Почему сердце находится слева, а стрелки часов движутся вправо. Тайны асимметричности мира - Крис Макманус

понятие «север» имеет какой-то универсальный смысл, то и у других планет должен быть северный и южный полюса. Но какой из них какой? Ясно, что Полярная звезда здесь не поможет, потому что все звезды будут выглядеть совсем иначе. Равным образом, нельзя предполагать, что эти планеты будут обладать магнитным полем, ориентированным так же, как и на Земле. Добавим к этим сложностям и то, что мы не знаем, как именно планета обращается вокруг своего светила. И все же у нее все равно есть два полюса, сквозь которые проходит ось вращения. Так какой же из них северный?

У астрономов для такого случая есть простое правило, которое называют «правилом правой руки» или «правилом правого винта» (оно же «правило буравчика»). Временами проблема эта может возникать не только перед астрономами, но и, например, перед Санта-Клаусом – по крайней мере, если судить по рождественскому выпуску журнала New Scientist. Джастин Маллинз задался вопросом, не мог бы более удобным местом пребывания Санта-Клауса оказаться северный полюс какой-нибудь другой планеты или спутника, и в своей статье кратко и точно сформулировал это правило:

«Оттопырьте большой палец правой руки. Если направление вращения планеты совпадает с тем, куда указывают четыре согнутых пальца, то большой палец указывает на северный полюс. Проверьте это на примере вращения Земли (Земля вращается с запада на восток, вот почему кажется, что солнце восходит на востоке и движется к западу)».

Это значит, например, что по отношению к Земле северный полюс Венеры находится с «обратной стороны», так как Венера, единственная из всех планет нашей Солнечной системы, вращается в противоположном направлении[72].

Самое удивительное в правиле правой руки заключается в словах «правая рука». Похоже, что без умения отличать нашу правую руку от левой мы никогда не сможем ни с кем встретиться в нужном полушарии на неизвестной планете. Нам, может быть, удастся проделать весь путь к «маленькой планете где-то в окрестностях Бетельгейзе», как говорил о своей родине Форд Префект в книге «Автостопом по Галактике», но окончательная встреча в каком-то конкретном месте северного полушария этой маленькой планеты обречена на провал, если только мы не будем знать наверняка, что на этой планете такая же, как у нас, концепция «правого».

Проблема определения левого и правого лежит в основе многих сфер науки и повседневной жизни и в конечном счете всегда имеет одно и то же решение, которое в буквальном смысле находится у нас в руках. Даже такие на первый взгляд не связанные с руками термины, как «порт» и «штирборт», обязаны своим происхождением правой руке. До изобретения штурвала корабли управлялись веслом или рулем, который держали одной рукой. Поскольку у руля был, как правило, правша, он располагался с правой стороны судна, и этот «борт», или сторону, соответственно стали называть «steorbord» – «штирборт», то есть «рулевая сторона». Противоположная левая сторона судна называлась первоначально погрузочной («ladebord», позже «larboard»), возможно, потому, что рулевому легче было этой стороной подходить к причалу. А в более позднее время английские моряки стали называть ее просто «порт», потому что «steorbord» и «larboard» было слишком легко перепутать[73]. Ну а почему на штирборте ходовой огонь зеленый, а на бакборте – красный – это уже другая история[74].

Чтобы обнаружить дополнительные сложности в определении правого и левого, достаточно взять скромный винт-саморез, который изобрели на удивление поздно. Как и многие обыденные предметы, этот обманчиво простой кусок металла, без которого многие вещи развалились бы на части, скрывает в себе все богатство инженерного искусства, формального и неформального. Посмотрите внимательно на винт на рис. 3.2 – и вы увидите, что он в высшей степени асимметричен. Это именно то, что мы называем «правым винтом» с «правой резьбой».

В основном винты, которые обычно в ходу, имеют правую резьбу. Иногда встречаются исключения, например резьба на левой педали велосипеда, которая сделана так, чтобы педаль не разбалтывалась при езде, а, наоборот, сама собой завинчивалась. Левая резьба отличает патроны лампочек в поездах – чтобы нельзя было, вывернув их, использовать дома. Кроме того, традиционно гробы завинчивают винтами с левой резьбой[75].

Винты с правой резьбой завинчивают по часовой стрелке, а это намного легче для правшей, поскольку здесь работают сильные мышцы предплечья, а не куда более слабые мышцы, включающиеся при завинчивании в противоположном направлении. Стоит отметить, что и еще один случай асимметрии – направление движения стрелок часов – также стал соотноситься с правой рукой. Спирали повсеместно встречаются в живой природе, главным образом, потому что представляют собой наиболее эффективную форму упаковки длинных тонких молекул в небольшом пространстве, и важно, чтобы существовало постоянство в способах их наименования. Многие из входящих в состав клеток крупных молекул, например ДНК или белков, представляют собой правые спирали в том же смысле, в каком обычный винт называют правым[76].

Рис. 3.2. Обычный саморез для дерева с правой резьбой. Когда его поворачивают по часовой стрелке, он входит в дерево (то есть завинчивается)

Хотя правый винт – это тот, который удобнее всего завинчивать правшам, в общем случае определить направление спиралей таким способом не так-то просто. Взгляните, например, на витое ожерелье на рис. 3.3 или на крученый браслет на рис. 3.4. Направление скрутки в обеих спиралях явно противоположно тому, что у правого винта на рис. 3.2. Однако ожерелье и браслет – типичные предметы, изготовленные правшами, которые держат один конец проволоки левой рукой, а затем правой закручивают свободный конец по часовой стрелке. Если вам это кажется невозможным, попробуйте сами. Мы часто оказываемся на удивление не наблюдательными в отношении правого и левого.

Однако здесь может возникнуть серьезная проблема, потому что ряд ученых, в частности ботаники, предпочли называть «правыми» спирали, напоминающие те, что получаются у правши, закручивающего проволоку, то есть подобные упомянутым выше ожерелью и браслету, которые большинство людей сочли бы как раз «левыми», то есть противоположными винту на рис. 3.2. Конечно, все это не так уж важно, если все понимают, о чем идет речь, но это не всегда так. Запутаться очень легко. Помните «Мезальянс», очаровательную песенку Майкла Флендерса и Дональда Свонна о несчастной любви жимолости, вьющейся вправо, и завивающегося влево вьюнка – настоящих Ромео и Джульетты растительного мира, полюбивших друг друга вопреки пристрастиям своих семейств («мы вьемся вправо, они вьются влево»)? Все заканчивается трагически («Нашли их на следующий день – они выдрали свои корни и засохли»). На деле, похоже, никто не знал, в какую сторону они завивались. Сначала «душистая Жимолость вилась к солнцу по часовой стрелке» (то