«Зеркала, пропускающие свет»
Может ли металл быть… прозрачным? Не спешите говорить «нет». Оказывается, китайские мастера еще две с половиной тысячи лет назад доказали, что может!
Китай – страна чудес. Эту истину лишний раз подтверждают так называемые «волшебные зеркала», принадлежащие к числу самых удивительных предметов, созданных за всю историю человечества. Известно, что они существовали уже в V в. нашей эры, хотя точное время их появления неизвестно. Неизвестна также первоначальная цель, ради которой были созданы эти уникальные изделия, технологически намного опередившие свое время. В книге «История древних зеркал», относящейся примерно к VIII в., раскрывался их секрет и описывался способ их изготовления, но, к великому сожалению, эта книга была утрачена, по-видимому, еще тысячу лет назад.
Что же представляют собой «волшебные зеркала»?
Все они изготовлены из бронзы. На оборотной стороне обычно изображены различные рисунки и иероглифы, а выпуклая отражающая сторона отполирована до блеска. При рассеянном освещении, если держать зеркало в руке, оно ничем не отличается от обычного. Однако при ярком свете – например, под солнечными лучами – через его отражающую поверхность можно «смотреть насквозь» и видеть узоры и иероглифы на оборотной стороне. Каким-то таинственным образом массивная бронза становится прозрачной! Этим и объясняется китайское название «волшебных зеркал» – «зеркало, пропускающее свет».
Но ведь ни один металл не может быть прозрачным! Следовательно, в технологии изготовления зеркал была какая-то хитрость, долгие годы сбивавшая с толку специалистов. После того как в 1832 г. «волшебные зеркала» впервые привлекли к себе внимание в Европе, десятки видных ученых пытались раскрыть их тайну. Даже самые ранние из дошедших до нас объяснений, которые пытались давать сами китайцы, – это всего лишь предположения. Одно из них содержится в увлекательной книге великого китайского ученого Шэнь Ко (1031–1095) «Раздумья об озере снов», появившейся в 1086 г. По мнению автора, «волшебные зеркала» изобретены в глубокой древности. Шэнь Ко пишет:
«Есть “зеркала, пропускающие свет”, на задней стороне которых нанесено около двадцати старинных иероглифов, не поддающихся расшифровке. Если на такое зеркало упадет солнечный свет, то все они «проступают» на лицевой стороне и отражаются на стене дома, где их можно отчетливо видеть… В моей семье имеются три таких зеркала с иероглифами на оборотной стороне. Есть такие зеркала и в некоторых других семьях, где их бережно хранят. Все они очень схожи между собой, все очень древние, и все пропускают свет. Однако мне непонятно, почему другие (даже очень тонкие) зеркала света не пропускают. Древние, по всей вероятности, действительно обладали особым искусством… Те, кто стремится разгадать эту загадку, считают, что при отливке более тонкая сторона остывала первой, а сторона с узорами, будучи более толстой, остывала позже, так что в бронзе образовывались мелкие трещинки. Таким образом, хотя иероглифы нанесены на заднюю часть зеркала, на передней его части имеются тончайшие сквозные линии, которые не видны невооруженным глазом».
В китайском «волшебном зеркале» массивная бронза становится прозрачной
Лишь в 1932 г., спустя сто лет после появления в Европе первой публикации, посвященной тайне «волшебных зеркал», английский физик Уильям Л. Брэгг выдвинул убедительную теорию их создания. Секрет заключался, конечно, не в скорости остывания металла, но Шэнь Ко был прав, предполагая, что блестящие, полированные поверхности зеркал имеют незаметные для глаза незначительные неровности. Дж. Нидем, известный английский ученый из Кембриджа, более полувека посвятивший изучению истории китайской науки и техники, так рассказывает об экспериментах, проведенных европейскими исследователями:
«Тщательное и всеобъемлющее исследование с помощью оптических опытов показало, что ”волшебные зеркала” репродуцировали узор задней стороны благодаря очень незначительным выпуклостям на их поверхности: более толстые части оказались слегка более плоскими, чем тонкие части, и даже иногда несколько вмятыми». Отражающая сторона зеркала с узором на тыльной части отливалась плоской, а выпуклость образовывалась позднее, когда с помощью шлифовального инструмента сглаживались неровности. Затем поверхность полировалась для придания ей блеска. В результате вызываемого этим сильного давления тонкие участки поверхности становились более выпуклыми, чем толстые. Наконец, накладывавшаяся на поверхность ртутная амальгама создавала дополнительное давление, что приводило к выпячиванию отдельных более тонких частей. В результате на участках, соответствующих иероглифам, на оборотной стороне зеркальной поверхности образовывались вмятины, но они были настолько малы, что оставались незаметными. А когда зеркало отражало на стену яркий солнечный свет с получающимся в результате увеличением всего узора, возникал эффект репродуцирования узоров, как бы проходящих сквозь массивную бронзу под действием световых лучей. Как сказал разгадавший эту тайну Уильям Л. Брэгг, «они становятся видимыми только благодаря эффекту, производимому увеличением изображения».
Но для чего изготавливались «волшебные зеркала» и каким образом китайские мастера смогли додуматься до этого? В природе ничего подобного не существует, следовательно, изобретение «волшебных зеркал» стало результатом либо долгой практики изготовления обычных полированных бронзовых зеркал, либо гениального озарения. А может быть, она была откуда-то заимствована? Интересно, что подобные «волшебные зеркала» использовались и в древней Японии. 33 таких бронзовых зеркала, датируемых III столетием нашей эры, японские археологи нашли при раскопках огромного кургана, имевшего форму «замочной скважины», характерную для культуры Яёй (ок. 300 г. до н. э. – 300 г. н. э.). Как полагает ряд ученых, народ Яёй (называемый в китайских хрониках также Ва или Во) является прямым предшественником современной японской нации. Этот народ пришел на Японские острова с южной оконечности Корейского полуострова и поселился в области Ямато в Центральной Японии. Как повествуется в китайской исторической хронике «Записи о Трех царствах», страной «Яматай» правила женщина – шаманка или жрица, по имени Химико. Она умерла около 240–248 гг., и после смерти Химико страну захлестнула междоусобица, которая закончилась избранием новой верховной жрицы-правительницы. Народ Яёй был тесно связан с Кореей, откуда и принес с собой на Японские острова древние шаманские практики. Обитатели страны Ямато поддерживали и оживленные связи с Китаем: в поселениях Яёй найдено большое количество китайских бронзовых изделий, в том числе зеркал – и простых, и «волшебных». Некоторые из этих «волшебных зеркал» ныне можно увидеть в Национальном музее Киото. Главный хранитель музея, Рю Мураками, относит их к периоду правления легендарной Химико и полагает, что они имеют некоторое отношение к культу солнца. И все же точное назначение зеркал остается неизвестным. Возможно, мы так никогда и не поймем, для каких целей изготавливались эти странные объекты.
Хрустальная линза из Ниневии
На окраине иракского города Мосула, в 44 км к северу от Багдада, лежат развалины Ниневии, последней столицы Ассирийской империи. Руины этого великого города древности были открыты осенью 1849 г. знаменитым английским археологом Генри Лэйярдом (1817–1894). Раскопки Ниневии продолжались на протяжении многих лет. Самой значительной находкой археологов стала ныне знаменитая на весь мир библиотека царя Ашшурбанапала. Другой знаменитой находкой в руинах Ниневии стал архив царей Ассирии.
Трудно сказать, в какой степени связан с этими огромными хранилищами памятников древней письменности маленький – полтора дюйма в диаметре – круглый диск из полированного горного хрусталя. Он был найден при раскопках царского дворца в Ниневии, в слоях, датированных приблизительно 600 г. до н. э., и идентифицирован уже самыми первыми исследователями как двояковыпуклая линза, которая, возможно, использовалась в качестве лупы для чтения клинописных текстов. Сообщение об этом сделал в 1853 г. знаменитый шотландский физик Дэвид Брюстер (1781–1868), посвятивший многие годы своей жизни исследованию оптических явлений и конструированию оптических приборов. По мнению Брюстера, линза могла также использоваться для того, чтобы концентрировать лучи солнца.
С тех пор вокруг загадочной находки не утихают споры. Версия о том, что это линза, до сих пор не принята частью научного сообщества. Имеются и альтернативные гипотезы – например, этот хрустальный диск мог служить частью ювелирного изделия или ритуальным предметом. Качество обработки хрусталя оставляет желать много лучшего, и эффективность этой линзы как увеличительного стекла довольно ограничена. И все же она могла использоваться в качестве лупы, например, для мастера, изготовлявшего печати со сложным рисунком и крохотными клинописными знаками на них, или для слабого глазами человека, пытавшегося прочитать тексты на глиняных табличках, хранящихся в царской библиотеке.
Очевидно, что в Древнем мире не существовало никаких оптических приборов, однако линзы из горного хрусталя или других прозрачных минералов теоретически могли существовать. Римские авторы Плиний и Сенека упоминают в своих сочинениях о линзе, использовавшейся неким мастером-гравером в Помпеях. Сам Сенека, который, по его признанию, «прочитал все книги в Риме», имел проблемы со зрением и читал с помощью стеклянного шара, наполненного водой, служившего ему в качестве лупы. Император Нерон, как рассказывают, наблюдал за борьбой гладиаторов, поднеся к глазам отполированный изумруд. Не факт, однако, что этот изумруд служил ему в качестве очков; возможно, он просто защищал глаза императора от солнца.
Диск из полированного горного хрусталя из царского дворца в Ниневии
Достоверно известно о находке линзы из горного хрусталя, датируемой V столетием до н. э, в священной пещере на горе Ида на острове Крит. Эта линза намного лучшего качества, чем та, что найдена в развалинах Ниневии, и гораздо более сильная. Таким образом, знания древних о линзах, похоже, превышают наши представления об этой сфере античной науки. Но следует ли из этого, что народы древности пользовались более сложными, чем линзы, оптическими устройствами?