VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

Астрофизика. Техника

Послание из бездны: черная дыра в центре Галактики

При наблюдении ядра нашей Галактики в близком инфракрасном диапазоне, международной группе астрономов под руководством Р.Генцеля (R.Genzel; Институт внеземной физики Общества им.М.Планка, ФРГ) впервые удалось заметить мощные вспышки, происходившие в самой центральной части аккреционного диска, окружающего сверхмассивную черную дыр (ESO Press Release 26/03. 29 October 2003). Судя по колебаниям яркости с периодом около 17 мин, вспышки возникают вблизи горизонта событий, представляющего ту "поверхность невозвращения", из-под которой даже свет не может вырваться наружу. Эти данные указывают, что гигантская черная дыра в центре Галактики быстро вращается. Никогда прежде астрономы не получали столь детальную информацию из области, расположенной так близко к поверхности черной дыры.

Успех этой работы, выполненной силами Европейской южной обсерватории (ЕЮО), Общества им.М.Планка и французского Национального центра научных исследований, целиком связан с созданием новой астрономической техники. Для исследования процессов в центре Галактики требуется преодолеть два препятствия: огромное расстояние в 25 тыс. св. лет, затрудняющее изучение мелких деталей, и гигантское поглощение излучения межзвездным веществом на пути от центра Галактики до Земли. Именно поглощение света межзвездной пылью, ослабляющее поток фотонов в миллиарды раз, делает ядро Галактики совершенно недоступным для наблюдения с обычным телескопом. К счастью, более длинноволновое излучение поглощается в межзвездном веществе значительно слабее: в близком ИК-диапазоне поток энергии ослабляется всего в 10-15 раз. Этим воспользовались астрономы ЕЮО, применив для наблюдения центральной области галактического ядра куде-камеру близкого ИК-диапазона (COude Near-Infrared CAmera - CONICA). Прибор создан германскими инженерами и установлен в стационарном фокусе куде 8.2-метрового телескопа VLT Yepun (Обсерватория Параналь, Чили); его чувствительность при наблюдении в фильтрах K (длина волны 2.2 мкм) и H (1.65 мкм) оказалась достаточной для изучения окрестностей черной дыры.

Для преодоления большого расстояния было использовано самое свежее астрономическое изобретение - адаптивная оптика в виде прибора NAOS (Nasmyth Adaptive Optics System), который создан французскими инженерами и установлен в фокусе Несмита упомянутого телескопа. Этот прибор мгновенно анализирует искажения, вносимые оптическими неоднородностями земной атмосферы в изображение космического объекта, и так изменяет форму дополнительного "мягкого" зеркала телескопа, чтобы нейтрализовать искажения. Приборы NAOS и CONICA, работая совместно, представляют единый комплекс NACO, дающий в фильтре H изображение с угловым разрешением около 0.04ўў. Это в 10 раз лучше, чем способен дать 8.2-метровый телескоп без такой системы, и в 4 раза лучше, чем дает в этом диапазоне Космический телескоп "Хаббл", вообще работающий за пределами атмосферы. Комплекс NACO позволяет 8.2-метровому телескопу получать столь же четкие изображения, как если бы он работал не на поверхности Земли, а в космосе. При наблюдении центра Галактики он может теперь отделять изображение окрестностей черной дыры от других близких к нему источников излучения.

Два изображения центральной области галактического ядра размером 1ўўґ1ўў, полученные 9 мая 2003 г. 8.2-метровым телескопом VLT Yepun с комплексом NACO в близком ИК-диапазоне (фильтр H). Момент съемки (t) указан в минутах от 6h 59m 24s по Всемирному времени (UT). Север сверху, восток слева. Кружком отмечено положение черной дыры; на правом кадре в нем видна вспышка. Крестик показывает положение звезды S2, которая обращается вокруг черной дыры с периодом 15 лет. ESO Press Photo 29a/03

Кривая блеска вспышки в ядре Галактики, зафиксированной 16 июня 2003 г. в фильтре K. Стрелками отмечены колебания яркости, имеющие 17-минутную периодичность. ESO Press Photo 29b/03

Впервые мощные вспышки вблизи черной дыры были замечены 9 мая 2003 г. (см. фото). Этому предшествовали многолетние наблюдения, в течение которых объект не проявлял заметной активности. Несмотря на массу в несколько миллионов масс Солнца, черная дыра в центре нашей Галактики ведет себя весьма спокойно, но астрономы были уверены, что дождутся, когда захваченное межзвездное вещество в процессе падения на черную дыру проявит себя. И дождались... Во второй раз мощные вспышки были зафиксированы дважды в течение суток 16 июня 2003 г., причем на фоне вспышки, продолжавшейся более часа, удалось заметить переменность излучения с периодом в 17 мин. Хотя физический механизм вспышек не до конца понятен (возможно, они напоминают солнечные вспышки, имеющие электромагнитную природу), но их периодичность явно указывает, что захваченный газ обращается вокруг черной дыры весьма близко к ее горизонту событий. Детальный анализ наблюдений позволил заключить, что сама черная дыра быстро вращается, имея момент импульса, лишь вполовину уступающий максимально возможному в рамках общей теории относительности. Таким образом, впервые удалось измерить не только массу черной дыры, но и ее вращение. "Наступила эра наблюдательной физики черных дыр", - заключил руководитель работы Генцель, посвятивший многие годы детальному изучению ядра Галактики.

Астрофизика

Гамма-всплеск: джет внутри джета

Взрывов в нашей Вселенной происходит великое множество, но, несмотря на кажущееся разнообразие, между некоторыми их типами имеется определенное сходство, которое заставляет задуматься о стоящей за этим сходством общности происхождения.

Несколько десятков лет назад военные спутники, следившие за ядерными испытаниями на Земле и в космосе, обнаружили гамма-всплески - кратковременные (длительностью в десятки секунд) импульсы гамма-излучения. Другой вид импульсов жесткого излучения, правда в более длинноволновом диапазоне, был открыт всего несколько лет назад. Эти рентгеновские вспышки (X-ray flashes) происходят примерно в два-три раза реже, чем гамма-всплески, но на существующем оборудовании их гораздо сложнее обнаружить, поэтому до сих пор общее число известных рентгеновских вспышек исчисляется десятками, а не тысячами, как гамма-всплесков.

Во многих отношениях рентгеновские вспышки подобны гамма-всплескам (см. также: Рентгеновские вспышки и гамма-всплески // Природа. 2002. №9. С.80.), что заставило некоторых исследователей предположить, будто они порождены одним и тем же явлением - взрывом массивной звезды. Э.Бергер (E.Berger; Калифорнийский технологический институт, США) и его коллеги считают, что им удалось пойти дальше и свести воедино сразу три вида космических взрывов - гамма-всплески, рентгеновские вспышки и сверхновые типа Ic. Основное отличие между ними определяется тем, какой именно путь выбирает энергия, покидающая взорвавшуюся звезду.

До сих пор считалось, что во время гамма-всплеска вещество с гигантской скоростью выбрасывается в окружающее пространство в виде двух противоположно направленных струй - джетов, на несколько сотен секунд становясь мощным источником гамма-излучения. Уточнить картину позволили радионаблюдения гамма-всплеска GRB 030329, который был зафиксирован спутником "HETE" ("High Energy Transient Explorer") 29 марта 2003 г. Всплеск, произошедший на расстоянии 2.6 млрд св. лет от нас, оказался ближайшим из известных гамма-всплесков, но по энергетике не дотягивал до типичного явления этого класса. Причина недобора энергии прояснилась быстро. Близость гамма-всплеска позволила Бергеру и другим членам группы установить, что джет GRB 030329 имеет двухслойную структуру. Отслеживая все компоненты вспышки, они обнаружили, что гамма-излучение несет лишь небольшую часть энергии всплеска. Источником гамма-лучей оказалась быстрая и узкая струя вещества, окруженная медленным и куда более массивным потоком, генерировавшим мощное радиоизлучение. Суммарная энергия быстрого джета и его медленной оболочки была именно такой, какую должен иметь типичный гамма-всплеск, т.е. около 10⁵¹ эрг.

Объяснение разницы между гамма-всплесками напрашивается само собой: в типичном гамма-всплеске вся энергия уходит через быстрый джет. В рентгеновской вспышке энергия взрыва распределяется иначе - в быстрый джет попадает ее небольшая часть, а наиболее энергетичным компонентом оказывается более широкий и медленный выброс. Наконец, в сверхновых типа Ic быстрый джет практически отсутствует. Причины различного распределения энергии по джетам пока совершенно неясны.

Nature. 2003. V426. №6963. P.154-157(Великобритания).

Планетология

Уникальный Титан

За последние десятилетия накопились данные о том, что Титан, крупнейший из спутников Сатурна, размером превосходящий даже вполне самостоятельную планету Меркурий, имеет плотную атмосферу из азота. Но как образуется эта столь редкая в Солнечной системе газовая оболочка, неизвестно.

Недавно вернулся в строй после модернизации крупнейший радиотелескоп обсерватории Аресибо на о.Пуэрто-Рико. Его 300-метровую тарелкообразную антенну и новые технические возможности в полной мере использовали работавшие там американские астрономы. К Титану с помощью нового мощного аресибского радиолокатора был направлен микроволновый сигнал с длиной волны 13 см. Спустя 2 ч его слабое отражение было успешно принято тоже недавно обновленным оборудованием радиотелескопа обсерватории Грин-Бенк в штате Западная Вирджиния. Полученные новые сведения подтвердили уникальность Титана.

Плотность вещества, из которого состоит Титан (средняя между водой и каменистой породой) говорит о том, что его твердая поверхность покрыта льдом, однако лед (если он действительно там существует), вероятно, в значительной мере перекрыт другими породами. Плотная атмосфера Титана содержит фотохимическую "дымку", образованную метаном и другими углеводородными газами, которые дождем сочатся к поверхности и там оседают. Формирующийся таким образом поверхностный слой может достигать мощности в несколько сот метров.

Еще лет десять назад радиолокационное зондирование Титана показало, что поверхность у него льдистая, но "грязная". Примерно тогда же была опровергнута гипотеза, согласно которой эта "луна" Сатурна покрыта сплошным глубоким океаном из метана и этана. Изображения в инфракрасной части спектра свидетельствовали о весьма неоднородной поверхности Титана, что теперь полностью подтвердилось: характер отраженного радиосигнала хорошо совпал с инфракрасным. Крупная область в его головной по направлению движения части, яркая в инфракрасной полосе спектра, совпадает с областью, где диффузия радиолокационного эха наиболее сильна. Однако следует признать, что понятия "темноты" и "яркости" для определения состава Титана требуют разъяснений. Те же американские астрономы всего за час до его зондирования сообщали, что яркая в оптике сторона другого спутника Сатурна - Япета - оказывается темной в радиодиапазоне, т.е. во многом сходна с поверхностью Титана. Строение и состав этих "лун" (а может, и других спутников Сатурна) существенно отличаются от чисто ледяных поверхностей холодных спутников Юпитера, в 15 раз более ярких в радиолокационном отношении, чем Титан. Ученые предполагают: аммиак (NH₃), поглощающий микроволновое излучение и вероятный источник пополнения атмосферы Титана, заперт во льдах этого небесного тела (а также - Япета), что и делает их темными при радиолокации, но яркими в оптике.

Количественный анализ инфракрасного излучения от темных областей Титана показывает, что их отражающая способность не достигает и 5%, а следовательно, они обогащены органическими веществами, возможно - смолами, или же представляют собой отдельные моря жидких углеводородов. Эти предположения подтвердились новыми радиолокационными данными. Наблюдаемые в спектре отражений то возникающие, то исчезающие острые всплески, видимо, исходят от разрозненных гладких и темных поверхностей диаметром от 50 до 150 км каждая. Это могут быть ударные кратеры. Их число, экстраполируемое в сравнении с другими спутниками Сатурна, близко к 80 (при диаметрах около 150 км). Более мелкие кратеры могут насчитываться тысячами, и все они, не исключено, заполнены жидкими материалами, образуя моря и озера. Свежая радиолокационная информация позволяет утверждать, что поверхность Титана на 75% покрыта именно такими бассейнами.

На сегодня все еще неясно, как именно можно интерпретировать результаты инфракрасных наблюдений метановой атмосферы и поверхности Титана в смысле их отражающих и поглощающих свойств. Эти эффекты явно неоднородны, на них сильно воздействует смена местных сезонов. Еще один вызов бросает исследователям инфракрасного спектра факт постоянного колебания плотности метановых облаков, располагающихся под слоем дымки. Радиолуч пронизывает атмосферу без помех, причем его отражение способно рассказать не только о верхнем слое поверхности, но, вероятно, и о нескольких метрах под нею: учет поляризации эха позволяет отличать поверхностные характеристики от глубинных. Именно благодаря этому американские астрономы во главе с Д.Б.Кемпбеллом (D.B.Campbell) установили низкий уровень поляризации отраженного сигнала, т.е. большая часть волн шла от самой поверхности Титана. Наоборот, эхо от четырех галилеевых льдистых спутников Юпитера было сильно поляризовано: там подповерхностное рассеяние играет важную роль.

Для продвижения в познании Титана нужно улучшить отношение между сигналом и шумом. Но для земных инструментов пределы возможного уже почти достигнуты, теперь надежды возлагаются на приборы космического аппарата "Кассини", который сблизится с Титаном в октябре 2004 г. и затем более 40 раз совершит его облет. В операции "Кассини-Гюйгенс" будут применены оптические, инфракрасные и радиолокационные методы дистанционных наблюдений - первый случай их одновременного использования. В январе 2005 г. с главного аппарата на парашюте должен быть спущен посадочный отсек "Гюйгенс", который пройдет сквозь атмосферную туманную дымку и опустится в одной из темных областей этого небесного тела.

Science. 2003. V.302. №5644. P.403, 431 (США).

Физика атмосферы

Подвижная тропопауза

Как известно, границей между нижним слоем атмосферы - тропосферой и верхней ее частью - стратосферой служит тропопауза, в которой происходят важнейшие изменения тепловых, динамических и химических характеристик воздушной оболочки Земли. Наблюдения показывают, что начиная с 1970 г. высота расположения этого критического слоя значительно увеличилась. Международная группа специалистов из Национальной лаборатории им.Лоуренса в Ливерморе и Национального центра атмосферных исследований в Боулдере (США), Института физики атмосферы в Оберпфаффенхофене (Германия) и Бирмингемского университета (Великобритания), возглавляемая Б.Д.Сантером (B.D.Santer), рассмотрела и порознь, и в сочетании как антропогенные причины данного явления (выброс парниковых газов, аэрозолей и озона), так и естественные, проистекавшие в XX в. от изменений в солнечной активности и вулканической деятельности. В отличие от прежних аналогичных исследований, на этот раз в качестве "меры климата" использована не температура поверхности Земли, а состояние тропопаузы.

Вследствие того, что воздушная оболочка планеты почти полностью прозрачна для солнечного излучения, наиболее высокой температурой обычно отличается земная поверхность, а другой температурный максимум связан с озоносферой, которая, поглощая ультрафиолетовое излучение Солнца, приводит к разогреву воздуха на высоте около 50 км примерно до 0°С.

Воздушные массы в тропосфере весьма подвижны: за какие-нибудь несколько суток они в результате глубокой конвекции могут существенно изменить свое горизонтальное местонахождение и высоту. При этом с увеличением высоты над уровнем моря температура понижается. В стратосфере же температура с высотой изменяется не столь значительно. Обычно тропопауза вблизи полюсов располагается на высоте около 9 км, а в направлении к экватору постепенно поднимается примерно до 18 км над земной поверхностью. Но конвекция постоянно нарушает стройность такой модели, поэтому в конкретные сутки и на определенной географической долготе уровень тропопаузы оказывается далеко не гладким - временами в тропосферу глубоко вклиниваются стратосферные "языки".

По обе стороны тропопаузы существуют значительные различия не только в количестве содержащихся следовых веществ, но и в том, какой из химических процессов там преобладает. По этой причине исследователи особое внимание обращают на степень проницаемости тропопаузы, благодаря которой происходит обмен между стратосферой и тропосферой. Обмен влияет на процесс химического восстановления стратосферного озона, на загрязнение этого слоя и в конце концов сказывается на глобальном потеплении.

Временами тропосферные массы поднимаются в стратосферу в районе экватора, пересекая тропопаузу, что случается главным образом над Индонезией. Однако за время, пока воздушная масса пересекает тропопаузу, ветры способны переместить ее довольно далеко в горизонтальном направлении. Только недавно исследователи начали строить трехмерную картину движений, осуществляющихся в этой области. Над субтропиками обмен массами идет в обе стороны; в районе более высоких географических широт метеосистемы образуют потоки и оторванные от основного массива скопления стратосферного воздуха, которые затем поглощаются тропосферой.

Высота тропопаузы зависит от метеоусловий в тропосфере и от инфракрасного излучения стратосферы, условно говоря, - от изменений температуры в тропосфере и нижней стратосфере. Как рост температуры в первой из них, так и снижение - во второй, с ожидаемым увеличением концентрации СО₂, должны приводить к повышению уровня тропопаузы. В обоих случаях изменение на 1°С вызывает подъем тропопаузы примерно на 160 м. Увеличивает высоту тропопаузы также убывание озона в стратосфере, приводящее к ее охлаждению. В противоположность этому сульфатные аэрозоли должны охлаждать тропосферу и тем самым приводить к опусканию тропопаузы. Существуют и другие естественные и антропогенные факторы, которые влияют на высоту ее расположения.

По заключению исследователей, средняя глобальная высота тропопаузы возросла за последние 20 лет приблизительно на 200 м. Построенная ими модель показывает, что подъем в течение рассматриваемого периода осуществлялся под воздействием как естественных, так и антропогенных причин, но главная ответственность возлагается на парниковые газы и озон антропогенного происхождения. Продолжающиеся изменения свойств тропопаузы могут привести к широкомасштабным последствиям, так как играют существенную роль в формировании химического состава воздушной оболочки Земли и ее климатической системы.

Science. 2003. V.301. №5632. P.469, 479 (США).

Геофизика

Новая гравиметрическая карта Земли

Объединенная американо-германская группа специалистов завершила обработку данных, которые были получены в совместном эксперименте по уточнению гравиметрических и климатических данных (Gravity Recovery And Climate Experiment - GRACE). Благодаря этой космической миссии построена наиболее детальная карта распределения поля тяготения Земли.

Карта основана на данных за 111 сут наблюдения, что позволяет строить модели гравитационного поля планеты, значительно превосходящие по точности существовавшие ранее.

Новая информация дала возможность существенно уточнить характер геоида - воображаемой поверхности нашей планеты, совпадающей с невозмущенной поверхностью Мирового океана, где значения силы тяжести повсеместно были бы одинаковы. В реальности высоты геоида в разных точках могут отличаться от идеального эллипсоида на величины, достигающие 200 м. Измерения гравитационных аномалий потребовали использования приборов, находящихся на борту двух разных спутников, которые следуют по одной орбите и постоянно регистрируют свое взаимное положение.

Руководитель проекта гравиметрист М.Уоткинс (M.Watkins; Лаборатория реактивного движения НАСА, Пасадена) отмечает, что всего за несколько месяцев наблюдений удалось повысить точность модели, описывающей строение поля тяготения всей Земли, в 10, а местами - почти в 100 раз. Обнаружились точки, где ошибки прежних определений высоты поверхности планеты достигали 1 м. Теперь точность карты - 1 см.

Эксперимент полезен также для различных климатологических исследований, в частности способствует уточнению метеорологических прогнозов.

Astronomy and Geophysics. 2003. V.44. №5. P.54 (Великобритания);
www.gfz.potsdam.de/grace

Физика

Утилизация ядерных отходов с помощью лазера?

Относительно недорогим и весьма эффективным методом утилизации ядерных отходов может стать лазерная трансмутация. Физики из Великобритании и Германии (http://optics.org/articles/news/9/8/12/1 14 august 2003) с помощью 360-джоулевого суперлазера VULCAN, сконструированного в Лаборатории им.Резерфорда и Эплтона (Великобритания), превратили ¹²⁹I - изотоп йода, имеющий период полураспада 15.7 млн лет, - в ¹²⁸I, период полураспада которого 25 мин.

Исследователи, поместив перед образцом ¹²⁹I тонкую золотую мишень, облучали ее импульсами длительностью 0.7 пс. Под действием лазерного луча (интенсивность в фокусе 5·10²⁰ Вт/см2) мишень испарялась до состояния плазменного облака, причем электроны плазмы приобретали огромные скорости. (Для этого достаточна плотность мощности лазерного излучения на мишени порядка 10¹⁸ Вт/см2, в этом случае за счет огромных значений электрических полей, возникающих в фокусе лазера, энергия электронов плазмы увеличивается по сравнению с массой покоя на три порядка.) Поток ускоренных электронов при торможении на ядрах золота образовывал вторичные g-кванты, которые, в свою очередь, выбивали из образца ¹²⁹I нейтроны, превращая часть его ядер в ядра ¹²⁸I. Каждый лазерный импульс позволял получить около 3 млн ядер ¹²⁸I.

По мнению экспериментаторов, остается лишь развить этот метод до масштабов, необходимых для утилизации накопленных ядерных отходов. Насколько перспективна эта идея, пока не ясно. А вот использование лазерных технологий для получения дорогостоящих изотопов (в которых нуждается, например, медицина) представляется вполне реальным.

http://perst.isssph.kiae.ru/inform/perst/3_17/index.htm

Биология развития

Возникновение четвероногих: новый взгляд

По классическим представлениям, процесс, приведший к формированию четвероногих животных, связан с переходом от рыб к земноводным и от обитания в водной среде - к наземным условиям. Эта теория сложилась после 1928 г., когда Г.Сове-Сёдерберг (Копенгагенский университет) обнаружил в девонских отложениях на востоке Гренландии ископаемые остатки ихтиостеги (Ichthyostega), что с латинского можно перевести как "бронерыба".

В отложениях, возраст которых около 360 млн лет, содержалось множество остатков рыб, тело которых покрывала костная броня. Среди них одна привлекла особое внимание ученых: у нее был хвост, как у рыб, и в то же время - конечности с пальцами. Такая комбинация черт рыбы и земноводного навела на мысль, что своим происхождением четвероногие обязаны выходу на сушу сравнительно примитивных еще позвоночных. Считалось, что в девоне некоторые древние рыбы приспособились переживать пересыхание континентальных водоемов, а потом от них и произошли полностью наземные формы. Ихтиостега являла собой именно такое переходное звено в эволюции. Однако последние открытия, и в первую очередь палеонтолога Дж.А.Клак (J.A.Clack; Зоологический музей в Кембридже, Великобритания), полностью эту гипотезу опровергают. Впервые сомнения на этот счет зародились в начале 1990-х годов, когда в том же гренландском местонахождении были обнаружены остатки иных промежуточных форм.

Сначала Клак и ее коллега М.Котс (M.Coates) нашли и описали акантостегу (Acanthostega), что в переводе означает "колючебронированная". Она тоже была весьма примитивной четвероногой, но сохранила многие важные приспособления и для жизни в водной среде, в том числе жабры и ластоподобные конечности. Это может свидетельствовать о формировании пальцев как на передних, так и на задних конечностях еще у животных, обитавших в воде. Так что гипотезу о преобразовании плавников и возникновении пальцев в связи с выходом позвоночных на сушу Клак считает ошибочной.

Когда ученые сравнили акантостегу и ихтиостегу, то пришли к заключению, что в девонский период должны были существовать еще многие, не известные доселе, четвероногие. И действительно, их примитивные формы палеонтологи обнаружили в девонских отложениях Латвии, России, Шотландии, Северной Америки, Азии и Австралии. А позднедевонские виды были весьма разнообразны по анатомии и распространены чуть ли не по всему земному шару.

Итак, процесс становления наземного образа жизни должен выглядеть иначе и намного сложнее, чем предполагалось еще недавно. Это крайне важно для понимания общей эволюции животного мира.

Science. 2003. V.301. №5634. P.766 (США).

Биология

Лягушки адаптировались к кислотному загрязнению среды

Во второй половине XX в. человечество осознало новую экологическую угрозу, возникшую в результате бурной индустриализации, - кислотные дожди. Атмосферная влага при взаимодействии с промышленными выбросами сильно подкисляется и, попав в виде осадков в природные экосистемы, может приводить к угнетению и даже полному исчезновению многих видов растений и животных. Особенно уязвимыми оказались земноводные, обитающие в небольших стоячих природных водоемах. Их отложенные в воду яйца и нежные рыбоподобные личинки просто не могут нормально развиваться во внезапно подкисленной среде.

Хотя за последние десятилетия борьба с кислотными осадками стала привычной и необходимой во всех индустриально развитых странах, проблема остается, и в природе появляются все новые места с неестественно повышенной кислотностью среды.

А что же обитающие в таких местах земноводные? Чтобы ответить на этот вопрос, шведские исследовательницы из Университета в Уппсале (Rдsдnen K., Laurila A., Merilд J. // Evolution. 2003. V.57. №2. P.352-371.) провели масштабную работу с остромордой лягушкой (Rana arvalis) - одной из самых обычных в Европе.

Были выбраны четыре популяции, обитавшие на водоемах как с естественной водой, так и с заметно подкисленной в результате антропогенного воздействия. Собранные кладки лягушек помещали для дальнейшего развития в искусственную среду с разной кислотностью (рН 4.0, 4.25 и 7.5). Затем регистрировали скорость развития и выживаемость эмбрионов, а также появлявшиеся у них отклонения. Выяснилось, что эмбрионы лягушек, вынужденных жить в кислотно загрязненных местах, существенно более устойчивы к ненормально кислой среде. Иначе говоря, зафиксирована адаптация остромордых лягушек к неблагоприятной среде!

Однако шведские ученые, не ограничившись этим интересным выводом, провели еще два эксперимента, довольно сложных. В одном из них они скрестили лягушек из кислотно загрязненных мест с обитателями пока еще "нормальных" биотопов, а затем повторили свой прежний опыт уже с гибридными эмбрионами. Оказалось, что устойчивость к повышенной кислотности передается с материнскими генами, что подтверждает генетическую основу адаптаций.

В другом эксперименте у части подопытных яиц удаляли гелеобразные оболочки, после чего различия в развитии эмбрионов из разных кладок исчезали. Таким образом удалось установить, что именно в этих оболочках могли произойти изменения, которые повысили выживаемость лягушек в кислотно загрязненных биотопах.

Нейробиология

Омоложение начинается с макаков

Нейробиологи из США и Китая во главе с О.Дж.Левенталь (A.G.Leventhal; Университет штата Юта в Солт-Лейк-Сити, США) экспериментировали над двумя группами макаков - резусов (Macaca mulatta) и крабоедов (M. fascicularis); возраст животных от 26 до 32 лет (соответствует 78-96 человеческим годам). В контрольной группе было шесть обезьян тех же видов, достигших 7-9-летнего возраста.

Известно, что с возрастом ухудшаются многие функции организма. Ослабление зрения у подопытных животных сказывалось на способности отличать одни предметы от других, а также различать направление нарисованных штрихов. Благодаря введению в нейроны пожилых обезьян малых доз g-аминомасляной кислоты их зрение заметно улучшалось, и эти способности восстанавливались. Сходным образом действовали инъекции мускимола; эффект возникал через 2 мин после его введения, а исчезал через 5-10 мин. Интересно, что на организм молодых животных данные вещества воздействия не оказывали. Зато когда экспериментаторы блокировали поступление в нейроны g-аминомасляной кислоты, синтезирующейся в организме молодых обезьян, животные на глазах "старели" примерно на 20 лет.

Работу группы Левенталь развил коллектив нейрофармакологов во главе с Д.Каспари (D.Caspary; Южно-Иллинойсский университет в Спрингфилде, США). Было обнаружено воздействие g-аминомасляной кислоты на слух, а также установлено, что эффективность этого вещества усиливают такие успокаивающие средства, как бензодиазепины (одно из них - известный валиум). Тем не менее обе группы исследователей подчеркивают, что до создания лекарства для пожилых людей еще очень далеко.

Science. 2003. V.300. №5620. P.721, 812 (США).

Этология

Необычное лакомство американской иволги

Давно известно, что обыкновенная кукушка (Cuculus canorus), подкладывая свое яйцо в чужое гнездо, выбрасывает из него одно, а то и несколько хозяйских яиц. Таким образом птица увеличивает шансы на выживание собственного птенца. Окрепший кукушонок довершает начатое своей мамашей, выталкивая оставшиеся яйца и своих сводных братьев и сестер.

Почти аналогичным образом поступает обитающий в Новом Свете буроголовый трупиал - Molothrus ater (трупиалы, или американские иволги - одно из семейств певчих воробьиных). Правда, птенец этого вида ограничивается тем, что перехватывает львиную долю корма, приносимого в гнездо. Из таких гнезд нередко вылетают и птенцы хозяина, и птенец трупиала. Однако взрослые птицы-паразиты иногда поступают совершенно по-хамски: они не только могут удалять яйца из гнезд, куда сами не собираются подкладывать собственные, но еще и выбрасывают птенцов - иногда целый выводок. В этих гнездах не остается уже ни яиц, ни птенцов трупиала, так что мотивы такого поведения представляются туманными.

Используя установленную у гнезд видеокамеру, американские биологи М.Стейк и П.Кавана (Университет штата Миссури) подробно изучили поведение этой американской иволги (Stake M., Cavanagh P. // Wilson Bull. 2001. V.113. №4. P.456-459). Как оказалось, птицы не только доставали и выбрасывали птенцов, но помимо этого охотно поедали выделяемые ими фекальные капсулы. Иногда можно было видеть, как трупиал преследует выскочившего из гнезда птенца и отстает лишь тогда, когда тот выделит наконец долгожданную капсулу.

Поскольку фекальные капсулы обогащены витаминами, птицы некоторых видов предпочитают не выбрасывать из гнезда выделения своих отпрысков, а поедать их на месте. Словно бы для удобства родителей и в целях гигиены испражнения заключены в специальную оболочку. Не исключено, что трупиалы, не имея своих гнезд, вынуждены преследовать чужого птенца, чтобы таким экстравагантным образом обогатиться витаминами. Интересно, что наиболее часто трупиалы наведывались в гнезда тогда, когда птенцы уже подросли и почти готовы к вылету - в этот период они чаще выделяют капсулы. Оказалось, однако, что трупиалы посетили только 5.3% находившихся под наблюдением гнезд, поэтому в пищевом рационе фекальные капсулы вряд ли имеют важное значение, похоже, это - своего рода "лакомство" паразита.

Океанология

Роль тропиков в окончании ледниковой эпохи

Группа американских палеоокеанологов во главе с К.Виссер (K.Visser; Геологическое управление США в Вудс-Холе) установила, что во время завершения последней ледниковой эпохи таянию высокоширотных ледников предшествовало потепление в тропиках. Главным объектом изучения стала 55-метровая колонка грунта, поднятая при бурении в наиболее разогретой части Индо-Тихоокеанского тропического бассейна - Макасарском проливе, который разделяет индонезийские острова Калимантан и Сулавеси. По изотопному составу кислорода в отложениях скелетов фораминифер (О палеоокеанологических исследованиях фораминифер см. также: Муссоны: вчера, сегодня, завтра // Природа. 2003. ?3. С.80.) выявлены слои, относящиеся к водам, температура которых росла в этой части океана, и к водам, поступившим сюда в результате таяния северного оледенения. С помощью новой методики измерения палеотемператур по соотношениям магния и кальция в скелетных остатках фораминифер доказано, что потепление Индо-Тихоокеанского бассейна началось за 2-3 тыс. лет до глобального таяния льдов. В конце эпохи оледенения эта акватория разогрелась на 3.5-4°С, а не на 1-2°С, как считалось прежде.

Компьютерная модель, построенная под руководством К.Роджерса (K.Rogers; Лаборатория динамической океанографии и климатологии в Париже) показала, что потепление в тропиках на 3°С должно было привести к повышению температур в покрытой льдом Северной Америке летом примерно на 6°С.

Science. 2003. V.299. №5604. P.183 (США).

Вулканология

Марианские острова в тревоге

Американское научно-исследовательское судно "Super Emerald" 6 мая 2003 г. приблизилось к о.Анатахан (16°с.ш., 146°в.д.), лежащему среди Марианских о-вов, неподалеку от о.Гуам. Высадившиеся на берег геофизики из Университета им.Вашингтона (Сент-Луис, штат Миссури) и Скриппсовского океанографического института (Ла-Холья, штат Калифорния), действуя в рамках американо-японского эксперимента по изучению процессов субдукции (погружения одной плиты земной коры под другую), принялись устанавливать сейсмограф для записи подземных толчков. Островок безлюден: в 1990 и 1993 гг. всех жителей единственной деревни переселили из-за происходившей тогда серии подземных толчков, правда, довольно слабых.

Анатахан образовался в результате происходивших около 10 тыс. лет назад извержений двух соседних подводных вулканов; их выбросы подняли этот вытянутый всего на 9 км клочок суши на высоту 790 м над ур.м. Следы тех давних событий хорошо различимы и сегодня. Застывшие потоки лавы перекрыты сравнительно молодыми (по геологическим меркам) грудами шлака, причем растительность не успела как следует освоить каменистую поверхность. В современную эпоху никаких извержений здесь не происходило, и вулкан по праву считался спящим.

В ночь на 10 мая над островом разразилась гроза. В свете молний ученые увидели столб дыма и пара над вершиной горы. С рассветом началось бурное извержение, продукты которого достигали высоты около 9 км над ур.м. Судну пришлось срочно отойти от острова. Американский метеоспутник, пролетавший над Анатаханом, сообщил, что столб дыма и пепла поднялся на 13-километровую высоту - всей авиации рекомендовалось избегать этот район. Двое ученых на самолете совершили посадку на островке в 6 км от района событий и сняли показания недавно установленного там сейсмометра. Огромной силы извержение продолжалось 36 ч, после чего вулкан несколько успокоился.

13 мая сейсмологи, рискнув низко пролететь над Анатаханом, отметили, что вулканические бомбы все еще вылетают из кратеров, а вся западная часть острова, включая место, где был только что установлен сейсмограф, покрыта мощным слоем пепла. Через несколько дней столб изверженных продуктов стал более светлым - очевидно, в его составе было уже намного больше пара и меньше твердых частиц, зато бомбы достигали нескольких метров в диаметре. Внутри восточного широкого кратера образовался новый, намного более глубокий.

18 мая вулканологам удалось установить на восточном берегу острова новый сейсмометр с телеметрическим устройством. Он записал несколько локальных землетрясений средней силы и множество мелких толчков. Для лабораторного анализа ученые отобрали образцы свежих и давних вулканических пород.

Природа не преминула проявить себя и с иной стороны: 23 мая весь район оказался во власти тайфуна. Ветер сменил направление с восточного на южное, и тучи пепла двинулись в сторону плотно заселенных островов Гуам и Сайпан (на Сайпане слой пепла составил около 2 мм).

Пользуясь временным ослаблением событий, двое ученых 21 мая морем подошли к Анатахану и высадились на берегу. Они провели там 4 ч и установили, что весь остров покрыт пеплом, а от чахлой растительности ничего не осталось. В бассейнах для сбора дождевой воды плавали куски свежей пемзы. Атмосфера была насыщена диоксидом серы. Температура воды в лужах, ручейках и фумаролах достигала 100.3°С. Примерно каждые 5 мин на вулкане продолжали раздаваться взрывы. В воздух за сутки выбрасывалось до 3-4.5 тыс. т серы.

23 июня 2003 г. Анатахан несколько успокоился.

Bulletin of the Global Volcanism Network. 2003. V.28. №5. P.2 (США).

Палеонтология

Американские мастодонты-"дуэлянты"

Когда речь заходит о наиболее опасных из сравнительно "молодых" ископаемых животных, обитавших на Земле около 10 тыс. лет назад, чаще всего приходят на ум огромные пещерные медведи, саблезубые тигры и другие хищники. Но оказывается, не менее опасным было поведение такого растительноядного, как американский мастодонт. Правда, в отличие от хищников, его агрессия была направлена на себе подобных, и в схватках участвовали только самцы. В брачный период бурная гормональная активность возбуждала этих обычно мирных великанов и заставляла их беспощадно сражаться до тех пор, пока соперник либо позорно бежал, либо буквально ложился костьми перед победителем. Их круто изогнутые бивни были способны наносить противнику тяжелейшие раны. Битвы между мастодонтами, масса которых достигала 6-8 т, нередко оказывались смертельными.

Этих древних "дуэлянтов" американский палеонтолог Д.Фишер (D.Fisher; Университет штата Мичиган в Анн-Арборе) изучал по ископаемым остаткам мастодонтов, которые в сравнительно большом числе паслись на территории вокруг Великих озер, только освобождавшихся от ледникового покрова.

Рассмотрев десяток хорошо сохранившихся скелетов, Фишер на пяти из них обнаружил не вызывающие сомнений последствия схваток. В числе наиболее характерных - переломы ребер и хвостовых позвонков, что совпадает с обычными ранениями после драк и у современных слонов, тоже склонных к дуэлям. Вопрос "кто здесь главный" у обоих видов обычно решается столкновением лоб в лоб с применением бивней.

На внешнем обводе альвеол, в которые входят основания бивней, у ископаемых мастодонтов заметны следы связок, вероятно, служивших для частичного поглощения энергии удара. У одного из мастодонтов кончики бивней были столь сильно раздроблены, что попытка повторного их использования несомненно привела бы к полному их разрушению. На нескольких черепах сохранились следы колотых ран, сходных с теми, что могли быть нанесены при ударе бивня.

Построенная Фишером компьютерная модель дуэли мастодонтов показала, что, резко встряхивая головой вверх, животное наносило удар изогнутыми бивнями в щечную область противника, на которой сохранялись следы мощного толчка. Подобное глубоко проникающее ранение вполне могло оказаться смертельным.

Бивни у слоновых ежегодно прирастают, подобно древесному стволу, кольцом ткани, подсчет которых позволяет определить возраст животного. Кольца нарастают с весны до конца осени, и в этот период нормальная смертность у мастодонтов должна быть низкой. Но боевые ранения, вероятно, наносились именно в такое время, и самцы чаще всего гибли от голода среди изобилия пищи. Так что сражения не на жизнь, а на смерть у растительноядных гигантов можно считать доказанным фактом. Таково мнение палеонтолога Дж.Сондерса (J.Saunders), высказанное им на собрании Общества палеонтологии позвоночных (Сент-Пол, ноябрь 2003 г.).

Science. 2003. V.302. №5648. P.1143 (США).

Палеоантропология

Еще один Homo erectus

В течение нескольких десятилетий считалось, что один из древнейших наших предков, Homo erectus, более 1.5 млн лет назад покинул Африку и начал расселяться по другим континентам. Однако находка в 2002 г. около Дманиси (Грузия) трех небольших человеческих черепов возрастом 1.75 млн лет заставила некоторых специалистов предположить, что еще до H.erectus Африку покинул некий вид пралюдей с маленьким размером головы.

И вот весной 2003 г. группа палеоантропологов во главе с М.Лики (M.Leaky; Национальный музей Кении) обнаружила в Кении человеческий череп, по размерам значительно уступающий ранее найденному в этой стране черепу молодого крупного H.erectus, жившему 1.59 млн лет назад. К тому же у черепа, обнаруженного Лики, надбровные дуги не выдаются вперед так заметно, как обычно у H.erectus. Палеонтолог Ф.Спур (F.Spoor; Лондонский университетский колледж) полагает, что этот череп представляет собой случай крайне редкой изменчивости размеров среди H.erectus, и видит большое сходство между кенийской и грузинской находками: у обоих форма головы вытянутая (если смотреть сбоку), "слезовидная"; ушные косточки стоят под сходным углом; у обоих вдоль макушки протянулся костный гребень. Ранее такой гребень считался принадлежностью лишь азиатского H.erectus, так что кенийский череп может оказаться важным звеном, связующим грузинские находки с азиатскими.

И хотя специалисты пока не решаются уверенно отнести дманисские черепа к H.erectus (они выглядят примитивнее, чем кенийские, и к тому же напоминают H.habilis), возможно, придется все же вернуть этому виду гоминид первенство в переселении из Африки на другие континенты.

Science. 2003. V.300. №5621. P.893 (США).

Археология

К письменности - черепашьим шагом

Считается, что письменность впервые возникла около 5200 лет назад в Месопотамии, на территории нынешнего Ирака (См.: Где зарождалась письменность? // Природа. 2002. №12. С.80.). Но вот недавно группа китайских и американских специалистов высказала предположение, что это произошло примерно 8 тыс. лет назад в Китае. Основывается гипотеза на изучении знаков, вырезанных на поверхности черепаховых панцирей, которые группа китайских археологов обнаружила в 1980-х годах на территории провинции Хэнань в неолитических захоронениях. Всего было вскрыто 349 могильников и древних жилищ. Панцири находились примерно в 20 захоронениях, причем в одном из них панцирь заменял собой человеческий череп. При раскопках жилищ были найдены печи для обжига гончарных изделий, подвалы, кладовые, остатки животных, украшения из бирюзы и даже флейта с семью отверстиями, изготовленная из журавлиной кости.

Датировка панцирей, лишь недавно проведенная радиоактивным методом тремя китайскими лабораториями независимо, дала приблизительно 7-6-е тысячелетие до н.э., причем большинство относятся к 6600-6200 гг. На 14 панцирях знаки нанесены достаточно отчетливо, девять из них повторяются, а два вырезаны не только на панцирях, но и на человеческой кости. Сложность знаков различна, чаще всего они представляют собой простую комбинацию линий, но некоторые напоминают древнекитайские иероглифы (один, например, обозначает понятие "глаз", другие относятся к числительным). Исследователи считают, что эти знаки - предшественники китайской письменности.

Вообще панцири черепах использовались в Китае в различных церемониях со времен раннего неолита. Вполне возможно, что вырезанные на них знаки имели религиозный смысл. Известно, что в Китае в эпоху Инь (XVI-XI вв. до н.э.) иероглифы применялись для фиксации родового происхождения правителей, а также для ведения священного календаря. Это роднит их с системой знаков древних американских индейцев и отличает от письменности ранней Месопотамии, которая использовалась исключительно для торговых целей - подсчета купленных и проданных голов скота.

Далеко не все специалисты согласны с выводами китайско-американской группы. Возможно, ясность внесут новые раскопки.

Science. 2003. V.300. №5620. P.723 (США).

Космические исследования

Они выжили в космической катастрофе

Поисковые команды Национального агентства США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА) обнаружили на территории штата Техас несколько металлических канистр с космического корабля "Колумбия", потерпевшего катастрофу. Как выяснилось, в канистрах сохранились тысячи живых червей-нематод, взятых на орбиту для проведения опытов.

Черви отлично перенесли катастрофу и последующее длительное пребывание на Земле. За это время в канистрах сменилось несколько поколений нематод, представших перед учеными во всех стадиях жизненного цикла. Изучение организмов со столь необычной биографией продолжается под руководством директора отдела фундаментальной космической биологии НАСА Т.Ломакса (T.Lomax).

На месте аварии "Колумбии" найдены также образцы мхов в консервирующей среде, взятых на борт космического аппарата с целью установить, как влияют на их рост условия микрогравитации. По данным Ф.Сака (F.Sack; Университет штата Огайо в Колумбусе), во фрагментах поступившего в лабораторию мха сохранились живые клетки. Очевидно, высоким температурам они подвергались не более получаса. Хотя разогрев и разрушил пленку внутреннего покрытия канистр, образцы мхов в чашках Петри отлично сохранились.

Science. 2003. V.300. №5621. P.897 (США).

КОРОТКО

Американские полярники намерены за два года проложить автомагистраль протяженностью в 1600 км, которая свяжет антарктическую станцию Мак-Мердо на побережье моря Росса со станцией Амундсен-Скотт, находящейся в районе Южного географического полюса. Магистраль создается с целью обеспечения надежных коммуникаций между этими научными базами, включая прокладку оптико-волоконного кабеля. Ее эксплуатация будет происходить в летний сезон Южного полушария.

Terre Sauvage. 2003. №182. P.16 (Франция).

* * *

Изучая оптические свойства спикул (игл) тропической губки Euplectella aspergillum, специалисты одной из лабораторий американской компании "Белл" выявили их поразительное сходство с искусственными оптическими волокнами. Вместе с тем благодаря своей трехслойной структуре волокна спикул значительно прочнее искусственных (хотя и формируются в океанской среде при гораздо более низкой температуре). Кроме того, у естественных волокон оказался более высокий показатель преломления света.

Sciences et Avenir. 2003. №680. P.20 (Франция).

РЕЦЕНЗИЯ

Виктор Яковлевич Френкель.
Последние работы.
Воспоминания коллег и друзей
Ред.-сост.: В.Г.Григорьянц, Б.Б.Дьяков, О.В.Чернева.
СПб.: Физ.-техн. ин-т им. А.Ф.Иоффе,
2002. 356 с,

О человеке,
профессии и эпохе

С.Р.Филонович,
доктор физико-математических наук
Государственный университет - Высшая школа экономики
Москва

Эту книгу берешь в руки с особым чувством. И дело не столько в том, что она прекрасно подготовлена и издана, сколько в ее герое. Он необычен по многим причинам. Скромный, очень интеллигентный человек, Виктор Яковлевич Френкель (1930-1997) посвятил себя исследованию жизни и творчества ученых. И вот теперь появилась книга о нем самом - историке науки. Советская и российская наука может гордиться именами таких историков физики, как В.П.Зубов, И.Б.Погребысский, Б.Г.Кузнецов, У.И.Франкфурт, но сборника о своем творчестве первым удостоился именно Френкель.

История развития физики в нашей стране еще ждет глубокого и непредвзятого анализа. Второстепенный характер этого раздела естествознания в дореволюционной России, особенно на фоне достижений математики, химии или астрономии, вполне очевиден. В первые десятилетия советской власти шло удивительное по скорости и масштабу развитие физики, которое можно сравнить, пожалуй, только с успехами французов в конце XVIII - начале XIX в. Впрочем, некоторое замедление в последние десятилетия XX в. похоже на потерю лидерства французской физикой к концу XIX в. К сожалению, многое из того, что написано о русской и советской науке, недостоверно, окрашено идеологемами прошлого.

Историко-научное творчество Френкеля представляет собой пример исключительной добросовестности и лишено идеологической предвзятости. В чем причина такой исключительности? С одной стороны, вероятно, в происхождении - сын Якова Ильича Френкеля, выдающегося советского физика, известного независимостью своих суждений (не потому ли так и не ставшего академиком?), должен был унаследовать качества отца. С другой стороны - Физтех, основанный А.Ф.Иоффе и ставший творческой колыбелью огромного числа выдающихся физиков. Но нельзя все особенности личности ученого связывать только с влиянием извне. Интереснейшее сплетение качеств и черт характера Виктора Яковлевича показано его друзьями и коллегами.

В целом книга построена просто и логично. В первой части опубликованы последние работы Френкеля. Они отражают практически весь спектр его научных интересов. Описание встреч с А.П.Александровым и П.Л.Капицей - выдающимися учеными и организаторами науки. Исследовательский очерк о тяжелейшем периоде жизни П.И.Лукирского. Наконец, размышления о природе творчества историка науки. Каждая из работ достойна внимания, но это лишь капля в море труда ученого. В полной мере об объеме проделанной Френкелем работы можно судить по тщательно составленному списку его книг и статей, помещенному в Приложении. Число публикаций особенно поражает, когда знаешь, с какой тщательностью готовилась каждая из них. Виктор Яковлевич был мастером архивных изысканий даже в советские времена, когда работа в архивах была сопряжена с громадными трудностями. Без преувеличения можно сказать, что пример Френкеля опровергает расхожее суждение о несовместимости плодовитости и глубины в творчестве ученого.

Большую часть книги составляют воспоминания друзей и коллег. Надо признать, что, читая их, рецензент испытывал чувство сожаления: Виктор Яковлевич был и моим другом. Встречи с ним на семинарах и конференциях, домашние посиделки у меня в Москве и у него в Питере, обсуждение написанных и ненаписанных работ - все это могло бы стать предметом статьи в сборнике, тем более что некоторые темы, например внимание Френкеля к творчеству О.Д.Хвольсона, не нашли отражения в опубликованных воспоминаниях. Но в изданной книге изменить уже ничего нельзя. Можно только констатировать, что в совокупности авторам очерков удалось создать правдивый и многогранный образ российского интеллигента, увлеченного своей работой, рассматривавшего ее как служение сложному и не всегда благодарному делу сохранения нашего прошлого.

Бессмысленно перечислять здесь все хорошее, что написано о Френкеле на страницах книги. Попробуем суммировать сказанное, чтобы понять, почему его можно считать практически образцовым историком науки.

Прежде всего надо отметить, что Виктор Яковлевич был образованным физиком, кандидатская диссертация которого посвящена науке, а не ее истории ("Тепловые расчеты электронных ламп"). Знание самого предмета - обязательное условие работы историка науки. Так получилось, что круг интересов ученого был связан с физикой XX в., ход развития которой он знал в деталях. Надо подчеркнуть, что внешние события и внутренняя логика науки для Френкеля были связаны неразрывно, и в этом заключалась особенность его творчества.

Еще одна характерная черта работ Виктора Яковлевича - оригинальное соединение элементов социальной истории и науки. Заметим, что к социальным аспектам развития естествознания он начал обращаться раньше многих западных историков, до того, как социальная история науки вошла в моду. Этому, конечно, способствовало воспитание: глубокое знание литературы, искусства, музыки - одним словом, все то, что в русском языке связано с понятием "интеллигентность". Это отчетливо видно из опубликованной в книге статьи "Трудные годы Петра Ивановича Лукирского". Перед Френкелем, тщательно проследившим по архивным источникам историю ареста Лукирского, встал вопрос: нужно ли называть имя человека, донос которого стал формальным поводом для ареста его героя? Как строгий историк Виктор Яковлевич мог бы сказать, что воссоздание исчерпывающей картины событий - его долг. Но вместо этого он написал:

"При подготовке к печати следственных дел арестованных в «тридцатые проклятые» годы иногда становится известным имя человека, донос которого послужил поводом (а не обязательно причиной) ареста. Возникает нравственный вопрос: следует ли называть имя автора этого доноса? Сотрудники архива, передавая родственникам или исследователям дело об арестованном, предупреждают: нет, нельзя - раскрытие имен больно заденет родственников доносчика. А ведь этого человека могли принудить написать донос здесь же, в кабинете следователя, даже не используя «недозволенных методов ведения допроса», т.е. попросту - не избив. Этой цели можно достичь шантажом, угрозой ареста, преследования семьи арестованного <...>. Где следует провести грань дозволенного, того, за что мы, живя и работая в комфортных условиях, накажем презрением, а за что, с учетом обстоятельств, «помилуем»?
Если бы авторы показаний-доносов могли думать, что написанное, сказанное ими и удостоверенное их не подделанными подписями когда-нибудь будет прочитано их детьми, а то еще станет известным большому кругу людей, может быть, тогда они попытались бы, собрав последние силы, отбросить подсунутые им перо и бумагу. Но кто из обвиняемых мог в критические часы и дни конвейера допросов думать, что их протоколы, страницы доносов, очных ставок будут сброшюрованы в папках следственных дел, на которых напишут удивительные в данном контексте и умом не постижимые слова: «Хранить вечно»?" (с.69-70).

Нетрудно догадаться, как для себя ответил на вопрос Френкель: имени доносчика в статье нет. В этом весь Виктор Яковлевич - его способность к эмпатии, сопереживанию была исключительной. Лучшие человеческие качества во многом сделали его великолепным историком.

В меньшей степени Френкелю была близка история классической физики, о чем он иногда жалел. Однажды в беседе со мной он заметил, что не считает себя историком физики в строгом смысле этого слова именно потому, что недостаточно хорошо знает историю физики XVII-XIX вв. Замечание было сделано в характерном для него стиле: спокойно, без аффектации и самоуничижения. И хотя все, кто знал Виктора Яковлевича, вряд ли согласятся с подобным мнением, оно очень точно характеризует отношение ученого к своей работе: принадлежность к определенному научному сообществу еще не дает права считать себя специалистом по всем вопросам данной области.

Виктор Яковлевич Френкель
(1930-1997).

Психологи определяют личность человека как совокупность черт и качеств, показывающих прежде всего его отношение к самому себе. Виктор Яковлевич привлекал к себе людей: самоирония и честнейшая саморефлексия были основой его самовосприятия. В воспоминаниях, опубликованных в книге, упоминается осознание Френкелем некоторых своих "слабостей", отчасти врожденных, отчасти благоприобретенных. Во время одной из встреч, которая состоялась у меня дома в Москве вскоре после наших с ним первых (и независимых) поездок в США (это был то ли конец 1989, то ли начало 1990 г.), мы обменивались полученными впечатлениями. Я упомянул о вновь испытанном ощущении свободы, возможности поступать как хочется, а не как требуется. Выслушав меня, Виктор Яковлевич смущенно улыбнулся и сказал, что в этом и проявляется некоторая разница между нами в возрасте: "Я так и не смог преодолеть опасения, что за мной могут следить <...>". Тогда, помнится, я удивился его искренней реплике. Теперь же, читая последние его работы, я подумал, что это печальное ощущение, наверное, помогало ему лучше понять своих героев. Смогут ли историки будущего ощутить особенность эпохи?

Самокритичность была важнейшей составляющей той доброжелательности, которую, как отмечают почти все авторы сборника, демонстрировал Френкель по отношению к начинающим исследователям. Правда, иногда это делало его беззащитным перед наглостью и хамством. Вспоминается эпизод 1984 г. Столетовские чтения во Владимире, вполне содержательный доклад о научной школе А.Ф.Иоффе, сделанный В.Н.Куркутовой на заседании, где председательствовал Виктор Яковлевич. И вдруг - неожиданное, хамское, антисемитское выступление одного из участников (имя которого в знак уважения к позиции Френкеля я не буду называть) с утверждением, что никакой научной школы Иоффе вовсе не было. Виктор Яковлевич попытался пресечь выходку, но что мог сделать интеллигентный человек против обнаглевшего хама... К сожалению, неприятных эпизодов в жизни ученого было предостаточно, что, скорее всего, и предопределило его безвременную кончину.

Книга о Френкеле интересна не только тем, что показывает яркую человеческую личность. В ней своеобразно воссоздается сложная, противоречивая эпоха, в которую пришлось жить герою книги. Отдельные детали его биографии, описанные в воспоминаниях, и особенно цитаты из писем Виктора Яковлевича, воспроизводимые в книге, сами по себе могут стать источником исследований для будущих ученых, которые захотят проникнуть в сложную историю событий отечественной науки.

Страница В.Я. Френкеля в VIVOS VOCO

НОВЫЕ КНИГИ

Ботаника

М.С.Игнатов, Е.А.Игнатова. ФЛОРА МХОВ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ. Т.1. Sphagnaceae - Hedwigiaceae. М.: Т-во науч. изд. KMК, 2003. 608 с,

Несмотря на то, что изучение мхов (равно как и сосудистых растений), обитающих в центре европейской части России, ведется уже более 200 лет, до сих пор не было выпущено единого определителя для этой довольно обширной группы высших растений. В существующих же руководствах, посвященных региональным бриофлорам, описания некоторых таксонов столь различны, что порой трудно решить, какому из признаков стоит отдать предпочтение. Кроме того, в бриологии, как и в другой науке, постоянно что-то меняется и корректируется, причем это касается даже "классических" флор. Таким образом, необходимость составления современного определителя, учитывающего все изменения, стала очевидной.

Пока вышел только первый том, в котором описаны 364 вида и пять разновидностей мхов, произрастающих в европейской части России (за исключением районов Севера и Карелии, а также Кавказского региона, но включая Урал). Описаны строение, распространение и экология каждого вида мха. Кроме того, книга снабжена оригинальными рисунками и электронно-микроскопическими фотографиями. В систематике видов учтены данные последних морфологических и молекулярно-генетических исследований.

География

Б.П.Важенин. МАГАДАН: К ИСТОРИЧЕСКИМ ИСТОКАМ НАЗВАНИЯ. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2003. 106 с,

Магадан - печально знаменитый город, только что отпраздновавший 50-летний юбилей, однако уже сейчас восстановить происхождение его названия не просто. Существует не менее 20 гипотез, из которых самая распространенная - образование топонима "Магадан" от эвенского слова "монгодан" (морские наносы, плавник, жилище из плавника).

По мнению автора, слово "магадан" связано с широко распространенным словом "майдан", которое, по данным Э.М.Мурзаева и других исследователей, известно не менее чем в 20 языках тюркской, монгольской, славянской, иранской, семитской, романской, финской, дагестанской, картвельской групп. Оно приобрело много фонетических вариантов, означающих место сбора кого-либо или чего-либо. В атласах и картах разных регионов мира выявлено более 350 топонимов на его основе.

Вероятное исходное эвенское название полуострова и речки мэгдын, адаптированное в Магдан и Магадан приохотскими камчадалами-метисами, к началу xx в., очевидно, стало одновременно означать мыс, полуостров, место сбора и полуостров, пригодный для сбора людей. Возможный путь распространения и изменения слова представляется автору следующим образом: Палестина (Медиддо, Магедон) - Персия (мейдон, мейдан) - монголо-тюркская степь (майдан) - запад Азии и восток Европы (майдан, мейдан), Сибирь (мэгдын, магдан).

Для проверки своей гипотезы автор - географ по образованию - пользовался географическими, историческими и только отчасти лингвистическими методами. Теперь слово за языковедами.

Геология

В.Е.Хаин. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ГЕОЛОГИИ. М.: Научный мир, 2003. 348 с,

За последние десятилетия в решении проблемы происхождения Солнечной системы и нашей Земли как ее составного элемента были достигнуты весьма существенные успехи. Тем не менее некоторые достаточно важные вопросы вызывают различные толкования.

В книге рассмотрены основные вопросы теоретической геологии, пока окончательно не решенные. Это происхождение континентальной коры и жизни на Земле, природа первичной коры, причины великих вымираний, внутренние и внешние источники энергии геологических процессов (взаимосвязь глубинных и поверхностных), общая направленность эволюции Земли, механизмы движений и деформаций земной коры и литосферы, характер геологических процессов, роль космических факторов.

Первое издание книги вышло в 1995 г. Второе издание дополнено новыми данными, полученными за 1995-2002 гг. Добавлена отдельная глава, посвященная проблемам рифтогенеза.

История науки

М.Г.Шафранова. ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: Информационно-биографический справочник. М.: Физматлит, 2003. 288 с,

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне - международная межправительственная организация, всемирно известный центр фундаментальной физической науки. Он был создан в 1956 г. рядом стран Восточной Европы и Азии для равноправного взаимовыгодного научного сотрудничества.

Основные направления исследований в Институте - физика элементарных частиц, физика атомного ядра и физика конденсированного состояния вещества с использованием ядерно-физических методов. Здесь работали выдающиеся ученые, имена которых вошли в историю науки. Институту и, в первую очередь, ученым ОИЯИ посвящена эта книга. Здесь читатель найдет краткие сведения об истории создания Института, о его лабораториях, достижениях и открытиях.

Важной частью издания, отличающей его от других, стала четвертая глава - словарь, который содержит 680 кратких биографических справок об ученых Института. Они составлены на основе анкет, заполненных самими учеными в 1995-1996 p;гг., значительная их часть во втором издании обновлена. Сведения о тех, кого уже нет среди живых, подготовлены по архивным данным, различным документам и публикациям, воспоминаниям коллег.