Александр Беляев
Чудесное око
Отец Миши возвратился. Он выслушал последние слова Гинзбурга и сказал:
– Этого еще мало. На тебя будут возложены обязанности. Возле экрана и радиостанции установим дежурство. В дежурстве примешь участие и ты. Ты будешь «лежать на вахте».
Как видишь, ты будешь непосредственным участником экспедиции. Лежа здесь, за тысячи километров от «Серго», ты увидишь во много раз больше, чем увидел бы на самом траулере, если бы лежал там на судовой койке, но без «чудесного ока» – телевизора. Ну что ж… – Инженер развел руками. – Тебе будет недоставать лишь запаха океана. Но это ты уж дополнишь воображением.
Путешествие в мир атома
Мишка Борин «лег на вахту». Теперь он уже желал, чтобы экспедиция скорее отправлялась в путь и экран ожил бы. Однако отъезд затягивался. Шли последние испытания «железных пауков». Гинзбург все время проводил в лаборатории и лишь вечерами навещал Мишу.
– Что поделываешь? Грустишь? – спросил он однажды Мишу.
Нет, Миша не привык терять время зря. Теперь он ощутил новый интерес к радио и телевидению. Мише предстояло вскоре отправиться в интересное «путешествие». И он начал изучать радиотехнику, устройство радиоэлементов, аппаратов телевидения. И в этот вечер на вопрос Гинзбурга он как-то растерянно ответил:
– А я, знаешь, написал этакую… фантазию, чтобы уяснить самому себе кое-какие принципы телевидения. Хочешь, прочту?
Гинзбург взглянул на часы.
– Читай, если не очень длинно.
И Миша начал читать:
– «Профессор Филинов так стар, что давно запамятовал год своего рождения. И такой ученый, что одной пары очков ему мало: он носит две пары, а вечерами даже три. У него в голове так много мозга, что самые большие шапки не налезают ему на голову – приходится делать на заказ. Голова его абсолютно лысая, зелено-золотистая борода спускается до пояса.
У Филинова два молодых ученика: профессора Харичкин и Ларичкин; одному пятьдесят, второму шестьдесят лет. Филинов зовет их «молодые люди», потому что на их головах только небольшие лысины, бороды едва укрывают грудь, а на носу всего по одной паре очков.
Филинов – великий изобретатель.
Однажды Харичкин и Ларичкин приходят к Филинову в кабинет и видят на столе большой черный полированный ящик с объективом.
– Вот, – говорит Филинов, – я изобрел аппарат, который может уменьшать людей и делать человека меньшим, чем молекула. Хотите, я испробую на вас?
Ларичкин и Харичкин погладили свои бороды и переглянулись, а Филинов уже нацелил объектив, щелкнул и засмеялся.
И начали Ларичкин и Харичкин уменьшаться.
Нет, им совсем не казалось, что они уменьшаются. Им казалось, что они остаются такими же, а Филинов начал расти, и все предметы начали расти, и комната раздвигалась в стороны, и потолок поднимался в какую-то стратосферную высоту. Открылись огромные двери, и в комнату вошел гигантский тигр. Харичкин и Ларичкин испуганно забились под стул. Тигр величиной с быка прыгнул на огромный диван, и был этот тигр любимой кошкой Филинова. Ужасный гром шатнул комнату – это засмеялся Филинов. Он нашел Харичкина и Ларичкина, которые спрятались под стул, и бережно посадил их на письменный стол.
А величиной они были уже с булавку. И посадил их профессор Филинов на пластинку цезия. Харичкин и Ларичкин помнили, что была эта пластинка гладенькая, полированная. Но сейчас она казалась бугристой, как вспаханное поле. Ходить было трудно – того и гляди упадешь. Над их головами покачивались золотистые колосья – волосы бороды Филинова – и гремел гром, с каждым разом тише: уши Харичкина и Ларичкина уже отказывались воспринимать такие звуковые колебания. Испуг и страх охватили молодых ученых: от одного выдоха Филинова они могли упасть в чернильницу и утонуть в ней, как в Черном море. Харичкин и Ларичкин уселись на пластинку и уцепились за бугры. А предметы все увеличивались. Потолок и пол отошли куда-то в бесконечность. Чернильница также удалялась и вырастала, как Эльбрус. Скоро обычный свет исчез из поля зрения неожиданных путешественников, и они видели перед собой только гористые края цезиевой пластинки. Горы росли на их глазах. Поднимались все выше и выше. В атмосфере появились летающие небесные тела. Одни из них проносились, другие плавно опускались на поверхность.
– Это пылинки. Да, это, видимо, пылинки, которыми наполнен воздух комнаты, – догадался Харичкин.
Одна из пылинок упала на Ларичкина, и он еле выбрался из-под нее, как из-под лавины. В «небе» летали огромные шары – молекулы воды.
К счастью, скоро все «небесные тела» вдруг полетели в одном направлении – видимо, кто-то открыл дверь и по комнате прошла волна воздуха.
Скалы росли. И, к удивлению ученых, они становились все ноздреватее, пористее. Везде обнаруживались огромные пещеры, тоннели, ущелья, пропасти, каньоны. Они раздвигались, становились все более огромными по размерам.
И скоро Харичкин и Ларичкин могли уже проходить по всем тоннелям в любом направлении, проходить сквозь вещество цезия.
Плотная пластинка цезия словно распалась на свои составные части, оставляя между ними свободные проходы.
Но на этом не кончилось превращение мира. Харичкин и Ларичкин, чтобы лучше видеть, поднялись на вершину огромного «материка» с необычайно пористым строением. Прошло немного времени – и новое чудо.
Ученые заметили, что отдельные куски не касаются друг друга. Тот мир, в котором они сейчас находились, напоминал собой остатки разбитой на куски планеты. И все эти обломки двигались. А между ними было пустое пространство. Обломок, на котором находились Харичкин и Ларичкин, рос неимоверно быстро. Он и сам превращался в настоящую «планету». Ее размеры исчезали за горизонтом. Иногда эта планета приближалась к другой настолько, что можно было перепрыгнуть с нее на другую планету, иногда же уносилась далеко. Планеты опускались, поднимались, блуждали по небу во всех направлениях. Расстояние между ними все увеличивалось. Планета, на которой были Харичкин и Ларичкин, вырастала, а все другие словно бы уменьшались – удалялись в межпланетное пространство. Скоро они уже казались далекими темными массами.
– Мы находимся сейчас на молекуле цезия, – сказал Ларичкин. – Хорошо, что это не молекула газа. На ней мы ощутили бы подлинное броуновское движение частиц – танец молекул – и, видимо, болели бы морской болезнью.
– До определенного времени, – возразил Харичкин. – Когда мы стали бы неизмеримо меньшими, чем молекула, мы не заметили бы этого танца, как не замечаем движения Земли.
– Ловко же подшутил над нами Филинов!
– И до каких же размеров мы будем уменьшаться? Сколько времени прошло с тех пор, как мы оставили обычный мир?
– У нас теперь свое время. На часах Филинова прошло, возможно, лишь несколько секунд, а в этом мире они равняются миллионам лет. Ведь сколько «геологических переворотов» уже совершилось на наших глазах! Однако я попытаюсь подсчитать.
Ларичкин вынул из кармана записную книжку, которая ему казалась ничуть не меньше обычного размера, и, сев на выступ, начал высчитывать. Испуганный голос Харичкина прервал его занятия.
– Я удаляюсь от вас! – кричал Харичкин, сидя на своем астероиде.
Ларичкин, выронив записную книжку, совершил гигантский прыжок и успел уцепиться за полу пиджака своего друга.
– Нам надо держаться вместе. Не хватает еще, чтобы мы разлетелись в разные стороны, – сказал он.
А перед их глазами совершались катастрофически быстрые изменения. Расстояния все время увеличивались, объемы тел возрастали – всех тел, кроме тел Харичкина и Ларичкина. С «планетой», на которой они «приземлились», совершались удивительные перемены. Она также стала распадаться на большое число обособленных тел и телец, и все они находились в движении. Харичкин и Ларичкин очутились на небольшом шаре, который несся с необычайной быстротой. В центре этого шара на огромном расстоянии виднелась великая планета, или «солнце», вокруг которого и носились без конца по кругу наши путешественники. Кроме их планеты, вокруг центрального «светила» летала тьма других точно таких же планеток. Солнечные системы с центральным светилом и «спутниками» виднелись всюду. Все пространство, куда ни бросишь взор, превратилось в причудливый узор летающих по кругу планеток. Это было зрелище чрезвычайное. Везде кольца, переплетающиеся одно с другим… Быстрота спутников была такой, что их орбиты казались темными сплошными кольцами – вроде кольца Сатурна.
Диаметр этих кругов постоянно рос, расстояния между «солнечными системами» увеличивались. Планета, на которой летели Харичкин и Ларичкин, тоже росла. Она уже приобрела размеры такого шара, что Ларичкин и Харичкин могли путешествовать по ее поверхности. Центральное «солнце» и другие солнечные системы были далеко. На этой же планете, как и на Земле, действовала центростремительная сила. Харичкину и Ларичкину не угрожала опасность упасть с планеты и потерять друг друга. И они осмелились разойтись. Один стал на «северном», второй – на «южном» полюсах. Они могли перекликаться, но не видели друг друга из-за кривизны поверхности. А вскоре перестали и слышать, так как планета еще более разбухла и расстояние между полюсами удлинилось. Они снова сошлись на «экваторе».
– Ну, что вы на это скажете? – спросил Харичкин.
– То, что мы попали в мир атомов. Наша молекула рассыпалась на атомы, из которых она состояла. Мы пребываем на электроне – «спутнике» нашего центрального «солнца» – протона. Нас окружает «звездный мир» иных солнечных систем, иных атомов. И все вместе они составляют нашу «галактическую систему». Далее тянутся неизмеримые просторы «межзвездных пустынь», а вон там маячит новое скопление «звезд» – иная «галактика», представляющая скопление атомов иной молекулы. Совокупность их составляет «метагалактику» – это атомы всей нашей пластинки. По числу спутников-электронов можно определить, что это атомы цезия.
– А что далее? – спросил Харичкин. – За «метагалактикой»?
– Далее, наверное, конец «мира цезия» и начало иных бесконечных миров…
Харичкин сел на землю и ударил по электрону рукой.
– Обратите внимание, – сказал он Ларичкину, – моя рука проходит сквозь поверхность, как сквозь газ. И если мы не провалились в центр, то, стало быть, нас держит какое-то поверхностное натяжение. Мне это все же не нравится. Я придерживаюсь научной гипотезы, что электроны вовсе не частицы, а лишь волны электрического происхождения.
– Ну что ж, вероятно, нам посчастливилось видеть, так сказать, в проекции «сгусток» этой волны, – успокаивающе ответил Ларичкин, которому вовсе не хотелось начинать научный спор в такой необычайной обстановке.
Однако Харичкин не сдавался:
– То есть как так: проекция сгустка волны? Это неопределенно и ненаучно.
Препирательство готово было вспыхнуть, однако внимание путешественников было отвлечено новым событием. Сквозь их «атмосферу» неожиданно пронеслось тело почти такой же величины, как и их планета.
– А это что такое? – испуганно спросил Харичкин.
– Свободный электрон, по всей видимости, – ответил Ларичкин.
Таких свободных электронов было довольно много. Они пересекали пространство между солнечными системами во всех направлениях, иногда пересекая орбиты «спутников», иногда сталкиваясь с ними. В этом случае спутник соскакивал с орбиты и летел в сторону, сам превращаясь в свободный электрон.
Харичкин произвел еще одно интересное наблюдение. «Свободные» электроны не были совершенно свободными в своем полете: они не уносились за пределы этого необычайного мира.
– Они просто летают в пределах цезиевой пластинки.
– И еще одно, – дополнил Ларичкин. – Обратите внимание на полет наших «планет» и «комет» – свободных электронов. Мы находимся на вершине нашей сверхгалактики и видим, как небесные тела поднимаются вверх и дуговым полетом возвращаются в недра системы. Выше определенной границы они не взлетают. Что это означает? Что свободные и несвободные электроны взлетают над поверхностью цезиевой пластинки.
– Однако как же все-таки волновая теория… – не успокаивался Харичкин.
Мир атомов словно достиг своей границы и уже не увеличивался. Но вдруг – новое ужасное событие. Путешественники увидели, как с «неба» к их миру летят светящиеся массы. Они в одно мгновение преодолели «небесные» пространства и обрушились на «солнечную систему» настоящим огненным дождем. И каждая «капелька» напоминала пылающее солнце. Путешественники перепугались. Что, если одно из таких «солнц» упадет им на головы и совершенно испепелит их?
– Я понял, что это такое! – вскричал Харичкин.
– Я тоже! – подхватил Ларичкин. – Это просто луч света. Да, Филинов осветил цезиевую пластинку сильным лучом света, и мы видим «световые кванты» – потоки света, беспрерывно летящие в наш мир.
– Не совсем беспрерывно, – поправил Харичкин. – Мы видим отдельные раскаленные ядра, которые пробивают наш мир в одном и том же направлении. Беспрерывным же огненный поток кажется только вследствие быстрого движения световых квант.
– Смотрите! Одно из «солнц» столкнулось с «планетой», и она улетела в пространство.
– Мы видим, – сказал Харичкин, подымая палец, – так называемый фотоэффект. Под влиянием света электроны приобретают дополнительный запас энергии и летят с такой скоростью, что вовсе уносятся из нашего цезиевого мира.
– Иначе говоря, солнечные «бомбы» вышибают электроны из цезиевой пластинки.
– Точно так же они вырывали бы электроны и из всякого иного вещества.
– Конечно. Ведь электроны – принадлежность всякого вещества, составная его часть.
Таким образом, мы являемся свидетелями того, что было открыто учеными еще в конце прошлого столетия: при освещении поверхности некоторых металлов световыми волнами определенной длины эти металлы испускают электроны.
Световой поток прекратился так же неожиданно, как и начался. И сразу же после этого события потекли в обратном порядке. Все масштабы начали уменьшаться. «Планета» Харичкина и Ларичкина сжималась на глазах, становясь все меньше. Она уже не летела вокруг огромного протона по орбите, а приближалась к нему по спирали. Уменьшался и сам протон. «Солнечные системы» сближались до тех пор, пока не слились в одну молекулу. Росли и приближались одна к другой суетливые молекулы. Вот они все объединились и стали подобны огромной долине с горными складками. Горы быстро сужались, словно таяли, и скоро Харичкин и Ларичкин увидели, что они стоят на пластинке цезия возле большой, как цистерна, чернильницы.
На этом их приключения не окончились. К ним приблизилась, поблескивая, выпуклая поверхность. Это была лупа профессора Филинова. Но и сквозь лупу старый ученый еще не мог разглядеть своих учеников. Пришлось немного «подрастить» их. Потом Филинов взял тоненький пинцет, подхватил Харичкина и Ларичкина и бросил их в пустоту. Видимо, он снова уменьшил их, ибо Харичкин и Ларичкин долго летели в мировом пространстве, прежде чем упали на вершину горы. Нет, они не разбились. Ведь они были легче пушинок. Встали, осмотрелись вокруг. На сей раз они очутились в новом мире.
«Земля», на которой они пребывали, не была ограничена горизонтом. Края «земли» полого поднимались ввысь и переходили в «небесную сферу» того же цвета, что и «земля».
– Не находимся ли мы в мире четвертого измерения? – спросил Харичкин.
– Какое там четвертое измерение! – возразил Ларичкин. – Просто мы стоим на внутренней поверхности шарообразного тела. Смотрите, в центре этого шара имеется огромное кольцо, укрепленное на стержне, воткнутом в «землю», а на «небе», напротив нас, туманно мерцает какое-то светило. Оно занимает почти четверть всего небосклона.
– Послушайте! – воскликнул Ларичкин. – Да ведь это же середина стеклянного баллона фотоэлемента! Я сковырнул слой «земли», и что-то заблестело. Это, по-видимому, слой серебра. На него нанесен слой цезия. Следовательно, мы стоим на катоде фотоэлемента, а кольцо в середине нашей «вселенной» – анод. Круглое отверстие в лампе, как великан-иллюминатор в иной мир, светит туманно: фотоэлемент, очевидно, уже включен в батарею, однако струи тока и света еще малы и фотоэлемент не действует.
– Мы, кажется, снова уменьшились, – сказал Харичкин.
– Видите, как увеличились «горы» на нашей «земле», а в небе мы вновь видим то, чего не замечали ранее, – тьму-тьмущую «небесных тел», которые движутся во всех направлениях. Это уже не пылинки, это молекулы газа.
– Интересно бы попутешествовать на такой планете, – мечтает Ларичкин. – Маленькая планетка – газовая молекула – приближается к поверхности «земли». Летит она с величайшей скоростью, но путешественникам кажется, что движется она плавно, – ведь они сами микроскопические существа.
– Прыгаем! Гоп! Готово!.. – Харичкин и Ларичкин улетают в пространство.
– Межпланетное путешествие началось, – говорит Ларичкин. – Ну и танец вокруг нас! Представить только, что весь мир пребывает в таком непрерывном движении! Ничто не стоит на месте, «даже то, что стоит». Внутри могильного камня и в угрюмой скале, в перочинном ножике и в потонувшем якоре неугомонно топчутся, суетятся, прыгают молекулы. В твердых телах – плавнее, в газообразных – быстрее, и чем выше температура, тем живее танец.
Ларичкин и Харичкин пересекают «межпланетное пространство» там и сям. Их молекула то с невиданной быстротой падает вниз, то летит вверх, ударяется о «небо», затем – снова вниз, в сторону, сталкивается с другой «планеткой» резко отскакивает от нее – держись, не упади!
Во время этого странствия путешественники имели возможность изучать «небесные тела» изнутри. Одни молекулы несли на себе позитивные заряды электричества, другие – негативные, а у многих были и те и другие. Это были «нейтральные» молекулы газа.
Неожиданно гигантский иллюминатор, занимавший почти четверть сферы, ослепительно вспыхнул. Теперь он казался подобным настоящему солнцу. Это Филинов направил в отверстие фотоэлемента луч света. Массы света вырвались из отверстия, пронеслись сквозь «межпланетный простор» и стали падать метеоритами на противоположную стенку. Здесь-то и началось забавное.
Огненные бомбы упали на долины и горы, а над долинами и горами встревоженно засуетились, словно ожидая беды, электроны. Световые снаряды начали вышибать эти электроны – отрывать их от поверхности, и электроны полетели в межпланетный простор, на центральное кольцо – анод. По дороге они сталкивались с «нейтральными» газовыми молекулами и вышибали из них электроны.
Поток этих электронов направлялся к центру вселенной – к кольцу. Это и был ток. Фотоэлемент начал действовать. Колоссальный межпланетный простор, разделявший анод и катод, был побежден. Под влиянием света «пропасть» словно бы исчезла. Электроны – негативно заряженные частички электричества – летели к позитивному полюсу.
Но на этом дело не кончилось. «Нейтральные» планетки – газовые молекулы, – утратив электрон, становились «позитивным ионом». Такая молекула имеет уже только одного спутника – позитивный заряд. Ее стала неудержимо притягивать «земля» цезия, заряженная отрицательным электричеством. И позитивные ионы начали падать на «землю». Можно было подумать, что случилась космическая катастрофа. Дождь позитивных электронов падал на «землю», выбивал с каждым разом новые и новые электроны. Они взмывали с поверхности, мчались в межпланетный простор на центральное кольцо и падали. Иные из них сталкивались на пути с нейтральными молекулами, вышибали из них электроны, которые тотчас же падали на «землю». И поток «метеоритов», который срывался с «земли» и летел к «центру вселенной», рос, как лавина, – происходило то, что называется увеличением силы тока.
Филинов, видимо, еще увеличил напряжение в цепи тока, к которой был присоединен фотоэлемент, и газовые молекулы вдруг засветились. Теперь каждая из них стала похожа на луну, а все вместе они представляли чрезвычайно красивое зрелище – тысячи, миллионы лун, которые непрестанно движутся.
– Свечение газа? – воскликнул Ларичкин, который не забывал о «земных» именах явлений, совершавшихся в этом мире. Солнце-иллюминатор то разгоралось, то тускнело. Филинов регулировал силу света. И когда «иллюминатор» светил сильнее, поток электронов от поверхности к центру шара увеличивался, если же «иллюминатор» тускнел, уменьшалось и течение электронов – иначе говоря, падала сила тока. То, что ученый определяет лишь воображением, расчетами, данными приборов для наблюдения, Харичкин и Ларичкин видели собственными глазами. Они могли наблюдать, как малейшее увеличение или уменьшение света увеличивало или уменьшало количество электронов, падающих на центральное кольцо, – то есть силу тока.
Харичкин и Ларичкин были очарованы невиданным зрелищем. Они даже забыли об опасности и вдруг с ужасом увидели, что на их планетку-молекулу падает небесное тело. Не успели они вскрикнуть с испуга, как произошло столкновение и они потеряли сознание. А когда пришли в себя, то увидели, что лежат на диване возле кошки профессора Филинова, которая имела обычные размеры, как и все вокруг.
– Ну вот, – молвил Филинов, – вы и побывали в мире микрокосма и теперь, наверное, много лучше усвоили все процессы, какие совершаются в фотоэлементе. Свет может рождать электрический ток – это вы знали и раньше. Теперь вы видели, как он рождается.
Фотоэлемент! Это новое могучее оружие человека. Рожденный или усиленный светом ток может привести в движение механизм. Свет может открывать и закрывать двери, предупреждать о пожарах, останавливать поезда, автомобили, приводить в движение огромные машины. Свет звезды, расположенной на расстоянии сотен миллионов километров от Земли, может включать электроосвещение, выполнять любое задание; фотоэлемент может сортировать сигары и считать выработку на конвейере; фотоэлемент вошел в промышленность, он скоро войдет и в быт. Фотоэлемент открывает перед изобретателями неограниченные возможности во всех областях. Наши фотоэлементы все еще слабы как самостоятельные источники энергии, но уже скоро придет то время, когда мы научимся добывать непосредственно из солнца электроэнергию «промышленного значения». Крыша кузова автомобиля будет фотоэлементом, и автомобиль будет двигаться солнечной энергией, превращенной в ток. Крыши домов будут собирать свет днем, чтобы расходовать его ночью. Полярное лето даст столько фотоэлектроэнергии, что ее достанет на всю долгую полярную ночь. И ночь перестанет быть ночью.
– Вы забыли упомянуть об одном важном применении фотоэлементов – в телевидении, – сказал Харичкин.
Ларичкин толкнул его в бок, однако было уже поздно. Филинов оживился и заговорил:
– Да, в телевидении. Сейчас я вам поясню, какую роль играет фотоэлемент в телевидении.
– Мы знаем, – ответил Ларичкин.
– Знаете? – налетел на него Филинов. – А я, грешный, не до конца знаю. И хочу понять, объясняя вам.
Это был его метод: «изучать, обучая». О Филинове рассказывали, будто бы он однажды жаловался: «Какие тупые у меня ученики! Раз объяснишь – не понимают, два объяснишь – не понимают. Наконец сам начинаешь понимать, а они все еще не понимают». И он любил объяснять «давно известное», уверяя, что в этих объяснениях всегда и сам себе уясняешь что-нибудь такое, что казалось непонятным и что неожиданно поймешь глубже и лучше.
– Я знаю, – сердился Филинов, – так могут говорить только ребятишки вроде вас. Кое-что мы, конечно, знаем, однако в области радио, как и в иных областях, нам еще многое не известно. Разве нам известны полностью особенности слоя Хевисайда? Разве мы в состоянии объяснить, почему радиопередатчик плохой домашней малосильной радиостанции достигает иногда такого дальнего приема и передачи, каких не всегда достигнешь на мощных станциях? Мы часто блуждаем в потемках. Если бы мы уже «все знали», это было бы ужасно. Молодежи на долю осталась бы одна зубрежка. К счастью, для пытливого, изобретательного ума остается непочатый край работы. И для вас в том числе, мои седоватые ученики и помощники! – добавил он задиристо. – Тот, кто больше всех знает, скромнее всех.
Кстати, о фотоэлементах и телевидении. Без фотоэлементов, конечно, невозможно было бы и телевидение. Оно и сейчас еще несовершенно. И потому, прежде чем идти вперед, «повторим пройденное». Я скажу только о принципах.
Ларичкин вздохнул с облегчением.
– Из вашего «путешествия» мы узнали, что свет можно превратить в электрический ток. И наоборот: люди научились электрический ток преобразовывать в свет. На этих двух фактах и зиждется все телевидение. Вот пучок света определенной яркости. Я пропускаю его в фотоэлемент. Свет возбуждает ток соответствующей силы. Я передаю этот ток по проводам или без проводов. В месте приема я превращаю электрический ток вновь в свет. И на экране приемного аппарата появляется световое пятно, точь-в-точь такое же, как если бы луч света от своего источника падал непосредственно на наш экран, не подвергаясь преобразованию и передаче…
– Не точь-в-точь, – поправил Ларичкин. Он был зол на эту лекцию о вещах, давно известных. – Луч света кое-что теряет в силе. Кроме того…
– Ну, конечно, – согласился Филинов, – при всякой передаче энергии приходится иметь дело с потерями. И наша цель – свести их к минимуму. Но вы не перебивайте меня. Ведь я поставил задачу уяснить себе… то есть вам, основное. – И он продолжал: – Таким образом, луч света может быть передан в другое место с помощью электричества. Казалось бы, что и передача изображений по радио нетрудна. Поставь человека лицом к фотоэлементу, освети посильнее лицо, и свет, отраженный от обличья, попадет в фотоэлемент, возбудит ток, ток поступит в иное место, там он превратится в свет – и вот перед вами на экране изображение человека. А на самом деле что мы имеем? Не изображение лица, а световое пятно, не более. Почему? Уже и на этот, казалось бы, простой вопрос не так легко ответить. Тут нам придется подумать о том, как мы вообще видим, как устроено наше зрение.
Почему мы видим? И при каких условиях? Мы видим предметы только потому, что на них есть светотени. Во тьме все укрыто абсолютной «тенью», все черно, и мы не видим. Однако и при ярком свете мы также ничего не видели бы, если бы исчезли тени. Все ослепительно блестело бы, слепило бы глаза. И только. Иногда неопытные фотографы усаживают фотографируемого против сильного источника света. Тени почти исчезают, и на карточке вместо лица получается «блин». Черты лица почти невозможно различить. А света ведь было больше, чем надо! Если бы у нас, как и на Луне, не было атмосферы, то все предметы, стоящие в тени, абсолютно исчезли бы из поля нашего зрения, а предмет, освещенный наполовину, казался бы нам разрезанной надвое фотографией. Наше зрение приспособлено к земным условиям, где благодаря атмосфере мы располагаем неисчислимым множеством теней и полутеней. Возьмем лицо человека, освещенное сбоку. Мы видим это лицо. Однако в действительности мы видим огромное количество различно освещенных точек – и не потому только, что точки освещены неравномерно, а еще и потому, что лицо неодинаково поглощает и отражает лучи света.
Луч, упавший на черную, словно сажей нарисованную бровь, почти целиком поглощается, а бледная щека отразит свет полностью. Но и на этой щеке будет немало отдельных точек, которые неодинаково отразят свет. Каждая точка лица посылает в наш глаз отдельный луч, и лучи эти разной силы. Кое-какие точки и совсем не посылают лучей. Все лучи сходятся в нашем глазном «объективе» – зрачке, а затем, преломившись, вновь расходятся – точь-в-точь как в объективе фотоаппарата! Но отображение возникает не на «матовой пластинке», а на глазной сетчатке. Последняя состоит из огромного числа отдельных колбочек, и каждая колбочка имеет свой «провод» – нерв, передающий изображение в мозг. Посмотрите в микроскоп на глаз мухи. Там это отчетливее видно. Глаз мухи подобен сотам. Это не один, а сотни шестигранных глазков. И на каждый из них попадает лишь один луч – сильный или слабый. Наша сетчатка представляет собой нечто вроде доски для мозаики с готовыми ямочками, в которые можно вставлять камешки первого попавшегося цвета. Совокупность этих «разноцветных», вернее, разносветных камешков и создает общую картину, будь это лицо или какой-либо иной предмет.
А фотоэлемент не имеет «сетчатки». Фотоэлемент – это только одна колбочка нашей сетчатки, это только одна ячейка глаза мухи. Если бы муха могла закрыть все ячейки своего глаза, кроме одной, то в эту ячейку попадала бы или одна световая точка, или среднее арифметическое всех лучей. И муха видела бы лишь одно пятно. Вот такое же среднее арифметическое всех лучей получает и фотоэлемент от освещенного лица человека. И отражает он только одно пятно.
Но как же в таком случае передать изображение лица? Человеческий глаз не переделаешь, а фотоэлемент, если на него падают все лучи, отраженные лицом человека, может передавать только световое пятно. Невозможно! Но отдельные точки на лице, резко освещенные, передать можно. Если прикрыть освещенное лицо экраном и в экране сделать небольшую дырочку, которая, скажем, пропускает световой луч только от одной точки лица, то этот луч, не смешиваясь с другими, попадает на фотоэлемент и вызывает соответствующий ток, который можно передать и вновь превратить в точку света. Если мы эту дырочку в экране поместим против ярко освещенной точки на носу, то яркий луч вызовет и ток соответствующей силы, а значит, и на принимающем экране вспыхнет более яркая точка. Если же дырочка окажется против затененной точки лица, то и на экране она отразится более темным пятном.
Таким образом, можно передавать для нашего мозаичного портрета только отдельные «камешки» разной окраски. При этом на нашей мозаике эти «камешки» расположатся в том же пространственном соотношении, в каком они находились на лице. Однако как же сделать законченный мозаичный портрет? Ведь мы имеем возможность «пересылать» за один раз только один «камешек». Допустим, переслали черный – брови – и надо послать белый «камешек» – лоб. Но едва мы переместим дырочку экрана с бровей на лоб, черный «камешек» исчезнет, и мы не получим мозаичного портрета. Так оно и было бы, если бы на помощь не пришла одна особенность нашего зрения. С экрана черный «камешек» исчезает, но в нашем глазу он еще живет и держится некоторое время. Наше зрение способно сохранять увиденное в течение приблизительно седьмой доли секунды после того, как предмет исчез из поля зрения. Таким образом, мы еще будем видеть черный «камешек» на экране в то время, когда на нем появился в ином месте белый. И не только эти два. Если за одну седьмую секунды мы успели бы переслать один за другим сотни и даже тысячи «камешков», то на экране мы видели бы их одновременно все. Само собой разумеется, что чем меньшее количество «камешков» будет уложено в нашу мозаику, тем «грубее» будет портрет. Задача, выходит, в том, чтобы за самое краткое время передать возможно больше «камешков» – точек света. Эта задача была решена диском Нипкова. В этом диске дырочки размещены по спирали. Каждая точка лица посылает луч света через определенную дырочку диска. И все точки одновременно создают полный «портрет» – изображение лица, которое во время передачи может даже двигаться, смеяться, и все эти движения будут повторены на экране.
