное явление связано с движением глаза. Чтобы добиться совпадения двух изображений, глаз должен обладать способностью двигаться. Эти движения могут быть разного рода: когда мы следим за чем-то, оба глаза должны по­ворачиваться одновременно в одном направлении — вправо или влево; когда мы следим за удаляющимся или приближаю­щимся предметом, глаза должны двигаться в противополож­ных направлениях. Нервы, подходящие к мышцам глаза, как раз приспособлены для этих целей. Одни нервы заставляют наружные мышцы, например левого глаза и внутренние мыш­цы правого, сокращаться, а противоположные мышцы — рас­слабляться, так что оба глаза движутся в одну сторону. Но есть и другие центры, возбуждение которых заставляет глаза двигаться навстречу друг другу. Любой глаз может быть скошен в уголок, если второй при этом движется к носу, но совершенно невозможно сознательно или несознательно одновременно повернуть оба глаза в разные стороны, и вовсе не потому, что нет мышц, способных сделать это, а потому, что нет способа послать такие сигналы, чтобы оба глаза отверну­лись в разные стороны. (Разумеется, если не произошло ника­кого нарушения, например не перерезан нерв.) И хотя мышцы одного глаза вполне могут поворачивать его как угодно, даже йоги никаким усилием воли не могут повернуть оба глаза в разные стороны. Просто потому, что нет никакой возможности сделать это. В какой-то мере мы уже скованы от рождения. Это очень важный пункт, ибо большинство прежних книг по анатомии и психологии не признавало или не замечало того факта, что мы в такой степени скованы с самого рождения; они утверждали, что можно всему научиться.



§ 3. Палочки

Машина подпрыгивала на ухабах грязной жесткой дороги, ответвлявшейся от основного шоссе и уходившей под плотный полог гевей и пальм. В свете фар глаза выхватывали лишь пышную зелень по краям дороги, да изредка крысу, проворно пересекавшую их путь перед самыми колесами. Ехали медленно, и временами Кларк отчетливо слышал рядом с собой многоголосое кваканье лягушек-быков, Затянувших свое грустное песнопение. Харрисон окончательно «сломался» и лежал на заднем сиденье. Из его широко раскрытого рта вырывался громкий храп, и даже подпрыгивания и толчки машины на ухабах не могли вывести его из состояния забытья. Кларк заметил стремительно промелькнувшую перед лобовым стеклом летучую мышь; чуть позже фары выхватили из темноты извивавшуюся по земле изумрудно-зеленую ленту крупной змеи.

Посмотрим теперь подробнее, что происходит в палочках сетчатки. На фиг. 36.5 показана микрофотография середины палочки (конец ее выходит вверх за пределы снимка). Справа в увеличенном виде слой за слоем видны плоские структуры, содержащие родопсин (зрительный пурпур) — красящее ве­щество, или пигмент, который, собственно, и обусловливает функцию палочек. Родопсин представляет собой большие моле­кулы белка, содержащего специальную группу, называемую ретиненом, которая может быть отщеплена от белка, что, не­сомненно, и является главной причиной поглощения света. Нам пока не понятно, почему эти структуры плоские, но весьма возможно, что это сделано для того, чтобы молекулы родоп­сина лежали параллельно друг другу. Химия этого явления известна сейчас довольно хорошо, но, кроме того, возможно, что здесь принимает участие и физика. Может оказаться, что все молекулы располагаются в своего рода ряд, и когда одна из них возбуждается, то вылетевший при этом электрон (или просто волна возбуждения) доходит до некоторого места в конце структуры и порож­дает сигнал или что-нибудь аналогичное. Это очень важ­ная область, и она еще сов­сем не разработана. Это поле деятельности для биохимии и физики твердого тела или чего-то в этом духе.



Проехав примерно милю, они оказались в небольшой деревушке, состоявшей из нескольких сбившихся в кучу хижин. Едва Кларк вылез из машины, как к нему заковылял согнутый чуть ли не пополам старый китаец с масляной лампой в руке. Приподняв ее, он осветил лицо Кларка и, узнав гостя, криво усмехнулся, словно говоря: «Добро пожаловать». Мерцающий свет отбрасывал длинные тени, отчего лицо старика приобрело поистине сатанинское выражение. Его улыбающийся рот походил на зияющую темную пещеру, охраняемую единственным золотым зубом и несколькими подгнивающими пеньками. Из большой бородавки на подбородке торчали длинные черные волосы. Изрытое морщинами лицо чем-то походило на свежевспаханную землю, а глазницы казались бездонными и пустыми. Китаец подался вперед, и его глаза, попавшие в луч света, заблестели и оживились, когда он увидел Харрисона, выбирающегося с заднего сиденья машины.

Фиг. 36.5. Электронная микро­фотография палочки.



— Хорошо, мистер Кларк. Вы привезли гостя!

Фиг. 36.6. Строение ретинена.

Харрисон поежился, сел, покачал головой, с немалым усилием опустил ноги на землю, после чего извлек из машины все тело. Его качнуло, и, чтобы устоять, ему пришлось ухватиться за распахнутую дверцу.



— Мы приехали? — спросил он, с любопытством оглядываясь.

Те же самые слоистые структуры найдены и в других местах, где тоже важен свет, например в хлоропласте растений, где под действием света происходит фотосинтез. При большом увеличении мы обнаруживаем те же самые слои, но, конечно, вместо ретинена мы находим хлорофилл. Химическая форма ретинена показана на фиг. 36.6. Его боковая ветвь содержит серию альтернирующих двойных связей, характерную почти для всех сильно поглощающих органических веществ, подоб­ных хлорофиллу, гемоглобину и т. д. Эти вещества человек не может изготовить в своих собственных клетках и должен получать их с пищей в виде специального вещества, в точности похожего на ретинен, за исключением водородной связи на правом конце. Называется это вещество витамином А. Если в пище его недостаточно, то запас ретинена в организме не по­полняется и развивается то, что мы называем куриной слепотой, т. е. количества пигмента будет недостаточно для того, чтобы можно было видеть в сумерках.

— Да, — отозвался Кларк. — Старый Лим Чонг проводит вас внутрь. А я подожду здесь — мне уже не раз доводилось видеть подобное.

Известно также, почему такая серия двойных связей очень сильно поглощает свет. Я немного расскажу вам об этом. Альтер­нирующая серия двойных связей называется сопряженной двой­ной связью. Двойная связь означает, что там есть дополнитель­ный электрон, который легко сдвинуть вправо или влево. Когда свет ударяет по этой молекуле, то электрон каждой двой­ной связи на один шаг сдвигается. В результате сдвинутся электроны во всей цепи, подобно тому, как упадут при толчке поставленные друг за другом костяшки домино, и хотя каждый из них проходит очень небольшое расстояние (мы считаем, что в отдельном атоме электрон может проходить только очень маленькое расстояние), в целом получается такой же эффект, как будто электрон с одного конца перескочил на другой! Это то же самое, как если бы один электрон прошел все расстояние взад и вперед, а в таком случае происходит значительно более сильное поглощение под действием электрического поля, чем если бы мы передвинули электрон только на расстояние, связанное с одним атомом. А поскольку двигать электрон взад и вперед не так уже трудно, то ретинен очень сильно погло­щает свет; таков механизм, в основе которого лежит физика и химия.

Харрисон что-то пробурчал себе под нос, пока китаец вел его к ближайшей хижине. Едва американец шагнул через порог, как тут же бесчувственной глыбой рухнул на пол.

§ 4. Сложные глаза насекомых

Первое, о чем Харрисон подумал, снова придя в себя, это то, что он серьезно недооценил крепость здешнего пива. Он попытался было поднести руку к гудящей голове, но не смог даже пошевелить ею. Его начала охватывать паника, но он сумел побороть страх и снова постарался оценить ситуацию. Хмель почти не улетучился, и он не мог толком ничего разобрать перед собой — лишь понял, что находится в кромешной тьме и не в состоянии пошевелить ни рукой, ни ногой.

Неподалеку от входа висела масляная лампа, но горела она настолько слабо, что почти ничего не освещала. Сердце его бешено заколотилось, когда он заметил, что огонек двинулся в его сторону. Он с облегчением вздохнул, когда увидел, что несет ее все тот же старик. Лим Чонг мозолистой рукой чуть выдвинул фитиль, и лачуга наполнилась неожиданно ярким светом, от которого даже защипало в глазах.

Вернемся теперь к биологии. Человеческий глаз — отнюдь не единственный тип глаза. Хотя глаза почти всех позвоночных похожи на человеческие, однако у низших животных мы встре­чаем множество других типов глаз. Обсуждать их у нас нет времени. Но среди беспозвоночных (например, у насекомых) встречаются и высокоразвитые типы глаз; это сложные, или фасеточные, глаза. (У большинства насекомых, кроме больших: фасеточных глаз, есть еще простые глаза, или глазки.) Наиболее тщательно изучалось зрение пчелы. Изучать особенности зре­ния пчел легко, ибо их, как известно, привлекает мед и мы можем ставить опыты, смазывая медом, например, голубую или красную бумагу и наблюдая, какая из них привлечет пче­лу. Этим методом были обнаружены очень интересные особен­ности зрения пчелы.

Прежде всего, пытаясь определить, насколько отчетливо пчела видит разницу между двумя кусочками «белой» бумаги, некоторые исследователи нашли, что она видит ее не очень хорошо, а другие, наоборот, что она делает это чертовски здо­рово. Даже если брались два почти в точности одинаковых кусочка бумаги, пчела все же различала их. Один кусок бумаги, например, отбеливался цинковыми белилами, а другой — свин­цовыми, и, хотя оба они выглядели в точности одинаково, пчела различала их, ибо они по-разному отражают ультрафио­летовый свет. Таким образом, было обнаружено, что глаз пчелы чувствителен к более коротким длинам волн, чем глаз человека. Наши глаза видят в диапазоне от 7000 до 4000 Е, от красного до фиолетового, а пчелы могут видеть вплоть до 3000 Е, т. е. в ультрафиолетовой области! А это порождает целый ряд очень интересных эффектов. Прежде всего пчелы различают многие цветы, которые нам кажутся абсолютно одинаковыми. В этом нет ничего удивительного; ведь цветы цветут вовсе не для того, чтобы радовать наш взор. Они служат приманкой для пчел, своеобразным сигналом о том, что здесь есть мед. Всем извест­но, что есть очень много «белых» цветов. Цвет, который нам кажется белым, по-видимому, пчелы не видят, ибо выяснилось, что разные белые цветы не отражают ультрафиолетовые лучи столь полно, как это делают истинно белые цветы. От белого предмета отражается не весь падающий на него свет, ультра­фиолетовые лучи теряются, а это в точности то же, что для нас потеря голубого цвета, т. е. получение желтого цвета. Итак, все белые цветы кажутся пчелам цветными. Однако нам известно также, что пчелы не видят красного цвета. Выходит, можно считать, что красные цветы кажутся пчелам черными? Ничего подобного! Тщательное изучение красных цветов показывает, что, во-первых, даже наши глаза способны различать у огромного большинства красных цветов легкий синеватый оттенок, вызванный дополнительным отражением большинством из них синего цвета, который находится в видимой пчелами области. Кроме того, опыты также показывают, что цветы отличаются по своей способности отражать ультрафиолет от различных частей лепестка и т. д. Итак, если бы мы могли видеть цветы такими, как их видят пчелы, то нашли бы их еще прекраснее и разнообразнее!

Впрочем, было обнаружено, что имеются такие красные цветы, которые не отражают голубых или ультрафиолетовых лучей, поэтому они должны казаться пчелам черными! Это в какой-то степени объясняет недоумение тех людей, которых очень волнует этот вопрос: ведь черный цвет не кажется прив­лекательным, да и трудно его отличить от грязной густой те­ни. Так оно и получается на самом деле: пчелы не прилетают на эти цветы. Но зато как раз они нравятся крохотным колибри; оказывается, эти птички отлично видят красный цвет!

— Что здесь происходит? — воскликнул Харрисон. — Где Кларк?

Еще одна интересная сторона зрения пчелы. Взглянув на кусочек голубого неба и не видя самого солнца, пчела, по-видимому, может все-таки определить, где находится солнце. Для нас это не так-то просто. Посмотрите из окна на небо. Вы видите, что оно голубое. А в каком направлении находится сейчас солнце? Пчела может это определить, ибо она очень чув­ствительна к направлению поляризованного света, а отраженный от неба свет поляризован. До сих пор спорят о том, как это ей удается: то ли потому, что рассеяние света различно при разных обстоятельствах, то ли глаза пчелы непосредственно чувствительны к направлению поляризованного света. В самое недавнее время получены данные о непосредственной чувстви­тельности глаза пчелы.

Лим повесил лампу на деревянную переборку и взглянул в лицо американцу.

Говорят также, что пчела способна различать отдельные вспышки света с частотой 200 раз в 1 сев, тогда как мы разли­чаем только 20 вспышек. В улье пчелы движутся очень быстро; они шевелят лапками, машут крылышками, но наши глаза с трудом успевают уследить за всеми этими движениями. Вот если бы мы могли различать более быстрые мелькания, тогда другое дело. Видимо, для пчелы очень важно, чтобы ее глаза имели столь быструю реакцию.

— Мистер Кларк недалеко отсюда, — мягко выдохнул он.

Теперь поговорим о том, какова, собственно, острота зрения у пчелы? Глаз пчелы сложный; состоит он из огромного числа особых глазков, называемых омматидиями, кото­рые расположены на почти сферической поверхности по бокам головы насекомого.

Харрисон попытался было отвернуться от едкого зловония, вырвавшегося изо рта старика, но не смог даже шевельнуть головой. Ужас молнией пронзил его сознание — он наконец понял, в каком положении оказался. Все его тело было накрепко привязано к тяжелому деревянному стулу, а голову зажимало некое подобие тисков, которые, в свою очередь, были прикреплены к одной из вертикальных балок хижины. Но зачем все это? В настоящий момент он мог понять лишь то, что насмерть перепуган.

На фиг. 36.7 показан омматидий. В его вершине находится прозрачная область, своего рода «хрусталик», но в действитель­ности это больше напоминает фильтр, заставляющий свет идти вдоль узкого волокна, где, по-видимому, и происходит его поглощение. От другого его конца отходит нервное волокно. Центральное нервное во­локно имеет по бокам шесть клеток, от которых по сути дела оно и отходит. Для наших целей этого описания вполне достаточно; главное то, что клетка имеет коническую форму, и множество таких клеток, примыкая друг к другу, образует поверхность глаза пчелы.

Посмотрим теперь, каково разрешение такого глаза. Проведем линию (фиг. 36.8), схематически представляющую омматидий, на поверхности глаза, который мы будем считать сферой радиусом r. Мы сей­час попытаемся вычислить ширину каждого омматидия, для чего напряжем немного нашу сообразитель­ность и предположим, что природа столь же сооб­разительна, как и мы! Если омматидий очень велик, то разрешение не может быть большим. Иначе го­воря, один омматидий получает информацию об од­ном направлении, соседний — о другом и т. д., а предметы, попавшие в промежуток, пчела не сможет видеть достаточно хорошо. Таким образом, неопре­деленность остроты зрения глаза, несомненно, свя­зана с угловым размером конца омматидия относи­тельно центра кривизны глаза. (На самом деле глаза расположены только на поверхности головы.) Но угол от одного омматидия до следующего равен, конечно, диаметру омматидия, деленному на радиус кривизны поверхности глаза:

— Что вам нужно? Деньги? Забирайте их, ради Бога, только высвободите меня из этой штуковины! — Он сорвался на крик, но помочь себе этим явно не мог.



Лим Чонг снова наклонился над ним — тот же мерзкий запах донесся до носа Харрисона, когда старик зашептал ему в ухо:



— Нет, сэр. Ваши деньги нам не нужны.



Харрисон начал понимать суть происходящего лишь тогда, когда почувствовал резкую боль на лбу — ловким движением Лим Чонг сделал острым как бритва ножом глубокий надрез прямо над линией роста волос.

Фиг. 36.7. Строение омматидия.

(36.1)

Теперь он все понял. Харрисон сопротивлялся как безумный, но ничего не мог поделать. Он стал громко кричать, звать на помощь Кларка, а когда никто так и не появился, отчаянно, дико завопил. Потом еще и еще…

Итак, можно сказать: «Чем меньше будет значение d, тем больше окажется острота зрения.

Боль становилась невыносимой. Он чувствовал, как с его черепа сдирают волосы, а вместе с ними и весь скальп, вслед за этим ощутил теплую, густую струю крови, заскользившую вдоль шеи, потом еще одну — стекавшую по лицу и попавшую в глаз, отчего все вокруг подернулось пеленой красноватого тумана. Крики его достигли своего апогея, сердце в груди стучало подобно кузнечному молоту. Обуявший его страх стал настолько громаден, что почти парализовал даже самое малейшее движение. Он больше не находил в себе сил продолжать эту бесполезную борьбу и лишь чувствовал, что ему стало трудно дышать. Крики постепенно переросли в хныкающие, булькающие мольбы о пощаде, пока наконец не превратились в хриплые, задыхающиеся рыдания. Он заплакал как ребенок, соленые слезы смешивались на губах с потеками крови.



Послышался быстрый скрежещущий звук, и Харрисона охватила боль, пронзившая каждый нерв его тела, — Лим Чонг принялся надпиливать черепную кость. Он содрогнулся от ужаса и, отказываясь верить своим глазам, уставился на крошечные белые крупинки — опилки его собственного черепа, которые стали покрывать пол у его ног.



Харрисон застонал и закатил глаза кверху. Там он разглядел несколько зловеще улыбающихся лиц, все омерзительно желтые в свете масляной лампы. Но самое ужасное было то, что среди них он разглядел лицо Кларка. Потом заметил, как каждый из них алчно поднял похожую на лапу руку и потянулся к его голове. Несколько секунд их ладони оставались вне поля его зрения, но все же ему удалось краем глаза заметить, как две из них принялись жадно запихивать в рот серовато-кровавую, губчатую массу. Потом все покрылось мраком.

Фиг. 36.8. Схема распределения омматидиев на поверхности глаза пчелы.



Но почему же тогда при­рода не дала пчеле очень-очень мелкие омматидии?» В ответ можно сказать следующее: мы уже достаточно хорошо знаем физику, чтобы понять, что при попытке пропустить свет через узкую щелку из-за дифракции невозможно достаточно хорошо видеть в данном направлении, ибо туда будет попадать свет от различных направлений, т. е. от всех направлений, нахо­дящихся внутри угла Dq_d, такого, что

Кларк медленно вел машину по направлению к городу. Теперь он точно знал, что никогда не вернется в Англию. Бизнес его развивался успешно, а тайны Востока попросту завораживали.



(36.2)

Теперь ясно, что, если взять б слишком маленьким, каждый омматидий вследствие дифракции будет видеть не только в одном направлении! Но если сделать значение d слишком боль­шим, то, хотя каждый будет смотреть в одном направлении, их окажется слишком мало, чтобы получить достаточно подробную картину. Таким образом, мы должны подобрать такое рас­стояние d, чтобы полный эффект этих двух механизмов был ми­нимальным. Если мы сложим два выражения и найдем место, где сумма имеет минимум, то получим



(36.3)

Джон Бурк

что дает расстояние

Ты не посмеешь



Она всегда предсказывала, причем в самых презрительных и обидных выражениях, что из них двоих он умрет первым. По ее словам, он не доживет даже до пятидесяти, она же, будучи все еще достаточно молодой и привлекательной, снова выйдет замуж, но при этом отыщет себе такого мужчину, которого будет за что уважать. Да, уж в следующий раз это будет настоящий мужчина!

(36.4)

Как-то он попытался было остановить поток ее бесконечных насмешек и спросил, как, по ее мнению, следует поступить ему, если первой на тот свет все же отправится она.

Если мы для оценки будем считать, что r приблизительно равно 3 мм, а длину волны света, который пчела видит, примем равной 4000 А, то после умножения и извлечения корня найдем

В конце концов, разве можно исключать возможность какого-нибудь несчастного случая? Ведь ему тогда придется всерьез задуматься о судьбе детей. Майкл уже имел возможность несколько раз доказать, что вполне способен сам о себе позаботиться, зато двенадцатилетняя Кандида с ее хитровато-лукавым и в общем-то довольно трудным характером представляла собой некоторую проблему. Девочка всерьез пристрастилась к чтению сомнительных американских триллеров, в изобилии стоявших на полках публичной библиотеки, и еще кое-каких, не менее низкопробных и скандальных книжонок, которые, несмотря на существовавший в семье запрет, покупала на свои карманные деньги. Запрет был наложен отцом, тогда как мать посмеивалась над его строгостью и советовала не быть таким ханжой.



— Я в ее возрасте глотала их пачками, — как-то сказала она. — Абсолютно все подряд, что могла отыскать. И мне они пошли только на пользу.

В книгах указывается диаметр, равный 30 мк. Как видите, согласие оказывается довольно хорошим! Ясно, что именно этот механизм определяет размер глаза пчелы и он вполне доступен нашему пониманию. Подставив теперь полученное число в (36.1), легко определить, каково угловое разрешение глаза пчелы. Оно оказывается очень плохим по сравнению с глазом человека. Мы способны видеть вещи, кажущийся размер которых в тридцать раз меньше, чем видит пчела. Так что по сравнению с человеком изображение у пчелы получается до­вольно расплывчатое, несфокусированное.

— В самом деле? — спросил он не подумав, поскольку дал ей повод наброситься на него с новым потоком едких насмешек.

Обычно Кандида читала подобные книжки тайком, но иногда явно назло ему бравировала своим увлечением.



В голове у девочки тоже постоянно происходило что-то странное: она то выступала с ожесточенными нападками на кого-нибудь, а то погружалась в пучину долгого, загадочного молчания. Мать же то сюсюкала и заигрывала с ней, то набрасывалась с гневными упреками и бранью. Она сама часто провоцировала Кандиду на вспышки раздражения, после чего наотмашь хлестала ее по лицу и поднимала страшный крик, а потом, когда подобная сцена начинала основательно действовать Роберту на нервы, обе со слезами кидались друг другу в объятия. Лаура искренне верила в справедливость и целесообразность частой смены сильных эмоций и утверждала, что дети больше любят родителей именно такими, чем если они читают им скучные и холодные нотации. Да и вообще такие люди нравятся окружающим гораздо больше.

Фиг. 36.9. Оптимальный размер омматидия, равный d_m.

Но если всему этому неожиданно наступит конец, если она не сможет больше то щебетать, то полыхать от ярости, а то поливать его ядом своей желчи и в общем вести себя именно так, а не иначе, ибо этого самого «иначе» Для нее попросту не существовало, — то что тогда?



— Тогда мне придется снова жениться, — проговорил он, стараясь придать своему голосу как можно более спокойный, даже будничный тон.

Тем не менее так оно есть, и на большее она просто не может рассчитывать. Естественно возникает вопрос: а почему бы пчеле не завести себе такой же глаз, как у нас, с хрусталиком и со всем прочим? Этому мешает несколько довольно интересных причин. Прежде всего пчела слишком мала; если бы у нее был глаз, похожий на наш, но соответственно уменьшенный, то размер зрачка оказался бы порядка 30 мк, а поэтому дифракция была бы так велика, что пчела все равно не видела бы лучше. Слишком маленький глаз — это не очень хорошо. Потом, если сделать глаз большим, как голова пчелы, то он занял бы всю голову. Ведь ценность сложного глаза в том и состоит, что он практи­чески не занимает места — просто тоненький слой на поверх­ности головы пчелы. Так что, прежде чем давать советы пче­ле, не забывайте, что у нее есть свои собственные проблемы!

— Надеешься, что можешь кому-то понадобиться?

§ 5. Другие типы глаз

— Меня бы это не удивило.

Кроме пчел, многие другие животные могут различать цве­та. Рыбы, бабочки, птицы и пресмыкающиеся тоже могут различать цвета. А вот большинство млекопитающих, как полагают, не могут. Приматы, однако, различают. Птицы, несомненно, различают цвета, об этом говорит их окраска.

— Хочешь сказать, что уже имеешь кого-то на примете?

Подобный вариант был явно ей на руку, поскольку позволял обрушиться на него с новым шквалом едких, подколов. Но и он испытывал какой-то извращенный соблазн подкидывать ей подобные поводы: в любом случае атаки следовали по другому, отличному от привычного русла. Впрочем, все эти стычки представляли собой полнейший абсурд.



— Нет, конечно, — сказал он.

— Я тоже всерьез на это не рассчитывала.

Фиг. 36.10. Глаз осьминога.

— Но если я и в самом деле останусь один с детьми…

— Ты не посмеешь, — заявила она. — Жениться снова? Ты не посмеешь.

Какой был бы смысл самцам так блистательно ярко наряжаться, если бы самки не могли это видеть! Иначе говоря, привлекающее оперение, которым обладают птицы, и есть результат того, что самки способны различать цвета. Так что в следующий раз, когда вы увидите павлина и будете удивляться этой сверкающей выставке ярких красок, восхищаться утонченно подобранными цветами и замирать перед удивительным чувством эстетики птицы, не забудьте, что ваш восторг относится собственно к самке павлина, к ее наблюдательности и тонкому вкусу: только это ведь и по­родило столь удивительное зрелище!

Ему следовало бы давно понять, что все подобные разговоры ни к чему не приведут. Как, впрочем, никогда и не приводили. Да и нелегко было вообще вести эти разговоры о смерти. Разве люди всерьез помышляют о своей кончине, когда им всего-то под сорок?

— В любом случае, — подвела итог Лаура, — этого не случится. — И тут же в очередной раз произнесла свое счастливое пророчество: — Ты умрешь раньше меня.

Большинство беспозвоночных имеют либо недоразвитые, либо сложные глаза, а глаза всех позвоночных животных похожи на глаз человека. Однако есть одно исключение. Рассматривая высшие формы животных, мы обычно восклицаем: «Ну ко­нечно, так и есть!», но если встать на менее предвзятую точку зрения и ограничиться только беспозвоночными, чтобы исклю­чить нас самих, и спросить зоологов, какое из беспозвоночных животных они считают наиболее развитым, то большинство из них в один голос ответят — осьминог! Весьма интересно, что, помимо развитого мозга, его реакций и прочего, которые слиш­ком хороши для беспозвоночного, осьминог имеет высокораз­витый глаз, совершенно непохожий на глаза кого-либо другого. Это не сложный глаз и не светочувствительное пятно, в нем есть и роговица, и веко, есть и радужка, и две полости, запол­ненные жидкостью, и хрусталик, и сетчатка (фиг. 36.10). В точности то же, что и у позвоночных! Это замечательный при­мер совпадения в эволюции, когда природа дважды пришла к одному и тому же решению проблемы, но с одним неболь­шим улучшением. Сетчатка у осьминога, как оказалось, пред­ставляет собой тоже часть мозга, и образовалась она при эмбрио­нальном развитии, как у позвоночных животных, но имеется одно очень интересное и поразительное отличие: чувствительные к свету клетки расположены не позади слоев других клеток, как у нас, а непосредственно на внутренней поверхности глазного яблока, а клетки, занимающиеся вычислением,— по­зади них. Теперь мы по крайней мере видим, что в расположении клеток в нашем глазе глубокого смысла нет. В другой раз природе пришлось исправить свою ошибку! Самыми боль­шими глазами наделен громадный спрут: диаметр их 38 см!

И все же первой умерла именно она. К своей сороковой годовщине она была уже мертва, а он остался с Майклом и Кандидой.

§ 6. Нервные механизмы зрения

«Ты не посмеешь…»

Но он посмел.

Одной из основных тем этой главы является взаимосвязь и взаимоинформация отдельных частей глаза. Давайте рассмотрим сложный глаз краба-мечехвоста, над которым было проделано довольно много опытов.



Меньше чем через год он женился на Джанет. Зыбкое напряжение, которое царило при жизни Лауры, сменилось после ее смерти своеобразным оцепенением. В доме поселилось тепло и расслабленность, когда можно было приятно потянуться всем телом, а заодно и облегчить разум.

Фиг. 36.11. Сложный глаз краба-мечехвоста, а — общий вид; б — в разрезе.

Лаура была высокой светловолосой женщиной. Вне зависимости от текущей моды она предпочитала носить свои длинные волосы распущенными — красивая шелковистая грива, которой она очень гордилась. На спине между лопатками у нее росла узенькая полоска светло-золотистого пушка, и она постоянно рассказывала об этом, причем не только друзьям, но и почти незнакомым людям, равно как и не упускала ни малейшей возможности продемонстрировать им эту достопримечательность своего тела. Будучи в купальнике, она неизменно подставляла спину солнцу и при этом едва заметно подергивалась, чтобы лучи могли вволю поиграть на этой поросшей поблескивающим волосом пикантной полянке. Ей нравилось поддразнивать собеседников, заявляя, что, дескать, в этой особенности таится нечто специфическое и безумно сексуальное.



— У Роберта, — при этом она делала в сторону мужа жест, преисполненный отчаянной терпимости, — вообще нет нигде волос. Да-да, мои дорогие, нигде.

Прежде всего нужно понять, какого сорта информация может передаваться по нервам. По нерву передается нечто вроде возмущения электрической природы, которое может быть легко зарегистрировано. Это некое волно­образное возмущение, которое бежит по нерву и вызывает на другом его конце какой-то эффект. Информацию переносит длинный отросток нервной клетки, называемый аксоном, и ес­ли один конец аксона возбужден, то по нему бежит «импульс». Далее, если по нерву уже проходит один импульс, то за ним не может немедленно последовать второй. Все импуль­сы имеют одну и ту же величину, так что, когда нерв сильно возбужден, это вовсе не означает, что по нему бежит больший импульс, а просто увеличивается, число импульсов в 1 сек. Ве­личина же импульса определяется нервным волокном. Это важно усвоить, чтобы понять, что произойдет дальше.

Замуж за Роберта Лаура вышла с целью избавиться от общества своей тучной, вялой и трогательно невежественной мамаши, которую она искренне презирала. Однако после смерти старой женщины принялась говорить о ней со все нарастающей любовью. Чуть ли не в одночасье она убедила себя в том, что они были просто идеальной матерью и дочерью и что ей следовало бы больше и почаще прислушиваться к ее мудрым советам.

На фиг. 36.11,а показан сложный глаз краба-мечехвоста; в нем всего лишь около тысячи омматидиев. Фиг. 36.11, б представля­ет собой поперечный разрез этой системы. Видны отдельные омматидии и нервные волокна, соединяющие их с мозгом. Но об­ратите внимание, что даже у этого краба имеются внутренние связи. Они, конечно, гораздо менее сложные, чем в глазе человека, но именно это-то и дает нам возможность изучить подобные связи на простом примере.

— Что и говорить, замуж я вышла слишком рано. Но я отнюдь не виню Роберта — просто у меня не было ни малейшей возможности поступать так, как я сама считала необходимым.

Давайте рассмотрим такой опыт: наложим на зрительный нерв нашего краба небольшие электроды и осветим только один омматидий; это легко можно сделать с помощью линз. Если мы в какой-то момент времени t₀ включим свет и будем измерять возникающие электрические импульсы, то увидим, что после небольшой задержки последует быстрая серия разрядов, часто­та которых постепенно будет уменьшаться, пока не достигнет какой-то равномерности (фиг. 36.12,а). После выключения света разряды прекращаются. Интересно, что если усилитель остается связанным с тем же нервом, а мы направим свет на другой ом­матидий, то ничего не произойдет, сигналов не будет.

Разумеется, ей бы надо было встретить на своем жизненном пути какого-нибудь повесу международного масштаба, чтобы он возил ее с собой по белу свету, а сама она между тем занималась бы исключительно горнолыжным спортом и серфингом. Тогда она чувствовала бы себя превосходно, она была просто уверена в этом. Она даже могла бы стать чемпионкой по теннису, не повстречайся ей Роберт, который подчинил ее себе и эмоционально, и физически, потом и вовсе «наградил» двумя детьми. У них не было ничего общего, но она, к сожалению, слишком поздно это поняла.

Но зато в следующий раз это обязательно будет настоящий — мужчина!

Проделаем теперь другой опыт: осветим первый омматидий и получим те же импульсы, но если теперь мы направим свет еще на другой соседний омматидий, то на короткое время импульсы прекращаются, после чего импульсы «побегут» снова, но с гораздо меньшей частотой (фиг. 36.12,б). Оказывается, что импульсы, возникающие во втором омматидий, затормаживают импульсы первого! Другими словами, хотя каждый нерв и несет информацию о своем омматидий, количество этой инфор­мации подавляется сигналами от другого омматидия. Напри­мер, когда более или менее равномерно освещен весь глаз, то сигнал, пришедший от любого отдельного омматидия, будет относительно слабым, ибо он подавлен множеством других сиг­налов. Торможение аддитивно, т. е. если мы осветим несколько соседних омматидиев, торможение будет очень сильным.

— О, если бы мне вернуть мои годы! — со смехом говорила она друзьям, — не договаривая фразу до конца, но явно давая понять и им, и Роберту, и себе самой, что пока не поздно она постарается начать все сначала.



Ее увлечения то возникали, то угасали. Некоторые появлялись исключительно с целью позлить Роберта, а потому довольно скоро сменялись новыми: другие же приобретали форму чуть ли не наваждения. Что бы она ни открывала для себя, это становилось поистине открытием, и никто не был способен взглянуть на очередную новинку ее глазами, никто не мог столь же стремительно уловить ее суть, как делала это она сама — мгновенно, интуитивно.

Фиг. 36.12. Ответная реакция на свет нервных волокон глаза краба-мечехвоста.

Купание было ее страстью. Поэтому Роберт по-рабски уступил ей и купил дом у реки. За этим шагом последовали некоторые другие траты, поскольку Лауре очень хотелось, чтобы к ним заглядывали в гости обитатели соседних домов, жители острова, а также пассажиры судов, совершавших роскошные круизы, причем всем им требовались напитки, много напитков. Ей же самой требовались наряды, чтобы она могла заходить в соседние дома, бывать на острове и в каютах, где их тоже поджидали напитки. Она постоянно пилила Роберта, чтобы он купил лодку. Пока он был на работе, она слонялась в бикини по лужайке, полого спускавшейся к реке, или переплывала на другой берег, чтобы поприветствовать друзей, которые даже не были ее друзьями, или просто плавала, разговаривая сама с собой, после чего, окрепшая и посвежевшая, возвращалась домой, готовая с новым пылом насмехаться и издеваться над мужем.



Реку она считала своей личной собственностью. Неважно; сколько по ней плавало лодок, сколько людей окунались в ее воды — это была ее река. Она пользовалась ею, потому что река принадлежала ей. Она любила ее — любила, чтобы с готовностью отдаться ей, а потом командовать — ею. Она насмехалась над быстрым течением, уступая его силе и позволяя ему уносить ее тело почти к самой плотине, но всегда точно зная, где надо остановиться.

Фиг. 36.13. Ответная реакция омматидия краба-мечехвоста на резкий освещенный край.

Иногда темными вечерами, когда над головой светила луна или вообще ничего не светило и вокруг стояла кромешная тьма, она спускалась по лужайке к реке и переплывала на другой берег, где выходила на точно такую же лужайку, но уже перед другим домом — в нем проживал одинокий майор, всегда с радостью угощавший ее разнообразными напитками. Между собой ни Роберт, ни она сама никогда не называли его иначе как майором. Поначалу это было нечто вроде шутки, но со временем Лаура начала говорить о нем в менее игривом тоне и стала подмечать, что он довольно мил, хорош собой и вообще душка. В общем, настоящий мужчина.

В дом к майору она входила нагая, если не считать двух тоненьких полосок нейлонового бикини, подолгу задерживалась у него, а потом возвращалась назад — мокрая и веселая.



Иногда Роберт знал — хотя не решался применить меры дисциплинарного воздействия — что Кандида подсматривала за матерью из своего окна на втором этаже. Она давно уже должна была лежать в постели и видеть седьмой сон, ан нет — стоит и смотрит широко раскрытыми, внимательными глазами на то, как Лаура выходит из воды, отряхивается и с надменным видом вышагивает по лужайке, выстукивая пальцами по едва прикрытой груди легкую барабанную дробь.

Тор­можение оказывается большим, если омматидии расположены ближе, но если они достаточно удалены друг от друга, то тор­можение практически сводится к нулю. Таким образом, тормо­жение аддитивно и зависит от расстояния. Это первый пример, когда информация от различных частей глаза перерабатывается в нем самом. Если подумать немного, то можно понять, что этот механизм предназначен для усиления контраста на краях объекта, ибо если часть предмета освещена, а часть нет, то ом­матидии, направленные на освещенную область, дают импульсы, которые затормаживаются всеми соседними омматидиями, ви­дящими освещенную область, так что они относительно слабы. С другой стороны, омматидии, видящие границу световой области и дающие «белый» сигнал, хотя и подавлены своими со­седями, но тех не столь уж много, ибо некоторые из них совсем темные (не видят света), в результате чего сигнал оказывается более сильным. В итоге получается кривая, подобная изобра­женной на фиг. 36.13. Краб как бы видит «усиленный» контур.

Как-то раз Лауре было предъявлено официальное обвинение в нарушении каких-то там запутанных правил поведения на воде. Она уплатила штраф и долго смеялась над этим инцидентом, а вместе с ней смеялись и ее друзья. При этом они, правда, говорили, что однажды она заплывет слишком далеко, ее смоет с плотины и кинет на жесткие надолбы волноломов, однако в их интонациях при этом слышалось скорее восхищение ею, а кроме того, они и сами не верили в возможность подобного исхода.

Однако тот факт, что существует такое «усиление» контура, известен уже давно. Это действительно замечательная вещь, которая неоднократно обсуждалась психологами. Чтобы изоб­разить предмет, нам достаточно нарисовать лишь его контур. Ведь мы привыкли видеть картины, на которых изображены одни только контуры! Но что же такое контур? Ведь это просто граница между темным и светлым или между одним цветом и другим. В самом деле, это вовсе не что-то определенное. Мож­но думать, что угодно, но никакой линии вокруг предмета нет! Нет, все это только наша выдумка. Теперь мы начинаем понимать, почему нам достаточно контура, чтобы предста­вить себе весь предмет. По-видимому, наши глаза тоже рабо­тают, подобно глазам мечехвоста, разумеется, гораздо более сложно, но все же аналогично.

До тех пор, пока ее действительно не унесло течением.

И вот она мертва, ее — больше нет. Невозможно было поверить в то, что ее злобный, уничижительный голос наконец умолк навсегда, заглушенный ревом и грохотом падающей воды.

Наконец, я вкратце опишу более сложные опыты, очень красивые, и трудные, которые были проделаны над лягушкой. При выполнении их в зрительный нерв лягушки вводились мини­атюрные искусно сделанные нитеобразные зонды и измерялись сигналы, идущие вдоль одного определенного аксона; точно так же как в случае с крабом-мечехвостом, было обнаружено, что информация зависит не просто от одной точки глаза, а является суммой информации, полученных от нескольких частей.

«Пожалуй, так складывается жизнь любой супружеской пары». — Роберт не мог забыть эту фразу, прозвучавшую однажды так звонко, совсем легко, и в то же время нарочито, с явным расчетом на то, чтобы ее услышало как можно больше людей. «Мужчины! Сначала они с восторженным криком кидаются на вас, а потом они затихают, словно обмякают, и их исступленные вопли переходят в надсадный стон. Думаю, что так происходит со всеми».

Наиболее современная картина операций на глазе лягушки выглядит следующим образом. Можно найти четыре типа различных зрительных нервных волокон, в том смысле, что сущест­вуют четыре различных сорта ответных реакций. В этих экспериментах не было вспышек света: лягушка не замечает та­ких вещей. Она просто сидит, и глаза ее неподвижны до тех пор, пока листок лилии не начнет двигаться. Тогда глаза лягушки движутся как раз так, чтобы изображение оставалось в поле зрения. Однако сама по себе лягушка глазами не ворочает и не ищет, куда девался объект. Если в поле ее зрения движется что-то, напоминающее небольшое насекомое (нужно, чтобы она могла видеть нечто маленькое, движущееся на неподвижном фоне), то обнаруживаются четыре различных сорта нервных волокон, отвечающих на это раздражение. Их свойства приве­дены в табл. 36.1. Длительное (нестираемое) обнаружение края означает, что если мы внесем предмет с резким краем в поле зре­ния лягушки, то в тех фоторецепторах, мимо которых он дви­жется, возникает множество импульсов, которые переходят затем в редкие импульсы, продолжающиеся до тех пор, пока край находится в поле зрения, даже если он стоит на месте.

На самом же деле она отнюдь так не думала, ибо была уверена в том, что существует где-то мужчина, способный удовлетворить всем ее требованиям… Вся ее ненависть была припасена исключительно для Роберта и безустанно направлялась ею именно против него.

Таблица 36.1 · ТИПЫ ОТВЕТНЫХ РЕАКЦИЙ ЗРИТЕЛЬНЫХ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН У ЛЯГУШКИ



Но вот она умерла, и ее ненависть, вроде бы, должна была умереть вместе с ней.

После выключения света импульсы прекращаются. Если снова включить свет и край предмета по-прежнему находится в поле зрения, то импульсы возникают снова. Они не исчезают. Дру­гой сорт волокон очень похож на первый, но с тем исключением, что они не работают, если край прямой. Нужно, чтобы край был изогнутым! Насколько сложной должна быть система взаимных связей сетчатки глаза лягушки, чтобы видеть движение изогнутой поверхности! Более того, если эти волокна чем-то возбуждены, то возбуждение не может держаться так же долго, как в первом случае, и если мы выключим свет и включим его снова, то импульсы не возобновятся. Впрочем, это зависит от движения выпуклой поверхности. Глаз видит ее движение и помнит, где она находится, но если мы на момент выключим свет, то глаз просто забывает о ней и больше ее не видит.

Как ни странно, этого почему-то не ощущалось. Она продолжала жить в своих обидах, и едва ли следовало ожидать, что сила их воздействия исчезнет в один миг.

Следующим типом является регистрация изменения конт­раста. Если край надвигается или отодвигается, то сигналы есть. Но если предмет стоит, то никаких сигналов вообще нет.

Затем есть «регистратор тусклости». Если интенсивность све­та уменьшается, то возникают импульсы, если она неизменна— импульсы прекращаются: регистратор работает, только когда свет тускнеет.

И, наконец, есть несколько волокон, которые служат регист­раторами темноты. Самое удивительное, что они беспрестанно «стреляют»! Если свет усиливается, «выстрелы» становятся более редкими, а если ослабевает, то, наоборот, «огонь» стано­вится более частым, но он не прекращается ни на секунду. В темноте же они «строчат», как сумасшедшие, напоминая пос­тоянно: «Тьма! Тьма! Тьма!»

Все эти реакции кажутся слишком сложными, чтобы их можно было как-то классифицировать. Подозрительно даже, правильно ли истолкованы эксперименты. Но самое интересное, что эти же классы очень отчетливо выделяются самой анатомией лягушки! После того как волокна были расклассифицированы (очень важно, что это было сделано после), другие измерения обнаружили, что скорости импульсов, бегущих по различным волокнам, не одинаковы. Так что был найден другой незави­симый способ определения сорта волокна!

Ее мстительность стала живой, физической силой, более мощной, чем она сама. Роберт напряженно противостоял ей, упрямо склонив голову, подобно человеку, который намеревался жить наперекор безжалостно дующему ветру и потому не сразу смог перестроиться, когда ветер дуть перестал.

Еще один интересный вопрос: насколько велика анализирую­щая область, связанная с каким-то одним волокном? Ответ ока­зался различным для разных классов волокон.

Если бы он умер первым, сочла бы она тогда возможным воплотить в жизнь все уготованные ему угрозы и все данные самой себе обещания? Лишившись объекта своих нападок, не усомнилась ли бы она в их изначальной целесообразности и разумности?

На фиг. 36.14 показана поверхность так называемой пок­рышки мозга лягушки. Сюда приходят волокна из зрительного нерва. Все эти нервные волокна связаны с различными слоями покрышки. Слоистое строение ее напоминает строение сетчатки (это один из фактов, говорящих нам о том, что сетчатка и мозг весьма похожи друг на друга). Если теперь взять электрод и постепенно перемещать его вниз по слоям, то можно определить, где оканчиваются разные типы зрительных волокон. Опыт дает очень красивый и удивительный результат: оказывается, что различные сорта волокон оканчиваются в различных слоях! В первом слое оканчивается первый тип волокон, во втором — второй; третий и пятый оканчиваются в одном и том же слое, а глубже всех проникает четвертый тип. (Вас не должно удив­лять, что номера их почти совпали с номерами слоев! Именно по­этому они и пронумерованы таким образом, в ранних рабо­тах они нумеровались иначе!)



Роберту сейчас стало легче проявлять даже нечто вроде симпатии по отношению к покойной супруге: он мог позволить себе быть беспристрастным и терпимым в своих воспоминаниях о ней. Легче стало оценить нанесенный ущерб, отыскать нужные, психологически выверенные фразы, понимающе кивать головой в ответ на ее выходки и вконец запутавшиеся страдания. Она превратила его жизнь в ад, но даже не будь его — против кого можно было бы вести эту нескончаемую войну, смогла ли бы она обрести счастье?

Фиг. 36,14. Покрышка, мозга лягушки.



И вот ее больше нет. Он продолжал твердить себе, что ее больше нет.

Все, что мы узнали, можно кратко сформулировать так: по-видимому, имеются три сорта пигментов. Может быть множество различных сортов рецепторов, в которые эти пигменты входят в различных пропорциях, однако множество внутренних связей позволяет складывать и вычитать эффекты отдельных нервных клеток. Таким образом, прежде чем мы действительно поймем цветовое зрение, необходимо понять конечный этап ощущение зрения вообще. Это все еще открытый вопрос, но исследования с микроэлектродами, возможно, дадут нам в конце концов дополнительные сведения о том, как же мы видим цвета.



Джанет была миниатюрной женщиной с темными волосами и негромким голосом. Глядя на нее, трудно было представить себе больший контраст по сравнению с Лаурой. Едва ли именно по этой причине Роберт остановил на ней свой выбор — просто в мозгу у него тогда сложилось некое подобие убежденности в том, что именно полная противоположность образу Лауры способна как ничто другое обеспечить ему столь желанный и неизбежный успех в повторном браке. Сравнения между ними волей-неволей бросались в глаза, однако он старался не распространять их на Джанет.

В отличие от Лауры, которая практически никогда не интересовалась домом, Джанет уделяла ему много внимания. Ей больше нравилось отыскивать в окружающих предметах привлекательные черты, нежели копаться в их недостатках. Пепельницы в доме всегда были вычищены, комнаты убраны, полотенца не валялись кучей на полу ванной, свет не горел, где не надо, и не хлопали двери. Ей удавалось быть опрятной и в то же время несуетливой. Казалось, в доме даже запах стал иным, он наполнился новым светом и новым уютом.

*Эти цвета зависят от скорости вращения, яркости освещения и в какой-то степени от того, кто смотрит на диск и насколько пристально.

Джанет было тридцать пять лет, и прежде она никогда не была замужем. Обстоятельства ее жизни складывались таким образом, что хотя ни одно из них само по себе не имело сколь-нибудь решающего значения, взятые вместе, они не позволили ей обрести собственную семью. На долю ее родителей выпало немало жизненных невзгод, так что оба теперь целиком зависели от дочери. Отец ее вскоре и вовсе слег. Потом ей пришлось оставить работу в Уэльсе, чтобы ухаживать за братом, сильно покалечившимся в результате несчастного случая. После этого — малоутешительный год жизни в Канаде и трехлетний роман с женатым мужчиной, которому в конце концов пришлось положить спокойный, но достаточно решительный конец. Если у нее на сердце и остались застарелые раны, то она явно предпочитала не бередить их.

 

После стольких лет независимой жизни она вполне могла бы проявлять робость и неловкость в браке, однако на деле повела себя весьма умело и чутко. Радость пришла к ним как бы сама собой, без особых усилий с их стороны.

*Человеческий глаз тоже слегка чувствителен к направлению поляризованного света, и научиться угадывать направление солнца в общем можно! Здесь используется явление, называемое хайдингеровской гребен­кой (Haidinger\'s brush). Это бледное желтоватое пятно в центре поля зре­ния, напоминающее по форме песочные часы; видно оно через поляриза­ционные очки на фоне безграничного бесцветного пространства. Впрочем, его можно видеть и без поляризационных очков на голубом небе, если по­ворачивать голову то туда, то сюда вокруг оси зрения.

У Лауры было восхитительное тело. Даже в свои сорок лет оно оставалось гладким, лоснящимся, прелестным, как у восемнадцатилетней девушки. Несмотря на свои беспрестанные сетования, она практически без ущерба для себя перенесла рождение двоих детей. И все же при всей безупречной красоте она оставалась холодной, недоступной и во многом неблагодарной женщиной.



Джанет же была — да, ему пришлось признать это, — была похожа на котенка, свернувшегося калачиком в постели. Нелепое, конечно, сравнение. Он представил себе, как бы расхохоталась Лаура, услышав нечто подобное. Калачиком!

Глава 37

КВАНТОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ

А почему бы нет? Что в этом такого? Впрочем, ему едва ли стоило волноваться насчет того, чтобы сказала по этому поводу Лаура, поскольку она вообще уже ничего не могла сказать.

§ 1. Атомная механика

И все же трудно было не прислушиваться, не ожидать всякий раз взрыва ее резкого смеха — это никогда не обрывается внезапно, в одночасье.

§ 2. Опыт с пулеметной стрельбой

§ 3. Опыт с волнами

Как-то вечером Роберт задержался у себя в офисе, а потом минут на двадцать застрял в пробке на дороге. Подъезжая к дому, он уже начал было придумывать варианты возможных объяснений и оправданий. Поначалу, пока не вспыхнет ссора, он поведет себя вполне сдержанно: потом произнесет пару заранее заготовленных фраз, чтобы попытаться предвосхитить ее возможные нападки.

§ 4. Опыт с электро­нами

— Тебя никто не просит оправдываться, — до сих пор звучал в ушах голос Лауры, — в том, что тебе никогда не хочется возвращаться к жене. И если тебе вздумалось по пути остановиться и промочить горло, то мог бы, по крайней мере, набраться смелости и прямо сказать об этом.

§ 5. Интерферен­ция электронных волн

— Нигде я не останавливался. Просто неожиданно позвонили из Парижа.

§ 6. Как просле­дить за электроном?

— Ах-ах, какая важность! Но ты мог хотя бы вспомнить, что на сегодня мы пригласили Гарри и Джози.

§ 7. Начальные принципы квантовой механики

— Могли бы и подождать.

§ 8, Принцип неопределен­ности

— Ну да, пока ты не соблаговолишь заявиться, Не перетрудился бы взять и позвонить. Самая элементарная вежливость…

§ 1. Атомная механика

— Я звонил перед уходом, но тебя не было дома.

В последних нескольких главах мы с вами рассмотрели многие существенные понятия, без которых невозможно разобраться ни в яв­лении света, ни вообще в электромагнит­ном излучении. (Некоторые специальные воп­росы — теорию показателя преломления плот­ного вещества и полное внутреннее отражение — мы отложим до будущих времен.) Мы имели дело с так называемой «классической теорией» электромагнитных волн, и для множества яв­лений она давала достаточно точное описание природы. И нас не очень заботило при этом, что световая энергия всегда доставляется пор­циями — «фотонами».

— Лжешь.

Очередной темой, которой мы собираемся заняться (в главах, начиная с 39), является проблема поведения сравнительно крупных массивов вещества — их механических или, скажем, их тепловых свойств. Знакомясь с этими свойствами, мы увидим, что старая клас­сическая теория здесь немедленно терпит неудачу, терпит по той причине, что вещество на самом деле состоит из частиц атомных разме­ров. И если все же мы намерены пользоваться старой теорией, то только потому, что это единственное, в чем мы можем разобраться с помощью изученной нами классической ме­ханики. Но наши успехи не будут велики. Мы обнаружим, что в отличие от теории света теория вещества на этом пути довольно быстро наталкивается на затруднения. Можно было бы, конечно, обойти все атомные эффекты сто­роной. Но вместо этого мы решили здесь вклинить небольшой экскурс в основные идеи квантовых свойств вещества, в квантовые представления атомной физики.

Надо же, чтоб вы хоть примерно представляли, как выглядит то, что мы обходим. Все равно ведь атомные эффекты до того важны, что нам не миновать познакомиться с ними вплотную.

— Говорю тебе…

Стало быть, сейчас мы перейдем к введению в предмет кван­товой механики. Но по-настоящему проникнуть в суть пред­мета вы сможете лишь намного позже.

Квантовая механика — это описание поведения мельчай­ших долек вещества, в частности всего происходящего в атом­ных масштабах. Поведение тела очень малого размера не похоже ни на что, с чем вы повседневно сталкиваетесь. Эти тела не ведут себя ни как волны, ни как частицы, ни как облака, или биллиардные шары, или грузы, подвешенные на пружинах,— словом, они не похожи ни на что из того, что вам хоть когда-нибудь приходилось видеть.

Ньютон считал, что свет состоит из частиц. А потом оказа­лось, как мы уже убедились, что свет ведет себя подобно вол­нам. Позже, однако (в начале XX века), обнаружили, что, дей­ствительно, поведение света временами напоминает частицу. Об электроне же, наоборот, сначала думали, что он похож на частицу, а потом было выяснено, что во многих отношениях он ведет себя как волна. Значит, на самом деле его поведение ни на что не похоже. И мы сдались. Мы так и говорим: «Он ни на что не похож».

— Ничего мне не надо говорить. И ни к чему поднимать шум. Не понимаю, с чего это тебя потянуло на жалобный лепет? Роберт, дорогой, пора бы тебе уже повзрослеть.

Однако, к счастью, есть еще одна лазейка: дело в том, что электроны ведут себя в точности подобно свету. Квантовое поведение всех атомных объектов (электронов, протонов, нейт­ронов, фотонов и т. д.) одинаково: всех их можно назвать «час­тицами-волнами» (годится, впрочем, и любое другое название). Значит, все, что вы узнаете про свойства электронов (а именно они будут служить нам примером), все это будет применимо к любым «частицам», включая фотоны света.

В течение первой четверти нашего века постепенно накап­ливалась информация о поведении атомов и других мельчайших частиц, и знакомство с этим поведением вело ко все большему замешательству среди физиков. В 1926—1927 гг. оно было уст­ранено работами Шредингера, Гейзенберга и Борна. Им удалось в конце концов получить непротиворечивое описание поведения вещества атомных размеров. Основные характерные черты этого описания мы и разберем в данной главе.

Он повторял всю эту сцену, прокручивая ее еще до того, как была произнесена первая фраза. А потом, когда дорога пошла под уклон и он увидел впереди себя извилистую ленту реки, то понял, что ни к чему было проговаривать все эти фразы, не стоило предвкушать поток обрывистых слов и нетерпеливого подергивания плеч: Лауры там не было. Сейчас там была Джанет, а Джанет не станет затевать мелочную перепалку.

Раз поведение атомов так не похоже на наш обыденный опыт, то к нему очень трудно привыкнуть. И новичку в науке, и опытному физику — всем оно кажется своеобразным и ту­манным. Даже большие ученые не понимают его настолько, как им хотелось бы, и это совершенно естественно, потому что весь непосредственный опыт человека, вся его интуиция — все прилагается к крупным телам. Мы знаем, что будет с большим предметом; но именно так мельчайшие тельца и не поступают. Поэтому, изучая их, приходится прибегать к различного рода абстракциям, напрягать воображение и не пытаться связывать их с нашим непосредственным опытом.

Поначалу он думал, что Джанет почувствует себя неловко в обращении с детьми, однако она и здесь очень быстро нашлась. С Майклом она повела себя вполне на равных, а в отношении Кандиды проявляла осторожность, замешанную на известной доле решимости.

В этой главе мы сразу же попробуем ухватить самый основ­ной элемент таинственного поведения в самой странной его форме. Мы выбрали для анализа такое явление, которое невоз­можно, совершенно, абсолютно невозможно объяснить классиче­ским образом. В этом явлении таится самая суть квантовой ме­ханики. Но на самом деле в нем прячется только одна-единственная тайна. Мы не можем раскрыть ее в том смысле, что не можем «объяснить», как она работает. Мы просто расска­жем вам, как она работает. Рассказывая об этом, мы познакомим вас с основными особенностями всей квантовой механики.

Майкл учился на первом курсе Сассекского университета. В последний год в его движениях появилась некоторая манерность, однако Джанет отнеслась к этому как к чему-то вполне естественному и не стала, подобно Лауре, делать круглые глаза или обращаться с ним со слащавой снисходительностью. Однажды Майкл намекнул, что намерен всерьез заняться карьерой на телевидении — это фраза была особенно популярна в среде его приятелей. Подобно им, он не вполне отчетливо представлял себе, что это такое, но тем не менее носил розовую рубаху и отрастил песочного цвета бородку в ожидании того момента, когда на него обратят внимание. Каникулы он провел в Греции и обнаружил там остров, который мог быть по достоинству оценен лишь им самим и двумя его ближайшими друзьями. Когда он на этот раз на Пасху приехал в отчий дом и несколько привык к Джанет, его любимым словечком стала «пластичность» — в прошлом году это было «концептуально». Роберт чувствовал, что в глубине души это милый и вполне здравомыслящий юноша.

§ 2. Опыт с пулеметной стрельбой

Кандида, посещавшая местную школу, оказалась особой потяжелее. Она постоянно жила в родительском доме, беспрестанно дулась, хмурилась, хихикала и по обыкновению то и дело кидалась то в экстатическую восторженность, то в отчаяние, причем в последнее время делала это с особым нажимом, словно бросая вызов Джанет и прощупывая, как далеко она может зайти в своих выкрутасах.

Джанет справилась и с этим. Она не пыталась диктовать свои условия, но и не заискивала перед ней: не шпионила за девочкой, хотя каким-то образом ухитрялась отбирать у нее те книжки, которые, по ее мнению, Кандиде в ее возрасте пока не стоило читать. И при этом вела себя ровно, с юморком, но вполне решительно.

— Просто не верится, — проговорил как-то раз в воскресенье Роберт.

Пытаясь понять квантовое поведение электронов, мы сопо­ставим его с привычными нам движениями обычных частиц, похожих на пулю, и обычных волн, похожих на волны на воде. Сперва мы займемся стрельбой из устройства, схематически показанного на фиг. 37.1. Это пулемет, выпускающий целый сноп пуль. Он не очень хорош, этот пулемет. При стрельбе его пули рассеиваются на довольно широкий угол, как это изображено на рисунке. Перед пулеметом стоит плита (броне­вая), а в ней есть две дыры, через которые пуля свободно проходит. За плитой расположен земляной вал, который «погло­щает» попавшие в него пули. Перед валом стоит предмет, кото­рый мы назовем «детектором». Им может служить, скажем, ящик с песком. Любая пуля, попав в детектор, застревает в нем. Если нужно, ящик открывают и все попавшие внутрь пули пересчитывают. Детектор можно передвигать взад и впе­ред (в направлении х). Этот прибор позволяет экспериментально ответить на вопрос: «Какова вероятность того, что пуля, про­никшая сквозь плиту, попадет в вал на расстоянии х от сере­дины?» Заметьте, что мы говорим только о вероятности, по­тому что невозможно сказать определенно, куда попадет оче­редная пуля. Пуля, даже попавшая в дыру, может срикошетить от ее края и уйти вообще неизвестно куда. Под «вероятностью» мы понимаем шанс попасть пулей в детектор, который установ­лен в х метрах от середины. Этот шанс можно измерить, подсчитав, сколько пуль попало в детектор за определенное время, а затем разделив это число на полное число пуль, попавших в вал за то же время. Или, полагая, что скорость стрельбы была одинакова, можно считать вероятность пропорциональной числу пуль, попавших в детектор за условленное время.

— Во что не верится?



— Ну… э… — Ему снова пришла на ум наивная мысль, пришла и понравилась. — В свое счастье, — сказал он. — Вот и все. Просто в собственное счастье, и ничего больше.



Джанет вспыхнула, чуть надула губы, как бы застенчиво отвергая эту идею, и все же явно радуясь ей.

— Ты такой милый, — проговорила она.

Фиг. 37.1. Опыт со стрельбой из пулемета.

Каждое сказанное ими друг другу слово оказывалось искренним и совсем простым.



«Ты не посмеешь»…

Он посмел — и был сейчас счастлив.

— Ты хорошо выглядишь, — как-то сказал ему один из его деловых знакомых.

Для наших целей надо вообразить немного идеализирован­ный опыт, когда пули не дают осколков и остаются целыми. Тогда мы обнаружим, что пули всегда попадают в детектор порциями: если уж мы что-то нащупали в детекторе, то это всегда целая пуля, а не половина и не четвертушка. Даже когда скорость стрельбы становится очень малой, все равно в детек­торе за определенное время либо ничего не накапливается, либо обнаруживается целое — непременно целое — число пуль. Стало быть, размер порции не зависит от скорости стрельбы. Мы говорим поэтому: «Пули всегда приходят равными порция­ми». С помощью нашего детектора мы измеряем как раз вероят­ность прихода очередных порций как функцию х. Результат таких измерений (мы, правда, пока еще не провели такого эксперимента и сейчас просто воображаем, каким будет резуль­тат) изображен на графике фиг. 37.1,в. Вероятность в нем от­ложена вправо, а х — по вертикали, согласуясь с движением детектора. Вероятность обозначена P₁₂,, чтобы подчеркнуть, что пули могли проходить и сквозь отверстие 1, и сквозь отверстие 2. Вы, конечно, не удивитесь, что вероятность P₁₂ близ середины графика велика, а по краям мала. Вас может, однако, смутить, почему наибольшее значение Р₁₂ оказа­лось при х = 0. Это легко понять, если один раз про­делать опыт, заткнув дырку 2, а другой раз — дырку 1. В первом случае пули смогут проникать лишь сквозь дырку 1 и получится кривая P₁(см. фиг. 37.1,б). Здесь, как и следо­вало ожидать, максимум P₁ приходится на то х, которое лежит по прямой от пулемета через дырку 1. А если заткнуть дырку 1, то получится симметричная кривая Р₂ — распре­деление вероятностей для пуль, проскочивших сквозь отверс­тие 2. Сравнив части б и в на фиг. 37.1, мы получаем важный результат

Недели лета катились одна за другой, и он наконец начал привыкать — по-настоящему привыкать — к мысли о том, что Лаура умерла. Ему уже не надо было повторять про себя одну и ту же мысль: все было в порядке, и это не нуждалось ни в каких повторениях.



(37.1)

Некоторое время он предпочитал держаться подальше от соседей, но вскоре Джанет сама познакомилась с одними из них, затем с другими. «Примечательно, — подумал он тогда, — что она явно останавливает свой выбор на тех людях, кто ведет себя потише, поспокойнее, и обходит вниманием наиболее шумливых.»

т. е. вероятности просто складываются. Действие двух дырок складывается из действий каждой дырки в отдельности. Этот результат наблюдений мы назовем отсутствием интерференции по причине, о которой вы узнаете после. На этом мы покончим с пулями.

Как-то в субботу во второй половине дня к ним на огонек заглянул майор.

Они приходят порциями, и вероятность их попадания скла­дывается без интерференции.

— Старина, вы прекрасно выглядите, — заметил он.

§ 3. Опыт с волнами

При этом майор отнюдь не пожирал взглядом Джанет, как некогда Лауру. И разговаривал он с ней с неподдельной теплотой и почтением, и к Роберту, пожалуй, впервые за все время их знакомства, обращался также подчеркнуто уважительно.

Убаюканный чувством расслабленности и умиротворенности, Роберт был застигнут врасплох, когда Лаура в очередной раз одарила его своей странной, даже зловещей улыбкой.

Теперь проведем опыт с волнами на воде. Прибор показан схематически на фиг. 37.2. Это мелкое корытце, полное воды. Предмет, обозначенный как «источник волн», колеблясь при по­мощи моторчика вверх и вниз, вызывает круговые волны. Справа от источника опять стоит перегородка с двумя отверстиями, а дальше — вторая стенка, которая для простоты сде­лана поглощающей (чтобы волны не отражались): насыпана песчаная отмель. Перед отмелью помещается детектор; его опять, как и раньше, можно передвигать по оси х. Теперь де­тектор — это устройство, измеряющее «интенсивность» вол­нового движения. Представьте себе приспособление, измеряю­щее высоту волн. Если его шкалу откалибровать пропорцио­нально квадрату высоты, то отсчеты шкалы смогут давать интенсивность волны. Детектор, таким образом, будет опре­делять энергию, переносимую волной, или, точнее, долю энер­гии, доставляемую детектору.

Ему надо было постоянно быть наготове и знать, что удовольствие не может продолжаться слишком долго, а уж тем более вечно.

Первое, в чем можно убедиться при помощи такого волно­вого аппарата,— это что интенсивность может быть любой ве­личины. Когда источник движется еле-еле, то и детектор пока­зывает тоже чуть заметное движение. Если же движение возрастет, то и в детекторе интенсивность подскочит. Интенсив­ность волны может быть какой угодно. Мы уже не скажем, что в интенсивности есть какая-то «порционность».

Лаура вернулась. Лаура снова улыбалась.

Заставим теперь волновой источник работать стабильно, а сами начнем измерять интенсивность волн при различных значениях х. Мы получим интересную кривую (кривая I₁₂ на фиг. 37.2,в).

Случилось это в жаркий полдень. Одетая в легкие брюки и белую рубашку, Джанет сидела в тени вишневого дерева и листала какую-то книгу. В метре-полутора от нее на траве разлегся Майкл, время от времени то бормоча себе что-то под нос, то обращаясь к мачехе. Сам Роберт находился у самой кромки воды, собирая выброшенный на берег мусор, и потому едва различал голос сына. Где-то над головой дремотно жужжал самолет.

Но мы уже видели, откуда могут возникать такие картин­ки,— это было тогда, когда мы изучали интерференцию элек­трических волн. И здесь можно видеть, как первоначальная волна дифрагирует на отверстиях, как от каждой щели расходят­ся круги волн. Если на время одну щель прикрыть и измерить распределение интенсивности у поглотителя, то кривые вый­дут довольно простыми (см. фиг. 37.2,б)

Внезапно Джанет и Майкл засмеялись. Юноша встал на колени и всем телом подался в сторону женщины, что-то быстро ей сказал, после чего оба снова рассмеялись. На какое-то мгновение они бросили взгляд в сторону Роберта, но потом вновь отвернулись.



Он выпрямился и стал не спеша подниматься по травянистому пригорку в направлении раскидистого дерева.

Фиг. 37.2. Опыт с волнами на воде.