Поиски ответа на вопрос привели мостостроителей к Н. А. Бернштейну, у которого был бесспорный авторитет крупнейшего специалиста в области изучения движений. К этому времени он перешел из ЦИТа в Институт экспериментальной психологии, где организовал лабораторию по изучению движений.
Рассказывая о начале работы молодого ученого в ЦИТе, мы уже подметили одну важную особенность исследователя. Не в его характере было начинать с какой-то одной точки, а потом постепенно расширять фронт работ. Нет, он загонял «лопату в пласт» сразу на полную глубину. Так случилось и на этот раз.
С помощью метода циклографии требовалось расчленить усилия при ходьбе и беге, связать различные фазы давления с соответствующими позами человеческого тела и попытаться выявить данные об изменении вертикальной и продольной слагающих давления на опору, то есть определить динамическое воздействие бега и ходьбы на поверхность опоры — моста.
Н. А. Бернштейн занимался съемками всю весну 1926 года, через несколько месяцев сделал еще несколько десятков циклограмм. Он снимал ходьбу и бег в разных темпах, движение с грузом в руке и на спине, ходьбу на носках и с блюдцем в руках, движения при хромоте и ряде болезненных расстройств (для решения задачи, которую поставил перед учеными Наркомпуть, достаточно было и десятой доли проведенных исследований).
Читая его работу «Исследования по биодинамике ходьбы и бега», видишь, как совершенно неожиданно срабатывают на пользу основному делу его былые увлечения.
Извлеченные из памяти познания, приобретенные во времена «паровозной Швамбрании», помогали находить образные сравнения, объясняли результаты. Он сравнивал ходьбу с движением паровоза, обладающего вертикально перемещающимися системами, шатунно-дышловыми механизмами, перемещениями противовесов на ведущих и спаренных колесах. (А немцы Брауне и Фишер рассматривали ходьбу, уподобляя ее передвижению обычных колес по проезжей дороге.) Этот образ помогал осмыслить один из фрагментов вырисовывавшейся картины.
Подвергнутые всестороннему математическому анализу десятки циклограмм привели к выводу: при ходьбе нагрузка на опору не превышает двойного веса человека.
Ну что ж, теперь при расчете мостов инженеры вместо еще одного «икса» могли подставлять совершенно конкретные значения.
Что же касается бега, то здесь еще выводы было делать рано. Класс испытуемых был очень низким. Циклограммы, по мнению Бернштейна, получались слишком «грязными». Тогда еще не было возможности встретиться с виртуозами своего дела, как это было, скажем, при анализе фортепианного удара.
Лишь через восемь лет он наконец получит возможность разобраться в сущности бега, когда его испытуемыми станут братья Знаменские и Жюль Лядумег.
Но тут возникает вопрос: не означало ли, что выполнение столь разнообразных практических работ уводило ученого в сторону только виртуозного применения разработанной методики и аппаратуры?
Еще работая над «Общей биомеханикой», Николай Александрович задумывался: зачем изучать механику движений человека, если не для того, чтобы выявить основные закономерности управления ими? Книга была завершена главой об управлении движениями. Правда, эта глава была еще фрагментарна, но уже содержала элементы будущей теории управления движениями.
Исследования, начатые в ЦИТе и продолженные в лабораториях других институтов, означали, что происходит непрерывное накопление фактов для выстраивания аргументов такой теории. Поэтому в итоге даже частной работы у ученого оставался солидный портфель наблюдений, выходивших за рамки поставленной задачи.
Но и сам метод циклографии представлял собой достижение значительное. Особую популярность он приобрел среди медицинских кругов. Потребовалось издание специального руководства «Техника изучения движений». Эта книга и была составлена его помощниками и ассистентами — Г. С. Поповой и 3. Н. Могилянской. Руководство, давно ставшее библиографической редкостью, и сейчас является единственным пособием для анализа движений.
Работы Н. А. Бернштейна стали известны и за рубежом. В 1929 году он был приглашен для чтения лекций во Францию и Германию.
„Слава мудреного физиолога“
Под руководством Николая Александровича работали две лаборатории — биофизики в Институте охраны труда (ИОТ) и биомеханическая — Государственного института музыкальных наук (ГИМН).
Командировка во Францию и Германию должна была продолжаться три месяца. Предстояло заказать в Берлине необходимую аппаратуру. В Париже задача ставилась поначалу довольно скромная: закрепление связей с французскими учеными. А в Дортмунде, центре изучения физиологии труда, возглавляемом профессором Е. Атцлером, уже знакомым с Н. А. Бернштейном по публикациям и личной переписке, предстояло прочесть курс лекций по биомеханике и обучить сотрудников института циклограмметрической методике.
В поездку он взял комплект циклоаппаратуры, кустарно изготовленной в мастерских ИОТа, для демонстрации в действии и для проведения опытов на месте. Перед тем как отправиться в командировку, Бернштейн вычертил атлас графиков ходьбы взрослого человека. Его он тоже захватил с собой.
Следует учесть, что еще в прошлом столетии первые исследования по механике движений человека были осуществлены французом Е. Мареем, чьим именем назван институт в Париже. Имена Брауне и Фишера, разумеется, были достаточно известны французским, а тем более немецким ученым. Поэтому все, кто был связан с изучением движений человека — врачи, психологи, исследователи в области рационализации труда,— живо интересовались молодым русским ученым, известным по многочисленным публикациям и так заметно продвинувшим исследования в этой области.
В командировке была одна любопытная деталь. За три месяца, заполненных встречами, лекциями, опытами, Николай Александрович ухитрился послать домой 365 писем и открыток, не считая бандеролей с книгами и каталогами научных приборов, фотоаппаратов и фотопринадлежностей, проспектами автомобильных фирм и пароходных компаний. Кроме того, Николай Александрович взял с собою кинокамеру «Патэ-Бэби», прозванную «бэбкой», и неустанно снимал всю дорогу.
Первые дни в Париже оказались вынужденно пустыми. Бернштейн просто не знал, что такое «каникулы по-французски». Это значит, что никого в нужных тебе учреждениях застать нельзя. Все или вернулись из отпусков, но не приступили к делам или еще находились где-нибудь в пути.
Николай Александрович занялся изучением Парижа.
«И повсюду, где могу, пускаю «бэбку», чтобы он, чертенок, запоминал побольше, чтобы потом мог все это вам пересказать». Он снимает быт и повседневную жизнь города, улиц, больших и малых, блистательную Плас де ля Конкорд и провинциальную Рю Де Пасси... «Венера Милосская не выигрывает от личного знакомства. Она почтенная, по ассоциациям, да затем и красива очень, но, на мой вкус, и московская копия не хуже. А зато от Леонардо у меня захватило дух, да так, что я потом уже ни на что не мог смотреть. Никак этого не ожидал...»
Но вот наконец вынужденный «антракт» кончился. И как только он прослышал, что ученые мужи заняли свои места в кабинетах и лабораториях, отправился в институт Марея вместе со своей объемистой «визитной карточкой» — атласом.
Атлас произвел настолько большое впечатление на одного из ведущих сотрудников института — Бюлля, что тот заявил:
— Мне очень бы хотелось стать сотрудником вашей лаборатории, если бы это не было так далеко.
Если учесть, что институт Марея был тогда на Западе крупнейшим учреждением, занимающимся изучением движений человека, а сам Бюлль в свое время ассистировал у Марея, занимался проблемами скоростной киносъемки для исследования движений, то даже шутливое желание работать у Николая Александровича выражало чрезвычайно высокую оценку работ лабораторий, которыми тот руководил в Москве.
Встречи следуют одна за другой. Особенно важной и интересной была беседа с Полем Ланжевеном. Основатель оригинальной школы физики и химии, впоследствии герой французского Сопротивления, руководитель общества друзей СССР, он являлся в то время одним из виднейших теоретиков, влияние которого во многих областях физики было весьма значительно не только во Франции, но и во всем мире. Поэтому вполне понятно, что его мнение о методике, принципах расчета, которые применял Н. А. Бернштейн в работе, были очень интересны.
И вот... «утром я поехал к старцу Ланжевену на прием. Живет он при институте на улице Воклен, директором которого состоит. Старец был очень внимателен и мил. Я не стеснялся его и поэтому очень свободно выложил ему по-французски все. что мне нужно было. Показал атлас, в котором он, как физик, быстро сориентировался, а затем рассказал ему о трудностях (принципиальных), которые встречаются у нас на пути математического анализа и интерпретации. Он очень быстро и верно понимает, что ему говоришь... но, как и следовало ожидать, по этой чисто теоретической части он не сделал мне никаких указаний (невозможно с одного раза). Зато, что уж очень важно, и возражений не сделал, все одобрил, все принял... Мы проболтали с Ланжевеном около часа, даже больше: он разрешил прямо ему писать в случае серьезных трудностей, очень одобрил всю нашу деятельность вообще («даже если пока не удается дать теорию и формулы, собирайте и уточняйте, насколько возможно, опытный материал») и дал принципиальное согласие прийти на мой доклад, если сможет».
Н. А. Бернштейна, по всей видимости, беспокоила справедливость и допустимость его чисто физических выкладок, связанных с техникой обработки материалов и особенно с вычислением ускорений и мышечных моментов. Ведь он довольно основательно механизировал весь процесс, применив сложную систему номограмм, графиков и т. п. Все это нуждалось если не в уточнении, то уж непременно в подтверждении. Потому он и обратился к одному из самых авторитетных ученых своего времени.