?

Log in

Отрывок - Александр Смеловский
November 29th, 2015
12:51 pm

[Link]

Previous Entry Share Next Entry
Отрывок
Ниже длинный текст, это отрывок из книги Александра Беляева "Чудесное око". Там действительно много букв, но в этом куске, информации про атомы, молекулы, катоды, аноды, фотоэлементы и даже про телевидение больше чем во всем школьном курсе физики. Просто, понятно и наглядно. Я рад поделиться им с вами, но есть вопрос который крепко сел в мою голову после прочтения. Почему фантастика не входит в обязательную литературу в школе. Чем хороша Ана Каренина или Война и мир? А вот из фантастики 30-х - 40-х, да и вообще фантастики, можно выбрать действительно образовательные издания.


– "Профессор Филинов так стар, что давно запамятовал год своего рождения. И такой учёный, что одной пары очков ему мало: он носит две пары, а вечерами даже три. У него в голове так много мозга, что самые большие шапки не налезают ему на голову, – приходится делать на заказ. Голова его абсолютно лысая, зелёно-золотистая борода спускается до пояса.
У Филинова два молодых ученика: профессора Харичкин и Ларичкин; одному пятьдесят, второму шестьдесят лет. Филинов зовёт их «молодые люди», потому что на их головах только небольшие лысины, бороды едва укрывают грудь, а на носу всего по одной паре очков.
Филинов – великий изобретатель.
Однажды Харичкин и Ларичкин приходят к Филинову в кабинет и видят на столе большой чёрный полированный ящик с объективом.
– Вот, – говорит Филинов, – я изобрёл аппарат, который может уменьшать людей и делать человека меньшим, чем молекула. Хотите, я испробую на вас?
Ларичкин и Харичкин погладили свои бороды и переглянулись, а Филинов уже нацелил объектив, щёлкнул и засмеялся.
И начали Ларичкин и Харичкин уменьшаться.
Нет, им совсем не казалось, что они уменьшаются. Им казалось, что они остаются такими же, а Филинов начал расти, и все предметы начали расти, и комната раздвигалась в стороны, и потолок поднимался в какую-то стратосферную высоту. Открылись огромные двери, и в комнату вошёл гигантский тигр. Харичкин и Ларичкин испуганно забились под стул. Тигр величиной с быка прыгнул на огромный диван, и был этот тигр любимой кошкой Филинова. Ужасный гром шатнул комнату – это засмеялся Филинов. Он нашёл Харичкина и Ларичкина, которые спрятались под стул, и бережно посадил их на письменный стол.
А величиной они были уже с булавку. И посадил их профессор Филинов на пластинку цезия. Харичкин и Ларичкин помнили, что была эта пластинка гладенькая, полированная. Но сейчас она казалась бугристой, как вспаханное поле. Ходить было трудно – того и гляди упадёшь. Над их головами покачивались золотистые колосья – волосы бороды Филинова – и гремел гром, с каждым разом тише: уши Харичкина и Ларичкина уже отказывались воспринимать такие звуковые колебания. Испуг и страх охватили молодых учёных: от одного выдоха Филинова они могли упасть в чернильницу и утонуть в ней, как в Чёрном море. Харичкин и Ларичкин уселись на пластинку и уцепились за бугры. А предметы всё увеличивались. Потолок и пол отошли куда-то в бесконечность. Чернильница также удалялась и вырастала, как Эльбрус. Скоро обычный свет исчез из поля зрения неожиданных путешественников, и они видели перед собой только гористые края цезиевой пластинки. Горы росли на их глазах. Поднимались всё выше и выше. В атмосфере появились летающие небесные тела. Одни из них проносились, другие плавно опускались на поверхность.
– Это пылинки. Да, это, видимо, пылинки, которыми наполнен воздух комнаты, – догадался Харичкин.
Одна из пылинок упала на Ларичкина, и он еле выбрался из-под неё, как из-под лавины. В «небе» летали огромные шары – молекулы воды.
К счастью, скоро все «небесные тела» вдруг полетели в одном направлении – видимо, кто-то открыл дверь и по комнате прошла волна воздуха.
Скалы росли. И, к удивлению учёных, они становились всё ноздреватее, пористее. Везде обнаруживались огромные пещеры, тоннели, ущелья, пропасти, каньоны. Они раздвигались, становились всё более огромными по размерам.
И скоро Харичкин и Ларичкин могли уже проходить по всем тоннелям в любом направлении, проходить сквозь вещество цезия.
Плотная пластинка цезия словно распалась на свои составные части, оставляя между ними свободные проходы.
Но на этом не кончилось превращение мира. Харичкин и Ларичкин, чтобы лучше видеть, поднялись на вершину огромного «материка» с необычайно пористым строением. Прошло немного времени – и новое чудо.
Учёные заметили, что отдельные куски не касаются друг друга. Тот мир, в котором они сейчас находились, напоминал собой остатки разбитой на куски планеты. И все эти обломки двигались. А между ними было пустое пространство. Обломок, на котором находились Харичкин и Ларичкин, рос неимоверно быстро. Он и сам превращался в настоящую «планету». Её размеры исчезали за горизонтом. Иногда эта планета приближалась к другой настолько, что можно было перепрыгнуть с неё на другую планету, иногда же уносилась далеко. Планеты опускались, поднимались, блуждали по небу во всех направлениях. Расстояние между ними всё увеличивалось. Планета, на которой были Харичкин и Ларичкин, вырастала, а все другие словно бы уменьшались – удалялись в межпланетное пространство. Скоро они уже казались далёкими тёмными массами.
– Мы находимся сейчас на молекуле цезия, – сказал Ларичкин. – Хорошо, что это не молекула газа. На ней мы ощутили бы подлинное броуновское движение частиц – танец молекул – и, видимо, болели бы морской болезнью.
– До определённого времени, – возразил Харичкин. – Когда мы стали бы неизмеримо меньшими, чем молекула, мы не заметили бы этого танца, как не замечаем движения Земли.
– Ловко же подшутил над нами Филинов!
– И до каких же размеров мы будем уменьшаться? Сколько времени прошло с тех пор, как мы оставили обычный мир?
– У нас теперь своё время. На часах Филинова прошло, возможно, лишь несколько секунд, а в этом мире они равняются миллионам лет. Ведь сколько «геологических переворотов» уже совершилось на наших глазах! Однако я попытаюсь подсчитать.
Ларичкин вынул из кармана записную книжку, которая ему казалась ничуть не меньше обычного размера, и, сев на выступ, начал высчитывать. Испуганный голос Харичкина прервал его занятия.
– Я удаляюсь от вас! – кричал Харичкин, сидя на своём астероиде.
Ларичкин, выронив записную книжку, совершил гигантский прыжок и успел уцепиться за полу пиджака своего друга.
– Нам надо держаться вместе. Не хватает ещё, чтобы мы разлетелись в разные стороны, – сказал он.
А перед их глазами совершались катастрофически быстрые изменения. Расстояния всё время увеличивались, объёмы тел возрастали – всех тел, кроме тел Харичкина и Ларичкина. С «планетой», на которой они «приземлились», совершались удивительные перемены. Она также стала распадаться на большое число обособленных тел и телец, и все они находились в движении. Харичкин и Ларичкин очутились на небольшом шаре, который нёсся с необычайной быстротой. В центре этого шара на огромном расстоянии виднелась великая планета, или «солнце», вокруг которого и носились без конца по кругу наши путешественники. Кроме их планеты, вокруг центрального «светила» летала тьма других точно таких же планеток. Солнечные системы с центральным светилом и «спутниками» виднелись всюду. Всё пространство, куда ни бросишь взор, превратилось в причудливый узор летающих по кругу планеток. Это было зрелище чрезвычайное. Везде кольца, переплетающиеся одно с другим… Быстрота спутников была такой, что их орбиты казались тёмными сплошными кольцами – вроде кольца Сатурна.
Диаметр этих кругов постоянно рос, расстояния между «солнечными системами» увеличивались. Планета, на которой летели Харичкин и Ларичкин, тоже росла. Она уже приобрела размеры такого шара, что Ларичкин и Харичкин могли путешествовать по её поверхности. Центральное «солнце» и другие солнечные системы были далеко. На этой же планете, как и на Земле, действовала центростремительная сила. Харичкину и Ларичкину не угрожала опасность упасть с планеты и потерять друг друга. И они осмелились разойтись. Один стал на «северном», второй – на «южном» полюсах. Они могли перекликаться, но не видели друг друга из-за кривизны поверхности. А вскоре перестали и слышать, так как планета ещё более разбухла и расстояние между полюсами удлинилось. Они снова сошлись на «экваторе».
– Ну, что вы на это скажете? – спросил Харичкин.
– То, что мы попали в мир атомов. Наша молекула рассыпалась на атомы, из которых она состояла. Мы пребываем на электроне – «спутнике» нашего центрального «солнца» – протона. Нас окружает «звёздный мир» иных солнечных систем, иных атомов. И все вместе они составляют нашу «галактическую систему». Далее тянутся неизмеримые просторы «межзвёздных пустынь», а вон там маячит новое скопление «звёзд» – иная «галактика», представляющая скопление атомов иной молекулы. Совокупность их составляет «метагалактику» – это атомы всей нашей пластинки. По числу спутников-электронов можно определить, что это атомы цезия.
– А что далее? – спросил Харичкин. – За «метагалактикой»?
– Далее, наверное, конец «мира цезия» и начало иных бесконечных миров…
Харичкин сел на землю и ударил по электрону рукой.
– Обратите внимание, – сказал он Ларичкину, – моя рука проходит сквозь поверхность, как сквозь газ. И если мы не провалились в центр, то, стало быть, нас держит какое-то поверхностное натяжение. Мне это всё же не нравится. Я придерживаюсь научной гипотезы, что электроны вовсе не частицы, а лишь волны электрического происхождения.
– Ну что ж, вероятно, нам посчастливилось видеть, так сказать, в проекции «сгусток» этой волны, – успокаивающе ответил Ларичкин, которому вовсе не хотелось начинать научный спор в такой необычайной обстановке.
Однако Харичкин не сдавался:
– То есть как так: проекция сгустка волны? Это неопределённо и ненаучно.
Препирательство готово было вспыхнуть, однако внимание путешественников было отвлечено новым событием. Сквозь их «атмосферу» неожиданно пронеслось тело почти такой же величины, как и их планета.
– А это что такое? – испуганно спросил Харичкин.
– Свободный электрон, по всей видимости, – ответил Ларичкин.
Таких свободных электронов было довольно много. Они пересекали пространство между солнечными системами во всех направлениях, иногда пересекая орбиты «спутников», иногда сталкиваясь с ними. В этом случае спутник соскакивал с орбиты и летел в сторону, сам превращаясь в свободный электрон.
Харичкин произвёл ещё одно интересное наблюдение. «Свободные» электроны не были совершенно свободными в своём полёте: они не уносились за пределы этого необычайного мира.
– Они просто летают в пределах цезиевой пластинки.
– И ещё одно, – дополнил Ларичкин. – Обратите внимание на полёт наших «планет» и «комет» – свободных электронов. Мы находимся на вершине нашей сверхгалактики и видим, как небесные тела поднимаются вверх и дуговым полётом возвращаются в недра системы. Выше определённой границы они не взлетают. Что это означает? Что свободные и несвободные электроны взлетают над поверхностью цезиевой пластинки.
– Однако как же всё-таки волновая теория… – не успокаивался Харичкин.
Мир атомов словно достиг своей границы и уже не увеличивался. Но вдруг – новое ужасное событие. Путешественники увидели, как с «неба» к их миру летят светящиеся массы. Они в одно мгновение преодолели «небесные» пространства и обрушились на солнечную «систему» настоящим огненным дождём. И каждая «капелька» напоминала пылающее солнце. Путешественники перепугались. Что, если одно из таких «солнц» упадёт им на головы и совершенно испепелит их?
– Я понял, что это такое! – вскричал Харичкин.
– Я тоже! – подхватил Ларичкин. – Это просто луч света. Да, Филинов осветил цезиевую пластинку сильным лучом света, и мы видим «световые кванты» – потоки света, беспрерывно летящие в наш мир.
– Не совсем беспрерывно, – поправил Харичкин. – Мы видим отдельные раскалённые ядра, которые пробивают наш мир в одном и том же направлении. Беспрерывным же огненный поток кажется только вследствие быстрого движения световых квант.
– Смотрите! Одно из «солнц» столкнулось с «планетой», и она улетела в пространство.
– Мы видим, – сказал Харичкин, подымая палец, – так называемый фотоэффект. Под влиянием света электроны приобретают дополнительный запас энергии и летят с такой скоростью, что вовсе уносятся из нашего цезиевого мира.
– Иначе говоря, солнечные «бомбы» вышибают электроны из цезиевой пластинки.
– Точно так же они вырывали бы электроны и из всякого иного вещества.
– Конечно. Ведь электроны – принадлежность всякого вещества, составная его часть.
Таким образом, мы являемся свидетелями того, что было открыто учёными ещё в конце прошлого столетия: при освещении поверхности некоторых металлов световыми волнами определённой длины эти металлы испускают электроны.
Световой поток прекратился так же неожиданно, как и начался. И сразу же после этого события потекли в обратном порядке. Все масштабы начали уменьшаться. «Планета» Харичкина и Ларичкина сжималась на глазах, становясь всё меньше. Она уже не летела вокруг огромного протона по орбите, а приближалась к нему по спирали. Уменьшался и сам протон. «Солнечные системы» сближались до тех пор, пока не слились в одну молекулу. Росли и приближались одна к другой суетливые молекулы. Вот они все объединились и стали подобны огромной долине с горными складками. Горы быстро сужались, словно таяли, и скоро Харичкин и Ларичкин увидели, что они стоят на пластинке цезия возле большой, как цистерна, чернильницы.
На этом их приключения не окончились. К ним приблизилась, поблёскивая, выпуклая поверхность. Это была лупа профессора Филинова. Но и сквозь лупу старый учёный ещё не мог разглядеть своих учеников. Пришлось немного «подрастить» их. Потом Филинов взял тоненький пинцет, подхватил Харичкина и Ларичкина и бросил их в пустоту. Видимо, он снова уменьшил их, ибо Харичкин и Ларичкин долго летели в мировом пространстве, прежде чем упали на вершину горы. Нет, они не разбились. Ведь они были легче пушинок. Встали, осмотрелись вокруг. На сей раз они очутились в новом мире.
«Земля», на которой они пребывали, не была ограничена горизонтом. Края «земли» полого поднимались ввысь и переходили в «небесную сферу» того же цвета, что и «земля».
– Не находимся ли мы в мире четвёртого измерения? – спросил Харичкин.
– Какое там четвёртое измерение! – возразил Ларичкин. – Просто мы стоим на внутренней поверхности шарообразного тела. Смотрите, в центре этого шара имеется огромное кольцо, укреплённое на стержне, воткнутом в «землю», а на «небе», напротив нас, туманно мерцает какое-то светило. Оно занимает почти четверть всего небосклона.
– Послушайте! – воскликнул Ларичкин. – Да ведь это же середина стеклянного баллона фотоэлемента! Я сковырнул слой «земли», и что-то заблестело. Это, по-видимому, слой серебра. На него нанесён слой цезия. Следовательно, мы стоим на катоде фотоэлемента, а кольцо в середине нашей «вселенной» – анод. Круглое отверстие в лампе, как великан-иллюминатор в иной мир, светит туманно: фотоэлемент, очевидно, уже включён в батарею, однако струи тока и света ещё малы и фотоэлемент не действует.
– Мы, кажется, снова уменьшились, – сказал Харичкин.
– Видите, как увеличились «горы» на нашей «земле», а в небе мы вновь видим то, чего не замечали ранее, – тьму-тьмущую «небесных тел», которые движутся во всех направлениях. Это уже не пылинки, это молекулы газа.
– Интересно бы попутешествовать на такой планете, – мечтает Ларичкин. – Маленькая планетка – газовая молекула – приближается к поверхности «земли». Летит она с величайшей скоростью, но путешественникам кажется, что движется она плавно, – ведь они сами микроскопические существа.
– Прыгаем! Гоп! Готово!.. – Харичкин и Ларичкин улетают в пространство.
– Межпланетное путешествие началось, – говорит Ларичкин. – Ну и танец вокруг нас! Представить только, что весь мир пребывает в таком непрерывном движении! Ничто не стоит на месте, «даже то, что стоит». Внутри могильного камня и в угрюмой скале, в перочинном ножике и в потонувшем якоре неугомонно топчутся, суетятся, прыгают молекулы. В твёрдых телах – плавнее, в газообразных – быстрее, и чем выше температура, тем живее танец.
Ларичкин и Харичкин пересекают «межпланетное пространство» там и сям. Их молекула то с невиданной быстротой падает вниз, то летит вверх, ударяется о «небо», затем – снова вниз, в сторону, сталкивается с другой «планеткой» резко отскакивает от неё, – держись, не упади!
Во время этого странствия путешественники имели возможность изучать «небесные тела» изнутри. Одни молекулы несли на себе позитивные заряды электричества, другие – негативные, а у многих были и те и другие. Это были «нейтральные» молекулы газа.
Неожиданно гигантский иллюминатор, занимавший почти четверть сферы, ослепительно вспыхнул. Теперь он казался подобным настоящему солнцу. Это Филинов направил в отверстие фотоэлемента луч света. Массы света вырвались из отверстия, пронеслись сквозь «межпланетный простор» и стали падать метеоритами на противоположную стенку. Здесь-то и началось забавное.
Огненные бомбы упали на долины и горы, а над долинами и горами встревоженно засуетились, словно ожидая беды, электроны. Световые снаряды начали вышибать эти электроны – отрывать их от поверхности, и электроны полетели в межпланетный простор, на центральное кольцо – анод. По дороге они сталкивались с «нейтральными» газовыми молекулами и вышибали из них электроны.
Поток этих электронов направлялся к центру вселенной – к кольцу. Это и был ток. Фотоэлемент начал действовать. Колоссальный межпланетный простор, разделявший анод и катод, был побеждён. Под влиянием света «пропасть» словно бы исчезла. Электроны – негативно заряженные частички электричества – летели к позитивному полюсу.
Но на этом дело не кончилось. «Нейтральные» планетки – газовые молекулы, – утратив электрон, становились «позитивным ионом». Такая молекула имеет уже только одного спутника – позитивный заряд. Её стала неудержимо притягивать «земля» цезия, заряженная отрицательным электричеством. И позитивные ионы начали падать на «землю». Можно было подумать, что случилась космическая катастрофа. Дождь позитивных электронов падал на «землю», выбивал с каждым разом новые и новые электроны. Они взмывали с поверхности, мчались в межпланетный простор на центральное кольцо и падали. Иные из них сталкивались на пути с нейтральными молекулами, вышибали из них электроны, которые тотчас же падали на «землю». И поток «метеоритов», который срывался с «земли» и летел к «центру вселенной», рос, как лавина, – происходило то, что называется увеличением силы тока.
Филинов, видимо, ещё увеличил напряжение в цепи тока, к которой был присоединён фотоэлемент, и газовые молекулы вдруг засветились. Теперь каждая из них стала похожа на луну, а все вместе они представляли чрезвычайно красивое зрелище – тысячи, миллионы лун, которые непрестанно движутся.
– Свечение газа? – воскликнул Ларичкин, который не забывал о «земных» именах явлений, совершавшихся в этом мире. Солнце-иллюминатор то разгоралось, то тускнело. Филинов регулировал силу света. И когда «иллюминатор» светил сильнее, поток электронов от поверхности к центру шара увеличивался, если же «иллюминатор» тускнел, уменьшалось и течение электронов, – иначе говоря, падала сила тока. То, что учёный определяет лишь воображением, расчётами, данными приборов для наблюдения, Харичкин и Ларичкин видели собственными глазами. Они могли наблюдать, как малейшее увеличение или уменьшение света увеличивало или уменьшало количество электронов, падающих на центральное кольцо, – то есть силу тока.
Харичкин и Ларичкин были очарованы невиданным зрелищем. Они даже забыли об опасности и вдруг с ужасом увидели, что на их планетку-молекулу падает небесное тело. Не успели они вскрикнуть с испуга, как произошло столкновение и они потеряли сознание. А когда пришли в себя, то увидели, что лежат на диване возле кошки профессора Филинова, которая имела обычные размеры, как и всё вокруг.
– Ну вот, – молвил Филинов, – вы и побывали в мире микрокосма и теперь, наверное, много лучше усвоили все процессы, какие совершаются в фотоэлементе. Свет может рождать электрический ток, – это вы знали и раньше. Теперь вы видели, как он рождается.
Фотоэлемент! Это новое могучее оружие человека. Рождённый или усиленный светом ток может привести в движение механизм. Свет может открывать и закрывать двери, предупреждать о пожарах, останавливать поезда, автомобили, приводить в движение огромные машины. Свет звезды, расположенной на расстоянии сотен миллионов километров от Земли, может включать электроосвещение, выполнять любое задание; фотоэлемент может сортировать сигары и считать выработку на конвейере; фотоэлемент вошёл в промышленность, он скоро войдёт и в быт. Фотоэлемент открывает перед изобретателями неограниченные возможности во всех областях. Наши фотоэлементы всё ещё слабы как самостоятельные источники энергии, но уже скоро придёт то время, когда мы научимся добывать непосредственно из солнца электроэнергию «промышленного значения». Крыша кузова автомобиля будет фотоэлементом, и автомобиль будет двигаться солнечной энергией, превращённой в ток. Крыши домов будут собирать свет днём, чтобы расходовать его ночью. Полярное лето даст столько фотоэлектроэнергии, что её достанет на всю долгую полярную ночь. И ночь перестанет быть ночью.
– Вы забыли упомянуть об одном важном применении фотоэлементов – в телевидении, – сказал Харичкин.
Ларичкин толкнул его в бок, однако было уже поздно. Филинов оживился и заговорил:
– Да, в телевидении. Сейчас я вам поясню, какую роль играет фотоэлемент в телевидении.
– Мы знаем, – ответил Ларичкин.
– Знаете? – налетел на него Филинов. – А я, грешный, не до конца знаю. И хочу понять, объясняя вам.
Это был его метод: «изучать, обучая». О Филинове рассказывали, будто бы он однажды жаловался: «Какие тупые у меня ученики! Раз объяснишь – не понимают, два объяснишь – не понимают. Наконец, сам начинаешь понимать, а они всё ещё не понимают». И он любил объяснять «давно известное», уверяя, что в этих объяснениях всегда и сам себе уясняешь что-нибудь такое, что казалось непонятным и что неожиданно поймёшь глубже и лучше.
– Я знаю, – сердился Филинов, – так могут говорить только ребятишки вроде вас. Кое-что мы, конечно, знаем, однако в области радио, как и в иных областях, нам ещё многое не известно. Разве нам известны полностью особенности слоя Хевисайда? Разве мы в состоянии объяснить, почему радиопередатчик плохой домашней малосильной радиостанции достигает иногда такого дальнего приёма и передачи, каких не всегда достигнешь на мощных станциях? Мы часто блуждаем в потёмках. Если бы мы уже «всё знали», это было бы ужасно. Молодёжи на долю осталась бы одна зубрёжка. К счастью, для пытливого, изобретательного ума остаётся непочатый край работы. И для вас в том числе, мои седоватые ученики и помощники! – добавил он задиристо. – Тот, кто больше всех знает, скромнее всех.
Кстати, о фотоэлементах и телевидении. Без фотоэлементов, конечно, невозможно было бы и телевидение. Оно и сейчас ещё несовершенно. И потому, прежде чем идти вперёд, «повторим пройденное». Я скажу только о принципах.
Ларичкин вздохнул с облегчением.
– Из вашего «путешествия» мы узнали, что свет можно превратить в электрический ток. И наоборот: люди научились электрический ток преобразовывать в свет. На этих двух фактах и зиждется всё телевидение. Вот пучок света определённой яркости. Я пропускаю его в фотоэлемент. Свет возбуждает ток соответствующей силы. Я передаю этот ток по проводам или без проводов. В месте приёма я превращаю электрический ток вновь в свет. И на экране приёмного аппарата появляется световое пятно точь-в-точь такое же, как если бы луч света от своего источника падал непосредственно на наш экран, не подвергаясь преобразованию и передаче…
– Не точь-в-точь, – поправил Ларичкин. Он был зол на эту лекцию о вещах, давно известных. – Луч света кое-что теряет в силе. Кроме того…
– Ну, конечно, – согласился Филинов, – при всякой передаче энергии приходится иметь дело с потерями. И наша цель – свести их к минимуму. Но вы не перебивайте меня. Ведь я поставил задачу уяснить себе… то есть вам, основное. – И он продолжал: – Таким образом, луч света может быть передан в другое место с помощью электричества. Казалось бы, что и передача изображений по радио нетрудна. Поставь человека лицом к фотоэлементу, освети посильнее лицо, и свет, отражённый от обличья, попадёт в фотоэлемент, возбудит ток, ток поступит в иное место, там он превратится в свет – и вот перед вами на экране изображение человека. А на самом деле что мы имеем? Не изображение лица, а световое пятно, не более. Почему? Уже и на этот, казалось бы, простой вопрос не так легко ответить. Тут нам придётся подумать о том, как мы вообще видим, как устроено наше зрение.
Почему мы видим? И при каких условиях? Мы видим предметы только потому, что на них есть светотени. Во тьме всё укрыто абсолютной «тенью», всё черно, и мы не видим. Однако и при ярком свете мы также ничего не видели бы, если бы исчезли тени. Всё ослепительно блестело бы, слепило бы глаза. И только. Иногда неопытные фотографы усаживают фотографируемого против сильного источника света. Тени почти исчезают, и на карточке вместо лица получается «блин». Черты лица почти невозможно различить. А света ведь было больше, чем надо! Если бы у нас, как и на Луне, не было атмосферы, то все предметы, стоящие в тени, абсолютно исчезли бы из поля нашего зрения, а предмет, освещённый наполовину, казался бы нам разрезанной надвое фотографией. Наше зрение приспособлено к земным условиям, где благодаря атмосфере мы располагаем неисчислимым множеством теней и полутеней. Возьмём лицо человека, освещённое сбоку. Мы видим это лицо. Однако в действительности мы видим огромное количество различно освещённых точек – и не потому только, что точки освещены неравномерно, а ещё и потому, что лицо неодинаково поглощает и отражает лучи света.
Луч, упавший на чёрную, словно сажей нарисованную бровь, почти целиком поглощается, а бледная щека отразит свет полностью. Но и на этой щеке будет немало отдельных точек, которые неодинаково отразят свет. Каждая точка лица посылает в наш глаз отдельный луч, и лучи эти разной силы. Кое-какие точки и совсем не посылают лучей. Все лучи сходятся в нашем глазном «объективе» – зрачке, а затем, преломившись, вновь расходятся, – точь-в-точь как в объективе фотоаппарата! Но отображение возникает не на «матовой пластинке», а на глазной сетчатке. Последняя состоит из огромного числа отдельных колбочек, и каждая колбочка имеет свой «провод» – нерв, передающий изображение в мозг. Посмотрите в микроскоп на глаз мухи. Там это отчётливее видно. Глаз мухи подобен сотам. Это не один, а сотни шестигранных глазков. И на каждый из них попадает лишь один луч – сильный или слабый. Наша сетчатка представляет собой нечто вроде доски для мозаики с готовыми ямочками, в которые можно вставлять камешки первого попавшегося цвета. Совокупность этих «разноцветных», вернее разносветных, камешков и создаёт общую картину, будь это лицо или какой-либо иной предмет.
А фотоэлемент не имеет «сетчатки». Фотоэлемент – это только одна колбочка нашей сетчатки, это только одна ячейка глаза мухи. Если бы муха могла закрыть все ячейки своего глаза, кроме одной, то в эту ячейку попадала бы или одна световая точка, или среднее арифметическое всех лучей. И муха видела бы лишь одно пятно. Вот такое же среднее арифметическое всех лучей получает и фотоэлемент от освещённого лица человека. И отражает он только одно пятно.
Но как же в таком случае передать изображение лица? Человеческий глаз не переделаешь, а фотоэлемент, если на него падают все лучи, отражённые лицом человека, может передавать только световое пятно. Невозможно! Но отдельные точки на лице, резко освещённые, передать можно. Если прикрыть освещённое лицо экраном и в экране сделать небольшую дырочку, которая, скажем, пропускает световой луч только от одной точки лица, то этот луч, не смешиваясь с другими, попадает на фотоэлемент и вызывает соответствующий ток, который можно передать и вновь превратить в точку света. Если мы эту дырочку в экране поместим против ярко освещённой точки на носу, то яркий луч вызовет и ток соответствующей силы, а значит, и на принимающем экране вспыхнет более яркая точка. Если же дырочка окажется против затенённой точки лица, то и на экране она отразится более тёмным пятном.
Таким образом, можно передавать для нашего мозаичного портрета только отдельные «камешки» разной окраски. При этом на нашей мозаике эти «камешки» расположатся в том же пространственном соотношении, в каком они находились на лице. Однако как же сделать законченный мозаичный портрет? Ведь мы имеем возможность «пересылать» за один раз только один «камешек». Допустим, переслали чёрный – брови – и надо послать белый «камешек» – лоб. Но едва мы переместим дырочку экрана с бровей на лоб, чёрный «камешек» исчезнет, и мы не получим мозаичного портрета. Так оно и было бы, если бы на помощь не пришла одна особенность нашего зрения. С экрана чёрный «камешек» исчезает, но в нашем глазу он ещё живёт и держится некоторое время. Наше зрение способно сохранять увиденное в течение приблизительно седьмой доли секунды после того, как предмет исчез из поля зрения. Таким образом, мы ещё будем видеть чёрный «камешек» на экране в то время, когда на нём появился в ином месте белый. И не только эти два. Если за одну седьмую секунды мы успели бы переслать один за другим сотни и даже тысячи «камешков», то на экране мы видели бы их одновременно все. Само собой разумеется, что чем меньшее количество «камешков» будет уложено в нашу мозаику, тем «грубее» будет портрет. Задача, выходит, в том, чтобы за самое краткое время передать возможно больше «камешков» – точек света. Эта задача была решена диском Нипкова. В этом диске дырочки размещены по спирали. Каждая точка лица посылает луч света через определённую дырочку диска. И все точки одновременно создают полный «портрет» – изображение лица, которое во время передачи может даже двигаться, смеяться, и все эти движения будут повторены на экране.
Так была решена проблема телевидения.
Однако решение всё же было неполным. Я уже говорил, что чем больше «камешков» в нашей мозаике, тем полнее и выразительнее изображение. Но мы ограничены временем. И если мы за короткое время будем передавать слишком много «камешков», то каждый из них просуществует очень короткое время. Чем больше «камешков», тем меньше времени «горит» на экране точка света, тем слабее работает фотоэлемент, тем меньше света передаётся на экран, и изображение выходит тусклым. Надо было искать выход в иной конструкции фотоэлемента, а верный путь поисков мог быть лишь один – попробовать создать фотоэлемент, приближающийся своим устройством к человеческому глазу с его «мозаикой» светочувствительной сетчатки.
Такой фотоэлемент и был создан. В нём имеется передающая трубка, на ней светочувствительная мозаика, по которой и скользит катодный луч. Каждый элемент, каждая ячейка этой мозаики является как бы особым фотоэлементом микроскопического размера подобно колбочке нашего глаза. Каждый элемент получает заряд от светового луча. Этот заряд посылается ламповым усилителем. Каждое очко нового фотоэлемента состоит из маленького серебряного шарика покрытого слоем цезия, для фоточувствительности. Чего же мы достигли? Изображение стало выразительным, более ясным и освещённым. Появилась возможность увеличения экранов.
Решается ли этим до конца проблема идеального видения на расстоянии? Понятно, что не решается. Чудесное око телевизора ещё уступает чудеснейшему оку человека. Задача в том, чтобы на экране телевизора мы видели не хуже, чем на экране кино. Но и кино ещё не сказало своего последнего слова. Почему бы не достичь цветных изображений, идеально передающих натуру, почему бы не решить проблему стереоскопичности изображения? Одним словом, экран телевизора призван дать и даст идеальные копии действительности. Изображение на экране достигает полной иллюзии. Человек забывает, что он видит изображение на плоском экране, а не «открытое окно в мир». Телевидение соединяется со звуковой радиопередачей. Человек и видит и слышит, что делается в ином месте. Человек создаёт себе телеглаз и телеухо. Перед ним открыт целый мир, и он становится поистине хозяином мира. Его горизонты расширяются до беспредельности. Его познание мира увеличивается. Он сам становится новым человеком в сравнении со своими предками – человеком-великаном. Предки ведь слышали только на расстоянии, доступном уху, и видели только невооружённым глазом.
Да, сам человек претерпит чудесное превращение, поднимется на высшую ступень, приобретёт «божественные» свойства всевидения и всеслышания.
Вечная слава тем, кто трудился над созданием этих новых орудий человеческого познания мира – «сверхушей» и «чудесного ока»!"

Tags: , ,

(Leave a comment)

Powered by LiveJournal.com