Свет, спасающий жизнь
БЫЛ конец XIX века. Утомленные пятинедельным
плаванием через Атлантический океан, пассажиры каждую минуту ожидали увидеть
землю. Вдруг вдали забрезжил свет — одинокая звезда на горизонте. Но это была
не звезда, это был маяк. «Завидев свет, мы упали на колени и возблагодарили
Бога»,— рассказывал позже один из пассажиров. Свет помог кораблю безопасно
причалить к берегу. Но не все ранние морские путешествия заканчивались так
удачно.
22 декабря 1839 года у побережья Новой Англии в Северной
Америке стояла тихая солнечная погода. Смотритель маяка на острове Плам в штате
Массачусетс решил, что он вполне может отлучиться с острова на небольшой
весельной лодке, отвезти жену за покупками и вернуться до наступления темноты.
Но в их отсутствие вдруг подул ветер. Быстро надвигался шторм. И вскоре небо и
море слились в темную воющую массу дождя, пены и брызг. Все попытки смотрителя
вернуться на остров были тщетны. В ту ночь маяк так и не зажегся.
Около полуночи корабль «Покахонтас» отчаянно пытался найти
устье реки и вход в гавань, который обычно ему указывал маяк, но все было
напрасно. Корабль врезался в песчаную отмель. Корма была разбита, и корабль со
всем экипажем пошел ко дну. Незадолго до рассвета «Ричмонд пакер»,
направлявшийся в тот же порт, также потерпел крушение, но погиб лишь один
человек — жена капитана.
История мореплавания полна примеров кораблекрушений, которые
мог бы предотвратить свет маяка. В одной книге пишется: «В былые времена многим
кораблям удавалось успешно пересечь океан, однако при попытке войти в порт они
встречали гибель. Последние мили были самой опасной частью плавания, когда
экипаж уже видел вдали приближавшуюся землю» («America’s Maritime Heritage»).
По словам Алана Стивенсона, исследователя истории маяков, с
1793 по 1833 год ежегодное число кораблекрушений у берегов Великобритании
увеличилось с 550 до 800. Требовалось больше маяков, необходимо было
совершенствовать их конструкции.
В некоторых странах, включая Англию и Соединенные Штаты, еще
одну опасность для мореплавателей представляли «проклинатели луны» — пираты,
которые зажигали ложные огни, направляя корабли на скалы, только лишь с целью
грабежа. Тех, кто оставался в живых, они убивали, так как свидетели им были не
нужны. Однако когда ярко светила луна, разбой не удавался. Отсюда они и
получили название «проклинатели луны». Но со временем появилось больше маяков,
их конструкции улучшались, и это лишало грабителей и убийц их промысла.
Первые маяки
Первое упоминание о маяке мы встречаем в «Илиаде»: «Едва
лишь закатится солнце, всюду огни зажигают сигнальные». В книге «Смотрители
маяков» говорится: «Первоначально маяки представляли собой не что иное, как
просто огромные костры, иногда разводимые в пирамидах из камней, а позднее в
железных клетках; периодически эти костры гасли, что приводило к трагическим
последствиям» («Keepers of the Lights»).
Затем приблизительно в 300 году до н.э. на острове Фарос, в
городе Александрия (Египет), у входа в гавань был построен первый настоящий
маяк — Александрийский фарос. Это было величественное сооружение из камня,
достигавшее высоты 100—120 метров (около 40 этажей),— самый высокий в мире
маяк. Маяк был причислен к Семи чудесам света и просуществовал приблизительно
1 600 лет, пока не был разрушен — вероятно землетрясением.
В Римской империи было построено по меньшей мере 30 маяков,
от Черного моря до Атлантики. Но с падением империи торговля пошла на убыль, и
маяки погрузились во тьму и пришли в негодность. Возрождение началось приблизительно
в 1100 году. Знаменитым маяком того периода была «Генуэзская лантерна»,
смотрителем которой в 1449 году был
Антонио Колумбо, дядя первооткрывателя Христофора Колумба.
Первый маяк в открытом море был деревянным, его построил
Хенри Уинстанли в 1699 году на скалах Эддистон недалеко от Плимута в Англии.
Уинстанли очень гордился своим достижением. В документальном видеофильме
«Ночные стражи» рассказывается, что когда он ловил рыбу со своего маяка, то
любил повторять: «А ну-ка, море, взыграй и испытай изделие моих рук!»
(«Guardians of the Night»). Однажды в 1703 году море приняло этот вызов, и ни
от Уинстанли, ни от его маяка не осталось и следа.
В честь дружбы между народами Соединенных Штатов и Франции в
Нью-Йоркской гавани была воздвигнута статуя Свободы высотой 93 метра, которая в то
время служила навигационным ориентиром. Три смотрителя в течение 16 лет по
очереди поддерживали огонь в ее факеле. Стихотворение у входа в здание
постамента гласит: «В ее руке горит маяк: „Добро пожаловать всем странам!“».
От костров до ксеноновых
импульсных ламп
Со временем вместо дерева для поддержания огня в маяках
стали использовать уголь, свечи — иногда даже в канделябрах,— а чуть позже
масло. Чтобы сфокусировать свет, пытались устанавливать отражатели, но на них
обычно скапливалась зола и копоть от костра. И вот в 1782 году швейцарский
ученый Эме Арганд изобрел масляную лампу, в которой воздух поступал в пламя
через середину трубкообразной светильни и истекал через ламповое стекло. Так
как сажа теперь не скапливалась, стали широко применяться параболические
отражатели (по форме напоминающие отражатели фар автомобиля). Хороший
отражатель усиливал свет приблизительно в 350 раз.
Следующим большим шагом было изобретение французским физиком
Огюстеном Жаном Френелем в 1815 году самой мощной линзы, которая когда-либо
использовалась в маяках. До того лучшая система зеркал вместе с аргандовой
лампой, которая оставалась популярной более 100 лет, создавали силу света,
равную примерно 20 000 свечей. С использованием линзы Френеля сила света
возросла до 80 000 свечей — что приблизительно равно силе света фары
современного автомобиля,— при этом источником света был всего лишь горящий
фитиль! В 1901 году были изобретены горелки, в которых масло подавалось под
давлением, и вскоре френелевская система производила до одного миллиона свечей.
Примерно в то же время стал использоваться газ ацетилен, что послужило большим
толчком к развитию автоматизации маяков и усовершенствованию их работы. Большую
роль в этом сыграл шведский ученый Нильс Гюстав Дален, который в 1912 году был
удостоен Нобелевской премии в области физики за изобретение автоматического
«солнечного клапана» — устройства для автоматического зажигания и гашения
ацетиленового пламени в зависимости от количества солнечного света. В 1920-х
годах большую популярность завоевали электрические лампы накаливания, которые
до сего дня остаются главным средством освещения. В сочетании с лампочкой всего
лишь в 250 ватт линза Френеля может производить несколько сотен тысяч свечей. В
настоящее время самый мощный в мире маяк, находящийся во Франции, пронзает
ночное небо ослепительным лучом в 500 миллионов свечей.
Одно из последних изобретений — ксеноновая импульсная лампа.
Она производит яркую вспышку, длительностью в миллионные доли секунды. Преимущество
такого короткого и интенсивного светового импульса в том, что он четко различим
на фоне других источников света.
Плавучие маяки
Плавучие маяки, или суда с маячным оборудованием, стали
применяться там, где условия не позволяют строить башню. Так же как и у маяков
башенного типа, у плавучих маяков длинная история. Первым из них была римская
галера, пустившаяся в плавание во времена Юлия Цезаря. Располагавшаяся высоко
на мачте жаровня с раскаленными углями освещала ночное небо, и горячая зола
сыпалась на потные спины гребцов — рабов, прикованных цепями к скамьям.
Первый современный плавучий маяк был спущен на воду в 1732
году в устье Темзы, близ Лондона. Вскоре их число увеличилось. Многие годы
кораблям, приходившим в Нью-Йоркский порт, указывал путь плавучий маяк
«Амброуз». Но в последние годы плавучие маяки уступили место автоматическим
бакенам и маякам — металлическим конструкциям, вид которых напоминает
возвышающиеся над водой буровые вышки.
Когда из-за тумана и
дождя не виден свет маяка
В сильный туман или дождь свет даже самого мощного маяка не
виден далеко, а ведь в это время он более всего необходим! Но из этого
положения есть выход, хотя, может быть, не самый лучший,— это очень громкий
непрерывный звуковой сигнал. С этой целью многие маяки оснащены мощными
акустическими устройствами, например колоколами, туманными горнами, сиренами,
когда-то на маяках были даже пушки. Кстати сказать, на некоторых маяках пушки
использовались вплоть до 1970-х годов.
Но звуковым волнам свойственны некоторые причуды, когда на
них влияют атмосферные явления. Из-за разницы в температуре и влажности между
слоями воздуха над водой могут создаваться звуковые эффекты, так что звук
уходит вверх или вниз. И еще, подобно тому, как умело брошенная галька
отскакивает от поверхности воды, так и мощная звуковая волна может пройти над
кораблем и остаться неуслышанной! Но несмотря на такие недостатки, звуковые
сигналы обычно слышны за несколько километров.
Конец эры
С введением автоматических систем профессия смотрителей маяков
ушла в прошлое. Радио и эхолокаторы, а также приборы спутниковой навигации
пришли на смену и самим маякам, так что многие из них перестали использоваться.
Но мы не можем так просто их забыть. Для многих людей маяки — символ света и
надежды, брезжащей в этом темном мире, поэтому они продолжают вдохновлять
фотографов, художников и поэтов. С целью сохранить эти прекрасные старые здания
во всем мире стали возникать общества по охране маяков.
Теперь в помещениях некоторых маяков можно даже пожить, если
кто-то горит желанием вкусить жизнь смотрителя маяка, правда несколько
скрашенную современными удобствами. Другие посетители просто хотят насладиться
одиночеством, чтобы слышать лишь сиротливый крик чаек и шум прибоя. С маяков в
некоторых частях мира открывается великолепная панорама для наблюдения за
китами, птицами и тюленями. Смотрители в Александрии и дядя Христофора Колумба,
наверняка, частенько коротали свое время таким образом.
Современное название — кандела. Ранее использовалась как
международная свеча — единица силы света, исходящего в заданном направлении
источника, соответствующей силе света эталонной свечи.
Две бесстрашные женщины
История маяков полна случаев, когда люди
проявляли немалое мужество и преданность своему делу. Грейс Дарлинг
(1815—1842), рискуя жизнью, спасла девять человек, переживших кораблекрушение,
которое произошло близ острова Фарн у северовосточного побережья Англии. Ее
отец работал там смотрителем маяка. По ее настоянию, несмотря на бушующие
волны, они с отцом поплыли на веслах к месту крушения, посадили спасенных в
шлюпку и, добравшись до маяка, заботились о них, пока не пришла помощь. В
память о Грейс был поставлен памятник.
Семнадцатилетняя Эбигейл Берджесс была
дочерью смотрителя маяка, располагавшегося на скалах Матиникус у берегов штата
Мэн в Северной Америке. Однажды в январе 1857 года ее отец отлучился с маяка и
четыре недели не мог вернуться из-за непогоды. Эбби — так ее называли — взяла
дело в свои руки. Кроме того что она следила за маяком, ей приходилось
ухаживать за больной матерью и присматривать за братьями и сестрами, которые
были слишком малы, чтобы помогать ей в работе на маяке. Эбби рассказывала:
«Порой я выбивалась из сил [поддерживать свет в маяке до введения электричества
было нелегко], но маяк ни разу не погас. С Божьей помощью я смогла справиться
как с моими обычными делами, так и с работой отца». Следующей зимой Эбби вновь
пришлось работать на маяке. На этот раз скудный рацион их семьи состоял лишь из
одного яйца и чашки кукурузной муки в день. Но огонь маяка не погас ни разу.
Линза Френеля
Линза Френеля представляет собой составную
линзу, или набор линз, в котором центральная линза окружена стеклянными
кольцами, в сечении имеющими форму призм. Кольца в линзе Френеля могут
примыкать друг к другу, образуя цилиндр, внутри которого находится источник
света. Каждое кольцо собирает свет в узкий параллельный пучок лучей. Чем больше
колец, тем больше в пучке лучей, которые, как спицы в колесе, расходятся от
центра. Когда цилиндр вращается вокруг источника света, «спицы» света
простираются до горизонта. Число лучей, временной промежуток между лучами и
даже цвет лучей составляют особые характеристики маяка, его неповторимый
почерк. На борту кораблей имеется сводка характеристик различных маяков, и по
ней моряки узнают, какой они видят маяк.
|