Среди множества открытий и технологий, отмечаемых историками в культуре Древнего Китая, особое место занимают так называемые «волшебные зеркала» из бронзы. Как правило, это круглой формы металлическая пластина, у которой с одной стороны имеется гладкая и тщательно отполированная зеркальная поверхность, а с другой стороны нанесен барельеф с каким-либо рисунком или иероглифической надписью. Иначе говоря, внешне предмет похож на вполне обычное зеркало, какие применяли повсюду до появления более совершенных стеклянных. Но тут, если световой луч, отраженный полированной бронзой, спроецировать на лист бумаги или экран, то в круглом пятне света отчетливо проступает рисунок, нанесенный с обратной стороны зеркала. Чем создается сильнейшая иллюзия, будто явно металлическое изделие обладает свойством прозрачности.

Одно из самых древних зеркал такого рода, обнаруженное археологами при раскопках гробницы высокопоставленного вельможи в провинции Ухань на юге Китая, датируется примерно 500 годом до новой эры. Мастера, создававшие необычные зеркала, всегда тщательно оберегали секрет производства, из поколения в поколение передавая его лишь доверенным ученикам. С течением веков это осененное тайной искусство переместилось также на Японские острова, а к началу XIX века «магические зеркала» из Японии и Китая стали весьма популярны в Европе. Однако, сколь это не поразительно, вплоть до начала 21 века науке не удавалось дать исчерпывающее объяснение того, в чем же заключается секрет бронзового волшебного зеркала.

На первый взгляд, даже оптические свойства этого предмета противоречат, в некотором смысле, общеизвестным законам физики. Из правил классической оптики следует, что отражающему зеркалу, проектирующему на экран действительное изображение подобно киноаппарату, положено иметь вогнутую форму. Если же для формирования изображения используется прозрачная линза, то она, напротив, должна быть выпуклой. Все исследования китайских магических зеркал показывают, что они обладают не вогнутой, как можно было бы ожидать, а слегка выпуклой поверхностью – имея наибольшую толщину в середине и утончаясь к краям. При этом замечено, что четкость изображения, проектируемого зеркалом, не зависит от расстояния между предметом и экраном.

За полтора с лишним столетия научных исследований данной загадки написано множество работ с самыми разными объяснениями феномена. Каждое из объяснений выглядит вполне разумно и по-своему убедительно. Кто-то считает, что все дело в протравливании лицевой стороны кислотой перед началом полировки. Другие полагают, что все дело в хитром комбинировании бронзы разной плотности. Третьи уверены, что литой барельеф с тыльной стороны в процессе полировки и утончения пластины незаметно для глаза проступает на стороне лицевой. Короче говоря, недостатка в умных объяснениях явно нет, однако все они противоречат друг другу и при этом не способны убедительно опровергнуть конкурирующие гипотезы.[1]

*

Иным путем пошли в одном из современных университетов Китая, где просто попытались воссоздать максимально точную копию древнего волшебного зеркала из Шанхайского музея. Сплав бронзы изготовили в тех же пропорциях, барельеф отлили по форме оригинала, а затем полировкой довели зеркало до точно такой же толщины и выпуклости. Как только зеркало-копию осветили, тут же стало ясно, что «волшебство» удалось на славу – в отраженном пятне света отчетливо проступили формы рисунка с тыльной стороны. Правда, как именно это получилось, яснее от эксперимента так и не стало… Имеются, кстати, исторические свидетельства о том, что и в древности зеркальных дел мастера, начиная свою работу, и сами зачастую не знали, получится у них в итоге ординарная вещь или же маленькое чудо.

По аналогии с этим казусом уместно вспомнить совсем другой физический эксперимент из иной области исследований, сосредоточенной на высоковольтных электрических разрядах. Где тоже однажды столкнулись с загадкой неизвестно откуда берущихся изображений – имеющих понятную форму, но при этом отличающихся нерегулярностью появления и крайне трудно поддающихся объяснениям. Речь идет об оригинальном способе фотографии, который в конце 1930-х годов изобрел инженер-самоучка Семен Кирлиан (1898-1978). Однажды, занимаясь ремонтом медицинской техники, Кирлиан обратил внимание, что в аппарате высокочастотной электротерапии между кожей пациента и электродом устройства наблюдается характерное свечение. Задавшись целью сфотографировать этот светящийся ореол, вызываемый высоковольтным коронным разрядом, он собрал аналогичный аппарат и занялся экспериментами.

В итоге Кирлиану удалось разработать весьма продвинутую технологию контактной фотографии, где без всякой камеры, сразу на фотопленку в мелких деталях, а затем и в цвете фиксировались ореолы свечения вокруг самых разных предметов живой и неживой природы. Вместе с освоением технологии начались и открытия, среди которых одним из самых значительных стала вполне очевидная зависимость между картинкой свечения и физическим состоянием биологического организма. Иначе говоря, метод Кирлиана позволял по характеру свечения отличить, скажем, лист больного растения от здорового, хотя внешне они выглядели совершенно одинаково. Или, другой пример, по свечению пальцев различать эмоциональное состояние человека, радостное оно или подавленное.

Но самая, пожалуй, большая неожиданность, с которой столкнулись исследователи, занимающиеся фотографией Кирлиана, получила название «фантом листа». Суть этого феномена в том, что если от листа растения отрезать фрагмент, а затем сделать снимок оставшейся части методом высокочастотной электрофотографии, то на снимке может получиться лист в своей полной, неповрежденной форме. Отрезанная часть, правда, выглядит более прозрачной, однако и форма, и прожилки в структуре «фантома» воспроизводят утраченный фрагмент вполне убедительно. Каким-то образом лист некоторое время продолжает помнить свою исходную форму, словно имея в своей основе что-то типа голограммы, невидимой при обычном свете.

**

Хотя снимки загадочного фантома листа за многие годы экспериментов были неоднократно получены в лабораториях СССР и других стран, феномен по сию пору принято считать сомнительным и недостоверным. В первую очередь, потому что воспроизвести его удается далеко не всегда. Экспериментаторы, ищущие положительный результат, давно знают, что чаще всего успех достигается с молодыми листьями в период весеннего роста. В обычных же условиях опыта с произвольно взятым листом результат чаще всего оказывается отрицательным. А коль скоро современная физика объяснить фантом листа не в состоянии, большинство ученых предпочитает здесь опираться на негативные результаты. Попутно стараясь игнорировать и другие необычные снимки по методу Кирлиана, вроде тех, что показывают на теле человека точки акупунктуры, с древности используемые в восточной медицине.

Так что в виде, очищенном от всех сомнительных и неудобных результатов, кирлиановская электрография представляется как бы малоинтересной и не содержащей ничего особо нового. Поскольку в основе своей она опирается на куда более ранние работы Николы Теслы в XIX веке и Георга Лихтенберга в веке XVIII. Про грандиозные и по сию пору недооцененные открытия Теслы имеет смысл говорить отдельно. А вот вспомнить о личности позабытого ныне Георга Кристофа Лихтенберга (1742-1799) – талантливого германского физика и яркого мыслителя – будет очень кстати.

На протяжении четверти века своей не очень долгой жизни Лихтенберг был профессором математики и физики в Геттингенском университете. Там он чуть ли не первым в Европе стал сопровождать чтение лекций наглядными экспериментами-демонстрациями. Эффектные опыты ученого с электричеством производили на аудиторию столь сильное впечатление, что специально для посещения лекций Лихтенберга в Геттинген, бывало, приезжали люди из других стран.

Самым знаменитым, вероятно, собственным открытием ученого стали так называемые фигуры Лихтенберга – причудливо ветвящиеся картины поверхностного электрического разряда, возникающие при проскакивании искры высокого напряжения с электрода на пластину из непроводящего материала. Лихтенберг нашел остроумный способ фиксации этих картин, посыпая пластину мелким порошком из диэлектрического материала, вроде крошек смолы, а затем делая оттиск на бумагу. Этот же самый принцип положен в основу современных аппаратов ксерокопирования, поэтому Лихтенберга ныне принято считать не только родоначальником ксерографии и кирлиановских снимков, но заодно еще и пионером в исследованиях физики плазмы.

***

Среди хороших знакомых Георга Лихтенберга были многие из его великих современников, начиная с Гете и Канта. Однако совершенно особое место этот ученый занял в жизни Эрнста Флоренса Хладни, по собственным словам которого Лихтенберг дважды сыграл роль «повивальной бабки» для его собственных открытий. Сначала, непосредственно под впечатлением от электрических фигур Лихтенберга, были открыты акустические фигуры Хладни – когда исследователь решил посмотреть, как будут реагировать пластины, посыпанные порошком, если по их краю провести скрипичным смычком.

А еще через несколько лет, уже при личной встрече Хладни и Лихтенберга в Геттингене, между учеными зашел оживленный разговор о загадочной природе огненных шаров-болидов в атмосфере. С педантичностью юриста Хладни раскритиковал многочисленные слабости и противоречия доминировавшего в ту пору объяснения болидов как атмосферно-электрического явления наподобие шаровых молний. Под напором этих аргументов Лихтенберг вдруг предположил, что в таком случае огненные шары должны порождаться чем-то чуждым Земле, что приходит в ее атмосферу извне. Эта крайне странная идея настолько поразила Хладни, что он, следуя совету Лихтенберга, взялся за изучение проблемы болидов всерьез. Став в итоге родоначальником науки о метеоритах.

Посмертно изданные записки Лихтенберга, которые тот в шутку именовал «бесполезными», в XIX веке принесли ему славу блестящего сатирика, мыслителя и психолога. Но почему-то, правда, лишь в германоязычном мире. С высочайшим уважением о нем отзывались Артур Шопенгауэр и Фридрих Ницше, несколько позже Людвиг Витгенштейн. А Зигмунд Фрейд, начавший читать Лихтенберга с юных лет, цитировал его афоризмы и наблюдения на протяжении всей последующей жизни, считая предтечей психоанализа. Уместно вспомнить, что Лихтенберг, в отличие от большинства современников, регулярно записывал и анализировал свои сновидения, отметив в дневнике следующее: «Я знаю из неопровержимого опыта, что сны ведут к самопознанию».[2]

Неким замысловатым образом эта фраза является важнейшим связующим звеном между идеями Лихтенберга, во-первых, знаменитыми вещими снами Рене Декарта о вихрях в природе, во-вторых, и примечательными работами современного английского физика М. Берри, в-третьих. Последний из ученых этого ряда, сэр Майкл Берри из Бристольского университета, занимается геометрическими аспектами физики волн. Среди множества полученных им важных результатов здесь, в частности, надо отметить объяснение ярких светящихся колец, которые в качестве тени отбрасывают на дно реки небольшие водовороты на поверхности воды [3]. А также – сравнительно недавняя публикация 2006 года – внятное и убедительное объяснение оптического фокуса с появлением изображения в луче от волшебного китайского зеркала [4]. Но чтобы распутать весь этот клубок взаимосвязей, начать удобнее всего с Декарта и его снов.

←Ранее

↑На уровень вверх↑

Далее→

[1] Saines G. and Tomilin M.G.: «Magic mirrors of the Orient», J. Opt. Technol. 66 758-765 (1999); A. Kwang-Hua Chu, «Comments on ‘Oriental magic mirrors and the Laplacian image'», arXiv:physics/0512139 (2005)

[2] Tomlinson, C. «G. C. Lichtenberg: Dreams, Jokes, and the Unconscious in Eighteenth-Century Germany». Journal of the American Psychoanalytic Association, 40:761-799 (1992)

[3] Berry M V & Hajnal J V, ‘The shadows of floating objects and dissipating vortices’. Optica Acta 30, 23-40, (1983)

[4] Berry M V, ‘Oriental magic mirrors and the Laplacian image’, Eur.J.Phys, 27 109-118 (2006)