Читать книгу "Загадка падающей кошки и фундаментальная физика - Грегори Гбур"

Еще более простой пример переворачивания за счет внутренних сил можно увидеть в движении змеи, если представить себе, что она изогнута на плоскости в форме тора и ее сечения вращаются, каждое в своей плоскости, с одинаковой угловой скоростью. Теорема площадей при этом, очевидно, будет соблюдаться, а внешняя форма змеи не только будет оставаться постоянной, но и покажется неподвижной в пространстве, несмотря на то что спинка змеи при этом окажется на месте ее живота и наоборот. Нет ничего невозможного в том, чтобы подобный процесс использовался некоторыми водными животными.

В сущности, Лекорню представил себе змею, сворачивающуюся в кольцо подобно бублику или уроборосу, а затем как бы проворачивающую себя вокруг центральной оси позвоночника. Момент импульса от вращения сегмента змеиного тела с одной стороны бублика уравновешивается моментом импульса от сегмента на другой его стороне, вращающегося в противоположном направлении.

Модель Лекорню не была воспринята как серьезное описание движения змеи, хотя мы увидим, что она, как ни смешно, ближе к кошачьему методу переворачивания, чем модель Гийю. Попутно отметим, что в Юго-Восточной Азии есть род змей Chrysopelea, представителей которого называют летающими змеями из-за их способности и склонности парить — слетать с древесных ветвей на землю. Эти змеи добиваются парения тем, что уплощают свое брюшко и изгибают тело волной. Зрелище летящей змеи стоит того, чтобы отыскать соответствующее видео.

Поскольку задача падающей кошки была решена ко всеобщему удовлетворению, по крайней мере на тот момент, Марей, судя по всему, не выполнил своего обещания и не привязал к кошке бечевку, прежде чем ронять ее. Он, однако, провел испытания с цыплятами, кроликами и щенками, чтобы посмотреть, не обладают ли они тоже подобным рефлексом — переворачиваться в правильное положение. Собаки и куры испытания провалили, а вот кролики, как ни удивительно, проявили способность переворачиваться в полете способом, который на пленке выглядит замечательно похожим на переворачивание кошки.

Откровения, связанные с падающей кошкой, дополнительно укрепили славу Марея. Хотя кошачьи исследования у него продолжения не получили, движение вообще он исследовал тщательно и настойчиво, за что его осыпали бесконечными похвалами и наградами. В своих работах он исследовал механику речи, динамику велосипедистов и усилия олимпийских атлетов. Он стал консультантом различных исследований, посвященных полету человека, построил аэродинамическую трубу, чтобы при помощи своих высокоскоростных камер изучать движение потоков воздуха вокруг различных объектов, присматривался к движению жидкостей. Примерно в то же время, когда он представил свое исследование по падающим кошкам Французской академии, Марей состоял в переписке с такими пионерами кинематографа, как Томас Эдисон и братья Люмьер. Именно работа Марея и Демени над способами проецирования движущихся вариантов съемки движения вдохновила Эдисона на создание кинетоскопа, а братьев Люмьер — на создание синематографа, первых коммерческих устройств для демонстрации движущихся картинок. Хотя сам Марей не интересовался развлекательной стороной движущихся картинок, его упорные исследования вымостили дорогу к той титанической киноиндустрии, которую мы знаем сегодня.

В 1902 г. пятидесятилетие сотрудничества Марея с Коллеж де Франс было отмечено церемонией и презентацией медали, на одной стороне которой изображен Марей в профиль, а на другой — он же за работой в своей лаборатории. К концу того же года собрали средства на завершение строительства Института Марея — физиологического исследовательского центра, который Международная ассоциация физиологов единогласно согласилась назвать в его честь.

В том, что братья Райт смогли осуществить первый полет аппарата тяжелее воздуха с мотором в Кити-Хок в Северной Каролине 17 декабря 1903 г., есть опять же небольшая, но непосредственная заслуга Марея. В 1901 г., еще до знаменитого полета, Уилбур Райт представил в Западном обществе инженеров в Дейтоне, штат Огайо, работу, в которой он цитировал Марея.

Мой собственный активный интерес к вопросам аэродинамики восходит ко времени смерти Лилиенталя в 1896 г. Короткая заметка о его смерти, которая появилась в то время в телеграфных новостях, пробудила пассивный интерес, существовавший у меня с детства, и заставила взять с полки нашей домашней библиотеки книгу «Механика движения животных» профессора Марея, которую я к тому моменту уже прочел несколько раз. От этого я перешел к чтению более современных работ, и, поскольку брат мой вскоре стал не меньше меня интересоваться этим вопросом, мы вскоре перешли от чтения к размышлениям, а затем, наконец, и к рабочему этапу.

Неясно, знал ли Марей о прорывном достижении братьев Райт: в конце 1903 г. он был уже серьезно болен. 15 мая 1904 г. Марей скончался от, как считается в настоящее время, рака печени.

Карьера Мейбриджа на поздних этапах сложилась далеко не так гладко, как карьера Марея. Поначалу дела шли более чем хорошо: 26 ноября 1881 г., через 10 дней после того, как Марей представил Мейбриджа парижскому обществу, в том числе ученому, в его честь было устроено еще одно собрание. На этот раз хозяином был живописец Мейсонье, тот самый, художественное чувство которого было потрясено первыми фотографиями лошади в движении. Теперь, однако, он восторгался красотой и информативностью этих фотографий. Когда Мейбридж продемонстрировал собравшимся свои серийные изображения, его вновь встретили с восторгом: «Сильнейшие аплодисменты следовали за демонстрацией каждого снимка, и многие художники, лучшие работы которых на холсте или в мраморе представляют собой изображения человеческой фигуры, тепло поздравляли мистера Мейбриджа с чудесным открытием, которому суждено оказать столь ценную помощь науке и искусству».

В письмах амбиции Мейбриджа кажутся безграничными: он планировал совместную работу с Мейсонье, Мареем и неназванным «капиталистом», целью которой стало бы создание фундаментального трактата по движению животных. В 1882 г. Мейбриджу предложили представить монографию, посвященную его фотографическим исследованиям, в Королевском обществе Лондона. После этого она была бы напечатана в трудах Общества — достижение, которое навсегда закрепило бы репутацию Мейбриджа как человека науки. Однако за три дня до презентации приглашение было аннулировано. Дело в том, что Королевское общество получило книгу Дж. Д. Б. Стиллмана по фотографическому изучению движения животных, озаглавленную «Лошадь в движении», «выполненную и опубликованную под покровительством Леланда Стэнфорда». В этой книге Мейбридж упоминался только как «очень умелый фотограф» и никаких заслуг за ним автор не признавал. Судя по всему, эгоистичный Стэнфорд после отъезда Мейбриджа нанял Стиллмана для продолжения фотографических работ и написания текста.