Незадачливый полярный исследователь, герой Мэри Шелли Роберт Уолтон, придерживается географической теории о том, что может показаться странным при современном видении Арктики, хотя, по иронии, с каждым годом все больше приближается к реальности в связи с климатическими изменениями. Цель его экспедиции зиждилась на убеждении, что за поясом дрейфующих льдин студеного моря, куда невозможно добраться «ни вплавь, ни впешь», пролегает свободное ото льда пространство открытых вод с благодатным климатом – Открытое полярное море. Легенда об открытом полюсе имела давние исторические предпосылки, но в дни Шелли в нее вдохнули новую, «научную» жизнь.
Земля, превосходящая чудесами все страны
В письме к сестре в первой главе романа Уолтон излагает обоснования своей экспедиции на Крайний Север:
«Там – ибо ты позволишь мне хоть несколько доверять бывалым мореходам – кончается власть мороза и снега, и по волнам спокойного моря можно достичь страны, превосходящей красотою и чудесами все страны, доныне открытые человеком».
Изобилующий гиперболами язык Уолтона уместен, потому что земля, о которой он говорит, по описанию очень похожа на Гиперборею – страну «за северным ветром», которая, по мнению древних греков, находилась на Крайнем Севере. Это было фантастическое царство тепла и изобилия, в котором обитала высшая раса. Поэт Пиндар, живший в V веке до н. э., писал: «Но ни вплавь, ни впешь // Никто не вымерил дивного пути // К сходу гипербореев… // Ни болезни, ни губящая старость // Не вмешиваются в святой их род. // Без мук, без битв // Живут они, избежавши давящей правды Немезиды».[14]
Диодор Сицилийский, греческий историк I века до н. э., писал, что «остров [Гиперборея] и плодороден, и богат всяким злаком, и благодаря необычному климату дает два урожая в год», в то время как Плиний Старший, римский энциклопедист I века н. э., описывает страну так: «…часть мира, проклятая самой природой и погруженная в густую тьму. Ничего здесь нет, кроме мороза… [здесь] живет… счастливый народ (если можно этому верить), который называется гиперборейцами, достигает весьма преклонных лет и прославлен чудесными легендами. Верят, что там находятся петли мира и крайние пределы обращения светил… светила там восходят только однажды в год при летнем солнцестоянии, а заходят только при зимнем. Страна эта находится вся на солнце, с благодатным климатом и лишена всякого вредного ветра»[15].
Изображение Северного полюса из Атласа Меркатора, на котором показана гора в точке полюса посреди Открытого полярного моря, окруженного легендарными землями Гипербореи.
Мэри, по-видимому хорошо знакомая с классикой, наверняка слышала об этой легенде, равно как и о ее современной реинкарнации. С античных времен легенда о температурной аномалии где-то во льдах дошла до раннего Нового времени. Герард Меркатор, авторитетный фламандский картограф немецкого происхождения, живший в XVI веке, изобразил Гиперборею в самой северной точке мира на карте Арктики. Он также, вероятно логическим путем, пришел к выводу, что то самое благословенное заповедное место – это, должно быть, свободное ото льда море на самом полюсе, выходящее в открытый океан, и многие придерживались этого убеждения до середины XIX века, а то и дольше.
Гиперборея и соседняя земля Туле – еще один остров на дальнем севере, упомянутый древними географами – были Атлантидами Крайнего Севера. Эти легендарные места служили матрицами, на которые проецировались самые разнообразные фантазии – от врат Полой Земли до баз нацистских летающих тарелок. Список легендарных северных земель пополнился в 1906 году, когда американский полярный исследователь Роберт Пири заявил, что обнаружил возле полюса новый континент, который он назвал Землей Крокера в честь Джорджа Крокера, банкира, финансировавшего его экспедицию. На самом деле Пири, бывший, как позднее выяснилось, серийным мошенником, выдумал эту таинственную землю на пустом месте.
Аргумент в пользу открытого полюса
К тому времени, как Мэри взялась за написание «Франкенштейна», теория открытого полюса приобрела различные научные обоснования. Изучение соотношения между температурой воздуха и географической широтой привело некоторых ученых к умозаключению, что самые холодные температуры бывают примерно на 80° северной широты, в то время как предполагалось, что за полярным кругом, где вечное лето, солнце должно прогревать полюс. Исследования океанских течений позволили заключить, что Гольфстрим и другие теплые океанские течения могут выходить на поверхность в полярном море; кроме того, считалось, что дрейфующие льды могут формироваться только вдоль линии побережья, поэтому на полюсе, где нет земли, их тоже быть не должно. Считалось даже, что уклон земной поверхности на полюсах (Земля представляет собой не идеальную сферу, она слегка сплющена на полюсах) говорит о том, что полюс находится ближе к расплавленному ядру планеты и, таким образом, будет прогреваться теплом земной коры.
Английский исследователь Арктики Уильям Скорсби был ревностным поборником теории открытого полюса, и, несмотря на широко распространенный скептицизм, некоторые его записи были повторно использованы Джоном Барроу в Адмиралтействе. Барроу игнорировал любые свидетельства противоположной точки зрения и даже намеренно исказил анализ Скорсби, опустив его предположение о том, что проход во льдах может открываться лишь раз в несколько лет. Шелли, возможно, хорошо знала о нереалистичности учения, представленного Барроу, – таким образом, приверженность Уолтона теории открытого полюса можно рассматривать как сатирическое толкование этого популярного заблуждения.
Постоянные неудачи экспедиций, пытавшихся проникнуть за дрейфующие льды, не смогли положить конец теории открытого полюса. Еще в 1872 году выпускались карты с изображением открытого полюса. А раз никто так и не смог достичь самой северной точки Земли, то кто знает, что там находится? Покорение Северного полюса долгое время оставалось одной из самых труднодостижимых задач географических исследований. Это произошло лишь в 1968 году!
Тайна магнита: земной магнетизм и полюса
Полярный исследователь Роберт Уолтон, герой романа Мэри Шелли, является отражением Виктора Франкенштейна не только по части необдуманных и честолюбивых стремлений заглянуть за грань известного, еще их объединяет особый интерес к той силе, которую сегодня мы называем электромагнетизмом. В наши дни электричество и магнетизм считаются единой силой – она как раз и зовется электромагнетизмом, – но во времена Мэри Шелли их единство еще не было доказано. Однако такое предположение, если не уверенность, уже зародилось в силу наличия общих признаков у обеих сил, среди которых не последнее место занимала их загадочность. Когда Мэри наделяет Виктора увлеченностью разного рода электричеством, она параллельно награждает Уолтона интересом к магнетизму. В письме к сестре, повествуя о своем научном стремлении совершить полярную экспедицию, Уолтон страстно мечтает: «Там я смогу открыть секрет дивной силы, влекущей к себе магнитную стрелку… или открою тайну магнита». Почему Уолтон ищет тайну магнита на Северном полюсе? Какая наука на самом деле вдохновила Мэри Шелли включить этот сюжет в свой роман?
Магнитная гора
Компас был изобретен в Китае еще в III веке до н. э., и уже к XII веку широко использовался европейцами для навигации. Компас представляет собой кусок намагниченного металла, свободно вращающийся вокруг своей оси или плавающий в жидкой среде таким образом, что может показывать направление в случае перемещения. В широком смысле ценным его делает способность сохранять свою ориентацию по отношению к оси север-юг. В Средние века европейцы, пытаясь объяснить действие компаса, связывали его с материалом, из которого была выполнена игла, – магнетитом, или природным оксидом железа, естественным образом намагниченным минералом. Магниты из магнетита притягиваются друг к другу, отсюда был сделан вывод, что игла компаса реагирует на воздействие большой массы магнетита, предположительно расположенной на севере, – магнитной горы на Северном полюсе.
Карта Северного полюса, изданная в начале XVIII века, не содержит каких-либо домыслов, просто показывая, сколько еще terra incognita остается на полюсе.
Магнитные горы описывались еще античными авторами, такими как Плиний Старший, вот только народы античного мира предполагали, что они находятся в Индии, поэтому идея магнитных гор воспринималась очень хорошо. Появление компаса перенесло их расположение на Северный полюс. Вера в гиперборейскую магнитную гору была настолько популярна, что позволяла сравнить ее с силой любви в поэме Гвидо Гвиницелли 1276 года «Мadonna, il fino amor ched eo vo porto»:
И в той земле, что ниже северных ветров,
Есть горы из магнитного металла,
Способные сквозь воздух привлекать к себе железо,
Но, будучи не в силах одолеть преграду изо льдов,
Что воды севера навек сковали,
Они на помощь камни призывают,
Чтоб стрелка компаса могла вращаться дале,
К звезде полярной путнику дорогу открывая.
Не все ученые принимали теорию северной магнитной горы, но к числу ее влиятельных сторонников относились Джироламо Фракасторо и Олаф Магнус. В своей книге «История северных народов», напечатанной в 1555 году, Олаф писал, что корабельщики на севере вынуждены были использовать деревянные шпильки вместо железных гвоздей, потому что гвозди могло вырвать из досок силой притяжения северного магнетита. Самый известный в истории картограф Герард Меркатор включил в свою карту Арктики 1569 года впечатляющую черную гору из магнетита на самой вершине земного шара, в центре Открытого полярного моря (см. страницу 151). Она обозначена как Rupus Nigra et Altissima, то есть «Очень высокая черная скала». Карту Меркатора расширил до ее наиболее известного вида его преемник Йодокус Хондиус в 1606 году. И по всей видимости, демонстрируя тот факт, что моряки уже поняли, что магнитный север, на который указывает стрелка компаса, не полностью совпадает с Северным полюсом, карта содержит другую гору наверху карты, которая обозначена как «Магнитный полюс».
Маленькая земля Гильберта
К моменту публикации пересмотренной меркаторовской карты Арктики теории магнитной горы уже была нанесена смертельная рана. Сэр Уильям Гильберт, врач Елизаветы I, принадлежал к новому поколению натурфилософов; он со скептицизмом относился к античным авторитетам, возведенным в догму католической церковью, и был открыт для экспериментов и проникновения в сущность вещей, свойственного ремесленникам. Гильберта в особенности привлекал магнетизм – любопытная сила, которую было нелегко вписать в общепринятую Аристотелеву физику, но можно было постичь путем экспериментальных исследований.
Гильберт наверняка был знаком с «Эпистолой» французского ученого XIII века Пьера Пелерена де Марикура, написавшего в 1269 году одну из первых в западном мире работ, посвященных компасу и магнетизму. Именно у него Гильберт позаимствовал идею терреллы – «маленькой Земли» (от лат. Terra – «Земля»). Это был шарик, высеченный из куска магнетита, представляющий Землю в миниатюре. Незаурядный ум Гильберта смог применить терреллу в качестве модели настоящей Земли. От своего современника, мастера по изготовлению компасов Роберта Нортона, он узнал, что магнитная сила, на которую реагирует стрелка компаса, действует не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Стрелка компаса не просто вращается, указывая на север – она еще и в некоторых местах отклоняется больше, чем в других. Это явление получило название «магнитное наклонение».
Используя напоминающий компас инструмент под названием версориум (от латинского слова, означающего «вращаться»), Гильберт показал, что можно проследить контуры силового поля вокруг терреллы. Около экватора терреллы стрелка версориума лежала горизонтально, параллельно поверхности сферы и вдоль оси север-юг. Когда версориум подносили ближе к полюсу терреллы, его стрелка начинала опускаться и на полюсе уже указывала вертикально вниз. Очевидно, силовые линии магнитного поля терреллы описывали дугу, выходящую из полюсов, и этим объяснялось магнитное наклонение. Гильберт полагал, что это изогнутое поле магнитной силы происходило из самой «души» Земли и, как заключал он в своем обширном трактате «О магнитах» (который часто называют первым систематическим научным исследованием): Magnus magnes ipse est globus terrestris, то есть: «Земной шар и сам представляет собой магнит».
Одна из террелл Гильберта, которые он использовал для исследования явления магнетизма и компаса. Она дополнена миниатюрными горами, сделанными из кусков железа.
Кроме того, в своем детальном исследовании Гильберт показал, что неоднородность поверхности и состава терреллы влияли на движение стрелки компаса, что соответствовало такому же неравномерному поведению стрелок компаса в реальной жизни, что, по его мнению, должно объясняться местными колебаниями магнитного поля Земли.
Помимо прочего, Уолтон рассказывал о своем замысле «упорядочить астрономические наблюдения», что, в свою очередь, могло быть намеком на таинственное и притягательное небесное явление, известное как северное сияние, или Aurora Borealis (буквально «северная заря» – названо так из-за сходства с солнцем, встающим над горизонтом). Сияние обладало очевидной привлекательностью для восприимчивого человека эпохи романтизма. Причина явления крылась в форме магнитного поля, что было доказано Гильбертом с помощью терреллы. Когда заряженные частицы от Солнца приближаются к Земле, они улавливаются и направляются магнитным полем, следуя вдоль силовых линий до тех пор, пока не ворвутся в атмосферу у полюсов. При взаимодействии с разреженной верхней частью атмосферы энергетические частицы образуют необыкновенное зарево (и связанный с ним иногда возникающий шум). Любопытным продолжением истории Гильберта и его терреллы стало использование таких же террелл норвежским физиком Кристианом Биркеландом для объяснения сути явления северного сияния. Биркеланд подвесил намагниченную терреллу в вакуумной камере и направил на нее электронные лучи, продемонстрировав, что электроны на самом деле направляются полем к магнитным полюсам и образуют вокруг них кольца света.
Как уже было известно Меркатору и представителям его школы, мореплаватели в северных морях отметили расхождение между целью стрелок их компасов – магнитным северным полюсом – и подлинным северным полюсом, определяемым по пересечению меридианов. Это имело важное значение для навигационных расчетов, а детализация замеров расхождения могла стать одной из тех «тайн магнита», которые надеялся открыть Уолтон.
Физик Кристиан Биркеланд (слева) с ассистентом Олафом Девиком стоит около вакуумной камеры во время эксперимента с терреллой.