Поездка к Уильяму Уоллесу впечатлила Эдисона, но еще больше его вдохновило то, чего он не увидел на демонстрации. «Ослепительный свет не был разделен так, чтобы его можно было провести в частные дома»[280], – сказал Эдисон. Дуговые лампы в Коннектикуте светили слишком ярко, как вспышки первых пленочных фотоаппаратов, а убавить силу света было невозможно. Эдисон намеревался разделить свет на меньшие порции. Но для этого требовался иной подход.
Что было необходимо Эдисону, так это материал, который светился, но не исчезал при нагревании, что-то похожее на горячую кочергу в камине. На протяжении поколений человеческая цивилизация побеждала темноту, сжигая то, что давало свет: в факелах горела древесина, в свечах воск, а в лампах горючее. Эдисону нужен был материал, способный накаляться добела.
Концепция накаливания для освещения не была революционной. С 1838 г. появились десятки изобретателей из Бельгии, Англии, Франции, России[281] и США, которые шли по этому пути до Эдисона. Но почти все их попытки проваливались. Несмотря на многочисленность братства неудачников, Эдисон был полон решимости. Он не сомневался, что сможет учесть их ошибки.
Затевая новое рискованное предприятие с электрическим освещением, Эдисон основал компанию, прочитал все, что мог найти о прошлых изобретениях, нанял людей с нужными навыками, расширил лабораторию и даже созвал пресс-конференцию. Идей было множество, и он отправил телеграмму Уоллесу, чтобы поторопить доставку телемахонов. Уже через неделю после возвращения из Ансонии он заявил New York Sun: «У меня получилось»[282]. Но на самом деле результата пока еще не было. Эдисон предполагал, что ему понадобится несколько недель или месяцев, чтобы разделить свет; с его изобретательностью могла сравниться только его дерзость.
До визита к Уоллесу в Коннектикут осенью 1878 г. Томас Эдисон временами задумывался об электрическом свете. Ему случалось без особого энтузиазма[283] повозиться с угольной нитью. Сидя за столом, он обугливал бумагу (чтобы получить чистый углерод), подсоединял к цепи, накрывал стеклянной банкой и откачивал оттуда немного воздуха ручным насосом. Когда он включал ток, углерод загорался красным и через считаные минуты гас. Угольная нить вела себя, как спринтер, и для марафона не годилась, поскольку вступала в химическое соединение с оставшимся в банке кислородом и сгорала. Эдисон не понимал, как предотвратить возгорание, и поэтому вскоре переключился на другие проекты и забросил лампы накаливания. Но по возвращении из Ансонии он задался целью создать доступное всем электрическое освещение.
Сначала он попробовал различные металлы, которые светились под действием электричества, и сосредоточил усилия на платине. Платина выглядела многообещающе[284]: она не сгорала, в отличие от углерода, и не окислялась. Но у этого нового металла была слабая сторона. Когда платиновая нить нагревалась до слишком высокой температуры, она таяла, как масло, а потом рвалась, и свет гас. Много месяцев Эдисон пытался предотвратить перегрев металла, отводя часть электрического тока с помощью сложных схем. Но с платиной ничего не вышло.
Лабораторию Эдисона заполнили светящиеся нити в стеклянных луковках, похожие на светлячков в банках. Но и после нескольких месяцев работы с платиновыми нитями ничего не получалось. Эдисон не мог заставить их гореть ярко, и причина крылась в природе самого металла. Нить светится, потому что ее атомы препятствуют прохождению электрического тока, и благодаря этому свойству – электрическому сопротивлению – нить раскаляется, как нагревательные элементы в тостере. Сопротивляющийся току материал светится лучше, чем такой, по которому электричество проходит беспрепятственно. К сожалению, через платину ток проходил легко. Эдисону требовалась нить из другого материала. Хотя и с неохотой, он все же отказался от платины.
Однажды в октябре 1878 г. Эдисон вернулся к углероду – элементу, получаемому из хлопкового волокна, с которым уже экспериментировал, и начал использовать ранее отвергнутый материал[285]. Он проводил электричество гораздо хуже, чем платина. К тому же чем тоньше углеродная нить, тем больше ее сопротивление электрическому току, и свет получался даже ярче, чем от платины. Потратив год на опыты с платиновыми нитями, Эдисон узнал, чтó может улучшить их работу, – он понял важность вакуума. В более высоком вакууме, при отсутствии реакции с кислородом, нить не сгорала.
Используя высококачественный хлопок для изготовления лучшей углеродной нити, Эдисон начал новую серию опытов. В конце октября 1879 г. он зажег несколько электрических ламп одновременно, чтобы посмотреть, какая работает лучше. Некоторые горели стабильно, в других виднелись яркие пятна, третьи не были герметичны, а четвертые ломались по неясным причинам. Одна лампочка светила целый час, потом время дошло до двух часов, потом до трех и, наконец, до сорока. Весь Менло-Парк не сомкнул глаз, наблюдая за тем, что оказалось моментом рождения электрического освещения.
Вскоре темноты не останется ни в одном уголке планеты, и все изменится.
Электрический свет – результат множества шагов. Изобретатели увидели проблему – темноту и неустанно трудились, чтобы найти способ ее исправить. Их творение решило одну проблему и помогло человечеству сделать огромный шаг вперед. Но при этом лампочки изменили мир так, как изобретатели не могли и помыслить. Всего за сто с небольшим лет искусственное освещение изменило характер нашего взаимодействия с другими и с самими собой. Оно повлияло также на наши организмы и организмы других биологических видов. Лучи света, исходящие от этих лампочек, воздействуют на нас зримо и незримо.
Невидимая хватка дневного света
Когда пациенты проходят диспансеризацию, они могут не сразу понять, о чем речь, если доктор не просто осведомится, сколько они курят, пьют и занимаются спортом, а задаст еще и такой вопрос: «Насколько здоровое освещение вы получаете?» И это не визит к целителю-хиппи в районе Хейт-Эшбери или Седоне, столице движения нью-эйдж. Такие диалоги происходят в наше время в кабинетах самых передовых медиков. Сегодня многие болезни вызываются сидячим образом жизни, неправильным питанием, недосыпом, повсеместным загрязнением окружающей среды и плохой генетикой. Но есть и другой источник проблем – лампочка.
По словам профессора Марианы Фигейро, директора Исследовательского центра освещения в Ренселлеровском Политехническом институте (Rensselaer Polytechnic Institute, RPI), исследования показывают, что в условиях искусственного освещения животные подвержены широкому спектру заболеваний, включая «повышенный риск рака, сердечно-сосудистых проблем, диабета и ожирения»[286]. И не только животные. Специалисты выяснили, что миллионы людей – от охранников до хирургов, работающих не с девяти утра до пяти вечера, – подвержены более высокому риску онкологических и сердечно-сосудистых болезней. Обработав большой объем информации о проблемах со здоровьем и соотнеся результаты с местом проживания, родом занятий и демографическими данными людей, исследователи обнаружили неопровержимые эпидемиологические доказательства. Если исключить все прочие медицинские факторы, одна из причин множества недугов состояла в ярком свете над их головами. Свет нарушает работу биологических часов – циркадных ритмов, вызывая все эти проблемы со здоровьем.
В наш век ярких огней мы не заметили, как потеряли древнего союзника – темноту. Мы привыкли бояться темноты, как маленькие дети, и истребляем ее всеми возможными способами. У нас есть уличные фонари, светильники при входе в дом, ночники, лампочки в стенном шкафу, холодильнике и духовке. Есть освещенные дорожки, подсвеченные указатели и дверные звонки, а также кроссовки и колесные диски со светодиодами, даже сиденье унитаза с подсветкой. А в случае отключения электричества есть фонарики в наших телефонах. Иллюминация постоянно где-то рядом.
Но теперь ученые считают, что у нас слишком много света. Дело в том, что мы живем в условиях неправильного освещения и в неправильное время суток, и это влияет на наше здоровье. Причины кроются в человеческой анатомии.
Как и многие люди, проскучавшие на школьных уроках биологии, ученые думали: все, что надо знать о строении глаза, за последние 150 лет выяснили. Общеизвестно, что свет попадает на заднюю стенку глаза, на сетчатку. Сетчатка превращает световую информацию в электрические импульсы, которые идут в мозг, а мозг собирает их воедино – так получается то, что мы называем зрением. Но в 2002 г. благодаря открытию Дэвида Берсона из Университета Брауна наше понимание работы глаза[287] принципиально изменилось.
Берсон обнаружил, что в сетчатке глаза есть особый детектор света, уникальный фоторецептор, который не задействован в зрении. Эта часть глаза действует, как Пол Ревир[288]. Только вместо послания: «один [фонарь], если [англичане придут] по земле, два – если по воде» – этот фоторецептор информирует наш организм о том, день сейчас или ночь. Подобно тому как Пол Ревир предупреждал патриотов Американской революции, готовиться им к сражению на земле или на воде, он сообщает телу, готовиться ему ко дню или к ночи. Когда этот рецептор обнаруживает свет – а чувствительнее всего он к небесно-голубому, – от глаза к мозгу и всему остальному телу идет сигнал, что сейчас день. Если конкретнее, этот сигнал проносится по глазному нерву, выходящему из заднего сегмента глазного яблока, к участку гипоталамуса под названием супрахиазматическое ядро (СХЯ). Это СХЯ отправляет сигнал маленькому участку мозга размером с горошину – эпифизу, чтобы он перестал выделять мелатонин – гормон, предупреждающий организм о наступлении ночи. Остановка выработки мелатонина завершает послание химического «пола ревира» словами «наступает утро, наступает утро».