Свет твоей жизни. Искусство использования света для улучшения качества жизни - Карл Рюберг

мы думали. Исследование, проведенное Гарвардской медицинской школой в начале 2000-х годов среди работавших посменно младших врачей, показало: чем больше у респондентов длинных смен, тем выше вероятность, что они смогут создать опасную ситуацию на дороге. Интерны, имевшие не менее пяти длинных смен в месяц, в два раза чаще засыпали за рулем своего автомобиля и в три раза чаще засыпали при остановке на красный свет, чем их коллеги, работавшие меньшее количество часов»[5].

Но врачи, дежурящие в больнице, – исключение, верно? У остальных все должно быть в порядке. Однако исследования обнаружили, что общее световое загрязнение тоже вносит свой вклад в подавление выработки мелатонина. Если вам нужны лишние доказательства того, что искусственный свет сбивает наши биологические ритмы, их не придется долго искать. Йоханна Мейер из медицинского центра Лейденского университета в Нидерландах провела эксперимент, показавший, что мыши, которых она вместе с коллегами подвергала круглосуточному воздействию света на срок до шести месяцев, демонстрировали ряд тревожных признаков: «Изучение мозговой активности животных показало, что постоянное воздействие света сократило нормальные ритмические паттерны в центральном циркадном стимуляторе головного мозга – супрахиазматическом ядре – на 70 %»[6].  Что особенно важно, в результате этого нарушения у животных снизился мышечный тонус и плотность костей. Однако изменения имели обратимый характер, и, после того как цикл чередования светлых и темных периодов был восстановлен, животные вернулись к нормальному состоянию. Повторюсь, я привожу эти данные не для того, чтобы посеять панику, – я хочу показать: искусственный свет не так безобиден, как мы думаем. Он влияет на нас, нравится нам это или нет, и наша задача, как мы выясним далее, заключается в том, чтобы использовать его с умом.

Что такое свет?

Ответ на этот вопрос может показаться очевидным, и все же: что такое свет? Вы видите, как он льется в ваше окно; вы можете включить в доме электричество или посмотреть на луну в небе. Так ли нужно знать, что это такое? Однако история света – это история постижения одной из величайших тайн жизни. Постигнув предмет, вы можете в полной мере использовать его преимущества. Эйнштейн говорил: «Знать может любой дурак – важно понимать».

Говоря просто, свет – это разновидность электромагнитного излучения. Но к этому выводу ученые пришли далеко не сразу. Свет изучали не одно столетие, и за это время максимальную известность приобрели два прямо противоположных мнения: свет рассматривали как поток мельчайших частиц определенного цвета либо как волнующееся море взаимодействующих колеблющихся волн. Почему это важно, мы рассмотрим позже. Примерно в 300 г. до н. э. древнегреческий философ Евклид утверждал, что в глубине глаз человека горит огонь, а из его зрачков исходят лучи света. Евклид считал, что эти лучи, или огненные потоки, направлены изнутри наружу, и, когда они касаются предметов вовне, предметы внезапно становятся видимыми. В это трудно поверить, но многие люди разделяли точку зрения Евклида. Прошло еще семьсот лет, прежде чем арабский математик и оптик Ибн аль-Хайсам обнаружил, что свет движется по прямой, но в противоположном направлении – на самом деле он входит в глаза. Он предложил простое, но весьма убедительное эмпирическое доказательство своего тезиса. Быстро взгляните на солнце – что вы почувствуете? Конечно, резкую боль. Огромное количество света попадает в глаза и поражает тонкую сетчатку. Похоже, Ибн аль-Хайсам был на верном пути.

В 1666 году английский физик Исаак Ньютон провел эксперимент в специально оборудованной затемненной комнате с проделанным в оконном ставне маленьким отверстием. Он поднес к проникающему через отверстие солнечному лучу треугольную стеклянную призму, которую купил на местной увеселительной ярмарке. (В то время призмы считали безделушками, игрушками для детей.) Луч белого света превратился в яркую радугу, которую Ньютон спроецировал на стену. Ньютон был глубоко религиозным человеком и, поскольку в христианском символизме важную роль играло число семь, он увидел в радужном спектре семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. По его мнению, свет состоял из микроскопических цветных корпускул, или частиц. Например, зеленый свет представлял собой поток крошечных зеленых частиц, очень быстро движущихся по прямым траекториям. Если им не препятствовать, они будут бесконечно двигаться вперед, но, столкнувшись с блестящей поверхностью, такой как зеркало, симметрично отразятся от нее. Эти предполагаемые крошечные частицы вели себя почти как бильярдные шары, отскакивающие от стенки. Ньютон любил играть в бильярд и счел эту аналогию весьма подходящей – и, поскольку он был известным человеком, все с ним согласились.

Ньютоновскую теорию частиц очень долго воспринимали как незыблемую истину, пока английский врач и физик Томас Юнг не провел оригинальный эксперимент, полностью перевернувший оптическую науку. Он направил луч света на пластину с двумя параллельно расположенными прорезями. Рисунок, образованный лучами, проходящими через эти прорези, стал для всех огромной неожиданностью. Он представлял собой не проекцию двух отдельных отверстий, а серию чередующихся темных и светлых полос. Они выглядели в точности как рябь на поверхности воды, и теория частиц никак не могла объяснить это явление. Академический маятник стремительно качнулся в противоположную сторону – теперь все были твердо убеждены, что свет представляет собой последовательность волн, распространяющихся из некоего источника. В целом с этим можно согласиться, однако в те времена люди также считали, будто эти волны можно увидеть невооруженным глазом, – а теперь мы знаем, что это не так.

Открытия Уильяма Гершеля и его сестры Каролины поведали нам о существовании других видов света за пределами видимого спектра, в частности инфракрасного света. Немецко-польский химик и физик Иоганн Риттер открыл ультрафиолетовый свет, но лишь в XIX веке открытия в области света оформились по-настоящему. В 1864 году шотландский математик и физик Джеймс Клерк Максвелл обнаружил, что свет представляет собой разновидность электромагнитного излучения – электрические и магнитные волны, движущиеся со скоростью света. Свет, который мы видим, лишь часть гораздо более широкого спектра электромагнитного излучения. Радиоволны, микроволны, рентгеновское излучение и видимый свет – все это формы излучения, принадлежащие к известному электромагнитному спектру.

В 1900 году немецкий физик Макс Планк положил начало новой квантовой эре. Электрические компании, желавшие добиться от нового захватывающего изобретения – электрических лампочек – максимальной мощности света при минимальных энергетических затратах, обратились к Планку за помощью. Задача была довольно сложной, поскольку, если сложить энергию всех световых частот, потребность в энергии была бы бесконечной. И Планк предположил, что свет существует только в дискретных единицах, или квантах. Чтобы довести этот аргумент до логического конца, потребовалась смелость немецко-швейцарского физика Альберта Эйнштейна, который с помощью фотоэлектрического эффекта объяснил, что свет