Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - Джеймс Бёрк

Однако несмотря на относительную свободу научной деятельности в Северной Европе, ощутимый эффект от открытия наших «скалолазов» человечество почувствует только два столетия спустя, после одного незабываемого шторма в Черном море. Это будет первым из звеньев той цепочки событий, которая тянется от открытия вакуума к трем изобретениям, упомянутым в начале главы.

Уровень ртутного столба менялся в зависимости от высоты подъема, а следовательно, с высотой менялось и давление воздуха. Ученые из Лондонского королевского общества в ходе экспериментов обратили внимание на то, что высота ртути меняется еще и в зависимости от погоды. Так был изобретен барометр171 — 269. В начале XVIII века мало кто из настоящих джентльменов обходился без этого чудо-прибора, а уж естествоиспытателю не иметь его в хозяйстве было и вовсе стыдно. В 1720 году было установлено, что положение ртути на уровне тридцати одного дюйма (787 мм) соответствует ясной сухой погоде, а двадцати восьми (711 мм) — дождю и сильному шторму. Дамам рекомендовалось иметь под рукой барометр, чтобы, выходя из дома, не ошибиться с нарядом.

К началу XIX века накопился достаточный массив погодных наблюдений и было установлено, что в среднем дождь идет раз в двое суток, преимущественно по ночам, чаще всего осенью и реже — зимой, кроме того, раз в пять лет бывает засушливый год, а раз в десять лет, наоборот, выпадает чрезмерно большое количество осадков. Неудивительно, что вся эта аналитика имела прежде всего финансовую подоплеку — каждый год штормы уносили в пучину целые состояния в товарном эквиваленте, не говоря уже о тысячах жизней.

В 1835 году ученый Джеймс Поллард Эспи из Института Франклина в Филадельфии начал сбор данных о штормах восточного побережья США — от Канады до Мексиканского залива. Он направил сотни запросов морякам, смотрителям маяков172 — 285 и военным, через пять лет обобщил полученные сведения в виде карт развития и прохождения штормов и выяснил, что форма шторма всегда представляет собой овал либо круг. В 1839 году Эспи стал уже всемирно известным ученым, выступал с лекциями в Англии и Европе и опубликовал работу «Философия штормов». Интерес к погодным явлениям можно было сравнить с барометром в хорошую погоду — он показывал неуклонный рост.

Уже в 1843 году британская Комиссия по кораблекрушениям предписала каждому судну иметь на борту барометр. Первую погодную карту для суши составил в июле 1849 года морской офицер Глэйшер для газеты «Дэйли ньюс», вскоре она поступила в свободную продажу и стоила один пенс. Интерес к метеорологии рос по обе стороны Атлантического океана. Молодой лейтенант американского флота Мэтью Мори из Вашингтона свел воедино записи капитанских журналов о ветрах и течениях за девять лет и получил таким образом огромный массив данных, эквивалентный миллиону дней наблюдений. Неудивительно, что это событие убедило многих ученых собраться на международную конференцию по изучению погоды, которая состоялась в Брюсселе в 1853 году. Впрочем, никаких особенных результатов эта конференция не принесла.

Годом позже, во время Крымской войны173 — 150, флот союзных держав стоял на якоре у Балаклавы. В него входили в основном транспортные суда, например корабль британского флота «Принц», самое большое паровое судно того времени, но были и военные, в том числе «Генрих IV» — гордость военно-морских сил Франции. После полудня 14 ноября поднялся шквалистый ветер и начался жестокий шторм, который к полуночи перерос в настоящий ураган. К утру все корабли затонули. На борту одного только «Принца» находилось семь тысяч тонн медикаментов и обуви, а также сорок тысяч зимних шинелей. Снабжение армии было сорвано, что обрекло сухопутные войска союзников на тяжелейшую зимовку. Ужасающие условия и высокая смертность солдат в Крыму попали в заголовки всех газет и стали причиной знаменитой миссии Флоренс Найтингейл174 — 101, благодаря которой произошел радикальный пересмотр подходов как к военной, так и к гражданской медицине во всех странах мира.

Через несколько дней после урагана французский император Наполеон III отдал приказ провести расследование. Математик и астроном Урбен Леверье сопоставил двести пятьдесят сводок погоды из всех обсерваторий Европы за период с 11 по 16 ноября и в конце января 1859 года опубликовал отчет. Его результаты потрясли общественность — шторм можно было предсказать за сутки. Случись это — и флот был бы спасен. На следующий день после доклада Леверье Наполеон распорядился о создании телеграфной системы оповещения о стихийных бедствиях. Столь же быстро отреагировали британские официальные лица. По инициативе Министерства торговли была создана метеорологическая служба, которая летом 1860 года приступила к сбору данных с пятнадцати метеостанций на Британских островах и обмену сводками погоды с коллегами из других европейских стран.

Особо пристально за погодой следили на Оксфорд-стрит и Лондонской набережной. В последней четверти XIX века это был район проведения масштабных дорожных работ. К середине века население города быстро росло и жители активно передвигались по городу. Подтверждением тому служили двадцать четыре тонны лошадиного навоза, вывозимые ежедневно только с двух улиц — Оксфорд-стрит и Риджент-стрит. (С дотошностью, свойственной Викторианской эпохе, чиновники подсчитали, что в день лошади испражнялись там восемь тысяч раз.) Уборка этих нечистот, а также обычной грязи и обломков булыжной мостовой была делом дорогим и хлопотным. Золотую медаль стоимостью в тридцать гиней назначили в награду за новаторскую методику уборки лондонских мостовых. В 1844 году «Таймс» отчиталась о результате: «Количество мойщиков, от сорока до пятидесяти мужчин и мальчиков… ежедневно задействованных на уборке фекалий… доказывает, что эксперимент по приведению улиц в порядок можно признать удачным».

В 1847 году началось внедрение новой технологии дорожного покрытия, разработанной инженером Джоном Мак-Адамом. Новые дороги имели прочное твердое земляное основание, которое покрывалось слоем гранитной крошки или брусчатки. Такое дорожное полотно было намного легче мыть. Однако в 1855 году это преимущество обернулось головной болью для строителей новой лондонской канализации175 — 23. Потоки грязной воды после мытья улиц и ливневые стоки, которые не уходили в землю сквозь новое непроницаемое дорожное покрытие, стали главным фактором при расчете пропускной способности новой системы. Вычисления производились с помощью данных метеорологов, в том числе французских коллег из Парижа и Лиона, где в то время уже пользовались плювиометрами для оценки угрозы наводнений.

Канализационные стоки подсчитывались и анализировались так же тщательно, как сегодня расход электроэнергии. Утром люди опустошали ванны, перед обедом нечистоты поступали в основном из кухонных моек, туалетов и хозяйственных раковин, а после обеда и вечером больше всего грязной воды приходило с кухонь во время готовки. Средний объем нечистот, ежедневно сливавшихся в лондонскую канализацию, составлял 430 645 кубометров. В пиковые часы нагрузка на канализацию колебалась в пределах восьми процентов.

Погода еще больше усложняла расчеты. В среднем, по данным метеорологов, двадцать один день в году количество осадков превышало шесть миллиметров. Обильные дожди продолжительностью несколько дней кряду грозили катастрофой старым канализационным коллекторам с пропускной способностью менее 0,07 кубометра (два с половиной кубических фута) в секунду. Объем воды в канализации во время ливня превышал показатель обычного дня в шесть раз. Еще одной большой бедой были протечки труб. Однако инженеры не сдавались, и в 1871 году строительство новой канализационной системы завершилось. Она обслуживала площадь более чем в двести пятьдесят квадратных километров, ее трубы протянулись на сотню километров под землей — за пределы города на восток, вниз по течению Темзы, где отходы сбрасывались в реку. Общая стоимость работ составляла заоблачную по тем временам сумму — четыре миллиона шестьсот тысяч фунтов стерлингов.

Такие расходы можно было позволить себе только в отчаянном случае, и надо признать, для отчаяния имелась причина. Это была холера176 — 194. В промежуток между 1831 и 1866 годами эпидемии этой болезни охватывали Европу трижды, и только в Англии унесли жизни более ста тысяч человек. Холера вызывала панический страх — она поражала всех и всюду. Никто не был застрахован от заразы и никто не знал, как с ней справиться. Наверняка было известно одно: чистым и богатым холера предпочитает грязных и бедных. А уж кого-кого, а грязных и бедных в стране было много как никогда. Промышленные города переполняли бывшие сельские жители, переехавшие в город на работу. Они населяли забитые до отказа дома городских трущоб и обитали в нищете, чудовищной грязи и полной антисанитарии. Только каждый второй ребенок доживал до пяти лет, а из шести взрослых лишь один имел шанс отметить пятидесятилетие. С 1831 по 1841 год смертность от голода и болезней выросла втрое. Перед приходом холеры страна была близка к состоянию анархии.