Часть вторая. Странствия сквозь океанскую вселенную Глава 4. Вестники

Выйдите на улицу в ясную звездную ночь и полюбуйтесь рассыпанным над головой ожерельем. Это наша прекрасная Галактика. Такая знакомая и такая непостижимая, она служит постоянным напоминанием о том, что планета Земля есть часть чего-то большего: целой Вселенной. Картина ночного неба настолько привычна, что мы рискуем забыть, какое это на самом деле чудо. Звездные миры бесконечно удалены от нас, и об их существовании мы знаем только благодаря космическому посланнику – свету, который много-много лет летит к нам через необозримые просторы Вселенной и, пройдя сквозь земную атмосферу, достигает нашего глаза. Если бы галактические вести не доходили до нас с такой легкостью, мы совершенно иначе воспринимали бы свою планету и ее место в мироздании^[141]. Зависимость человека от такого рода «почтальонов» невозможно переоценить: не будь их, наше познание всецело сводилось бы к осязанию и мы не имели бы никакого понятия о предметах, лежащих вне нашей непосредственной досягаемости. В повседневной жизни двумя главными вестниками, сообщающими нам о свойствах реальности, являются свет и звук. Именно они формируют наше представление об окружающем мире.

Характер «посланника» определяет специфику «послания»: звук не способен поведать о колорите живописного полотна, а свет не расскажет об акустических свойствах гитары. Поэтому если нас интересует истинная природа и внутренние механизмы океана, а также возможные причины их искаженного восприятия человеком, то мы должны взглянуть на подводных вестников. Путешествуя сквозь океан, они неизбежно влияют на окружающую природную среду. Кроме того, каждый такой вестник переносит – в большем или меньшем количестве – энергию, а значит, проследить их пути полезно еще и с точки зрения лучшего понимания процессов энергообмена. Важнейшие вестники в океане те же, что и на суше: свет и звук. Но особенности их поведения, как и относительная значимость, отличаются от привычных нам. Учитывая, что большинство людей получает основную часть информации о мире с помощью зрения, начнем мы со света. Свет

Пожалуй, самый распространенный образ подводного мира – коралловый риф. Всем нам в разных вариациях знакомы эти эффектные кадры: причудливо окрашенные рыбки на фоне великолепной морской лазури, порхающие среди пастельных коралловых веточек. Нельзя сказать, что камера при работе под водой откровенно «врет», и все-таки отражает реальность она не вполне честно^[142]. На воздухе мы можем быть уверены, что свет падает на все предметы одинаково, надежно передает информацию об их свойствах на большие расстояния и распространяется без искажений – словом, без прикрас и вымысла демонстрирует нам материальный мир. Свет под водой куда более капризен, обманчив и непостоянен. Его поведение сказывается на характере океана, но механизмы этого влияния трудноуловимы. Случается, оценить их можно только тогда, когда последствия – зачастую весьма неожиданные – уже налицо.

Несколько лет назад мне довелось побывать в Кюрасао. Целый месяц я проработала там специалистом по научному дайвингу, помогая подруге с исследовательским проектом. Она изучала ловушки, применявшиеся местными рыбаками, и пыталась придумать: как изменить конструкцию, чтобы в снасть не попадали и не калечились «посторонние» виды. Ежедневно мы совершали двух-, а то и трехчасовые погружения к великолепным коралловым рифам (экология в этих девственных краях потрясающая!), используя разные типы ловушек из доступных природных материалов. Подруга анализировала состав улова и отпускала его обратно в море. Иногда попадались отливающие розовым и голубым рыбы-попугаи и длинные зеленые мурены. Часто можно было встретить потешных рыб-бабочек в полосатых нарядах: они резво суетились вокруг загадочного плетеного предмета, явно не понимая его истинного назначения, и совали рыльца в узкое отверстие, словно это безобидная пещерка в коралловом утесе. Чуть ли не единственной нашей уступкой современному научному практицизму были кабельные стяжки, которые приходилось затягивать и обрезать всякий раз, когда мы открывали и переделывали ловушку. Смущало только, что у них какие-то слишком острые края, в чем я и убедилась на собственном горьком опыте, умудрившись уже на первой неделе порезать руку одним из этих пластиковых «лезвий». Сама по себе ранка беспокойства не вызывала, но вот вид крови приводил в замешательство: из моего тела вытекала довольно темная зеленая струйка и, клубясь мелкими облачками, расплывалась в воде. Можно было подумать, я превратилась в Злую Западную Ведьму из страны Оз. На самом же деле на 10-метровой глубине в океане кровь у любого будет зеленой.

Проникая в водную толщу, солнечные лучи встречают на своем пути жидкость, состоящую из бесконечно подвижных молекул: достаточно малейшего импульса, и они начнут колебаться и соударяться с удвоенной силой, рисуя крутые изгибы и виражи. Непоседливая субстанция поглощает лучистую энергию намного быстрее, чем воздух, причем глубина, на которую проникает свет, зависит от его цвета. Как известно, свет – это волна, и каждый из цветов радуги обладает некоторой длиной волны, от 380 (фиолетовый край спектра) до 750 нанометров^[143] (красный край). Все многообразие окружающего мира, все явления, какие только в состоянии увидеть наш глаз, – калейдоскоп уличного карнавала, сочные краски летних лугов, живописная слоистость Большого каньона на закате – есть плод ничтожного варьирования значений в пределах этого узкого диапазона. От различий в длинах волн зависит и то, насколько быстро вода способна «перехватить» энергию, которую переносит солнечный луч. Наиболее интенсивно поглощается красный свет: почти две трети его потока не проникают глубже нескольких метров. Синие и фиолетовые фотоны способны более длительное время сопротивляться поглощению: такой свет успевает преодолеть более 100 метров^[144], пока не потеряет сопоставимую долю энергии. Как видим, вовсе не обязательно опускаться на какие-то безумные глубины, чтобы заметить, как стремительно убывает в океане сила и яркость привычной палитры.

Наши погружения с ловушкой проходили возле дивного кораллового рифа – процветающей экосистемы, наполненной фантастическим разнообразием жизни и красок. Но света с поверхности проникало мало, и колорит подводного ландшафта приближался к монохромному. В ходе своего путешествия через водную массу солнечные лучи растеряли чуть ли не половину красок: красная и оранжевая части спектра исчезли, остались только сине-зеленые и отчасти бурые оттенки. Наблюдая, как из пореза у меня на руке сочится темно-зеленая жидкость, я сообразила, что секрет в пигментах, которые при нормальных условиях кажутся красными. Любое вещество красного цвета поглощает все длины волн, кроме красных, а отражает один лишь красный свет, который и возвращается в наш глаз. В данном случае кровяные частицы полностью гасили синие и фиолетовые лучи, а красных на такой глубине попросту не было. Однако в цветовой гамме крови присутствует и небольшая примесь зеленого. Обычно мы ее не замечаем из-за доминирования алого, но под водой зеленому не нужно конкурировать с этим сильным соперником, и он оказывается единственным распознаваемым цветом. Само собой, будь у меня при себе белая лампа подводного освещения, красная часть спектра вновь стала бы видимой: большинство лучей, исходящих от светильника, океан на короткое расстояние бы пропустил, и они благополучно достигли бы моего глаза. Так что дело, конечно, не в том, что предметы сами по себе становятся в море бесцветными. Но поскольку в глубину проникает лишь часть естественного света, то видимый цветовой диапазон неизбежно сужается. Когда вам в очередной раз попадется снимок кораллового рифа с ослепительными красно-оранжевыми тонами, явно сделанный на приличной глубине, можете быть уверены: фотограф применил искусственную подсветку.

Вместе с тем потеря зрительных впечатлений компенсируется ростом температуры, ведь в физике (как и в жизни) ничто не исчезает бесследно и не возникает из ничего. Хотя значительная часть солнечного света поглощается водой, переносимая этим светом энергия сохраняется. Энергия вообще никогда не пропадает: она просто преобразуется в другую форму и продолжает свой путь в планетарной системе. В данном случае энергия поглощаемых световых лучей переходит в тепло. Именно поэтому поверхностные слои тропических морей обычно так хорошо прогреты и приятны для купания. Если бы законы физики работали иначе и цвет любой части спектра беспрепятственно просачивался сквозь водную толщу подобно тому, как это происходит в атмосфере, поверхность океана была бы несопоставимо холоднее.

Человек воспринимает мир в основном посредством визуальных образов, и нам трудно принять тот факт, что под водой свет неважно справляется со своими обязанностями вестника. Но под термином «свет» понимают не только цвета радуги. Так, может, для остальной части электромагнитного спектра еще не все потеряно? Вспомним, что свет в широком смысле этого слова есть электромагнитная волна – цепочка взаимосвязанных электрических и магнитных колебаний, распространяющихся по прямой линии, если ничто не заставляет их отклониться от курса. В вакууме любой свет движется с одинаковой скоростью (знаменитой «скоростью света»), а вот расстояние между вершинами двух смежных гребней, то есть собственно длина волны, может варьировать в широчайших пределах. Свет, воспринимаемый человеческим глазом, составляет лишь ничтожную часть этого огромного спектра, заключающего в себе самые многообразные лучи: губительное высокоэнергетическое гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое (оптическое), инфракрасное, микроволновое и, наконец, радиоволны. Природа тех и других волн совершенно одинакова, отличаются они только геометрией и, соответственно, обладают большей или меньшей энергией. Что же происходит, когда свет разных длин волн падает на морскую поверхность?

Ответ и тут малоутешительный. Для большей части электромагнитного спектра вода остается непроницаемой. Пропускает она лишь некоторые ультрафиолетовые лучи и волны видимого света, но и их, как мы уже убедились, довольно скоро поглощает. Что касается излучения, лежащего за пределами этой узкой спектральной области, то его океан блокирует почти у самой поверхности. Отсюда – целый ряд неудобств: под водой бесполезны радиоприемники и телефоны, не работают лазерные дальномеры для топографической съемки, а субмарины лишены возможности осуществлять навигацию с помощью GPS-систем (поскольку спутниковые сигналы не проникают на сколько-нибудь значительную глубину). Но не все так безнадежно: дальний край электромагнитного спектра дает повод для некоторого оптимизма. Если очень захотеть, то можно изловчиться и найти способ передавать информацию в океане на большие расстояния посредством света. Тут есть лишь одна маленькая загвоздка: потребуется создать излучение с длиной волны, сопоставимой с размерами планеты, – задача явно не для тех, кто ограничен в средствах и склонен скромничать. А потому неудивительно, что предпринять серьезные шаги в этом направлении решились лишь военные.