Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач - Билл Най Страница 7

Нет лучше средства оценить возможности науки и техники, чем славная, бодрящая смертельная опасность. Но погодите: все по порядку. Вернемся вместе со мной в мои детские годы — в шестидесятые.

Наверное, вы уже догадались, что я обожаю плавать. Не только в воде, но и по воде — люблю управлять плавательным средством. Эта моя вторая любовь зародилась в 11 лет, когда я вместе с другими новоиспеченными бойскаутами впервые сел в каноэ. Вожатый нашего отряда по фамилии Хансен — мы звали его «дядя Боб» — был биржевым маклером, мелким фермером-любителем и страстным походником. Для сюжета важно, что у него был близкий друг по имени Джон Берри — чемпион по каноэ, который дома сам делал лодки из стекловолокна. Послушать рассказы нашего вожатого — так этот Джон практически лично изобрел каноэ с палубой.

Каноэ с палубой очень похоже на каяк, но с небольшими отличиями. Каноэ более бокастое, борта у него круглее, чем у каяка, а нос и корма сильнее выгнуты вверх. Если плавание научило меня уважать физику воды, то общение с каноэ научило понимать, что одной физики недостаточно. Когда оказываешься на опасном речном пороге, важнейшую роль играют инженерные решения.

И у каяка и у каноэ давняя история инженерных решений; это продукты разных культур, которые ставили перед собой разные задачи на разных континентах. Каяки изобрели эскимосы, юпики и алеуты Северной Америки. Первые известные каноэ построили в Северной Европе, хотя точно такая же конструкция (очевидно, независимо) была создана и в Австралии, и в Америке — Северной и Южной.

Похожие конструкции — не совпадение. Людям повсюду приходилось решать общие задачи: как раздобыть пищу, проплыв по воде. На первый взгляд каноэ похоже на каяк, а каяк на каноэ. Но стоит приглядеться повнимательнее — и становится понятно, что народы реки и народы подледного лова вполне осознанно прибегали к разным инженерным решениям, чтобы оптимизировать поведение своих судов. Каноэ предназначено для перевозки грузов вроде звериных шкур и мешков зерна, поэтому у него дно шире и в целом оно устойчивее. Каяк был нужен, чтобы догонять и гарпунить рыбу, поэтому он маневреннее — наверное, это было особенно кстати в ледоход.

У каждого типа лодок свое весло и свои приемы гребли. Гребец в каяке держит длинное весло с двумя лопастями — по одной на каждом конце. По традиции и в результате тридцати пяти тысяч лет проб и ошибок гребец в каноэ орудует коротким веслом с одной лопастью. В каяке плывешь сидя. Ноги помогают вкладывать силу в каждый гребок, но эта сила ограничена из-за позы. В каноэ, как я быстро усвоил, нужно стоять на коленях, а не сидеть, и грести надо непрерывно, иначе река сделает с тобой что захочет. При такой позе бедра очень помогают толкать и поворачивать лодку — так сильно, что никаких рук не хватит, разве что будешь держать одно весло двумя руками.

Десяток с чем-то каноэ, которые выделили нам, скаутам, летом 1967 года, были открытые, крепкие, испытанные временем и сделанные из вандалоустойчивого алюминия. Мы с приятелями-бойскаутами обнаружили, что на них можно проходить пороги довольно легко и просто. Потом на бортах обнаружились вмятины и царапины, но на ходовые качества это не влияло. Вожатые и инструкторы показали, как наклонять киль, как делать так, чтобы речное течение само сносило тебя вправо или влево, как определить, где камни залегают глубоко и над ними можно пройти, а где рискуешь застрять носом, и лодку развернет. Более того, нам даже на словах рассказали, как проскакивать белопенные стремнины. Тем не менее мы — я убежден, что все мы до единого, не только я, — перепугались до полусмерти. Наши ботанские способности раскрылись еще не вполне, и мы это понимали.

Весло от каноэ с одной лопастью позволяет проделывать кое-какие трюки, благодаря которым можно быстро сделать сразу много гребков. Вероятно, вы знакомы с третьим законом Ньютона, даже если не знаете, как он называется: сила действия равна силе противодействия. Этот научный принцип запускает ракеты — масса сгоревшего топлива вырывается вниз, а масса самой ракеты взлетает вверх. Точно так же, когда толкаешь воду, вода толкает тебя с той же силой и двигает лодку в другую сторону. А когда налегаешь на весло, то подтягиваешь к нему лодку. Когда освоишь это по-настоящему, лодка становится послушной, словно по волшебству. Но, как я обожаю подчеркивать, на самом деле это вовсе не волшебство, а наука. Движение лодки можно прекрасно, более того, идеально предсказать — при условии, что ты знаешь, что делаешь.

Когда сидишь в каноэ, не нужно изучать физику, чтобы понять принцип действия и противодействия. Действие и противодействие, вязкость речной воды, сопротивление ветра, турбулентность потока, сила равна массе, умноженной на ускорение, — всю эту теорию знать не обязательно, чтобы управлять каяком, но при этом надо, разумеется, знать, как это все работает. Когда опускаешь весло в воду, изучаешь все это соматически, буквально каждой клеточкой тела. Так делали первые эскимосы, австралийские аборигены и представители других культур, умевших строить лодки и ходить на них по воде, и именно этим я занимался в Пенсильвании летом 1967 года, когда мы пошли в поход по реке Югиогейни. Я овладевал фундаментальными технологическими познаниями, изучал устройство природы, как делали другие любознательные дети за тысячи лет до меня. Если вы когда-то сидели на веслах, то понимаете меня. А если не сидели — ну что ж, очень рекомендую.

Во многом все получается интуитивно, но не всегда: есть несколько важных соображений, которые одной интуицией не понять.

Например, одна из ступеней посвящения для гребца на каяке или каноэ с палубой (они называются C-1) — так называемый «эскимосский переворот». Здесь физика покорна и предсказуема, если знаешь, что делаешь. И страшно мстит, если не знаешь.

Умелые гребцы из любой культуры могут полностью перевернуть свою лодку — вверх дном и обратно — одним плавным (это я нарочно скаламбурил) движением. Голова и плечи у них полностью уходят под воду, но лишь на несколько мгновений. Вот здесь и пригодится инженерная сметка. Неважно, ради чего ты переворачиваешься — смеха ради или у тебя лодка опрокинулась, и ты отчаянно пытаешься встать на киль, — вполне вероятно, что ты застрянешь в воде головой вниз без воздуха. Это плохо. Тогда придется или вообще бросить лодку — то есть выбраться из нее и поплыть прямо вниз, а это непросто, когда сидишь в тесном каяке или каноэ с палубой, — либо сделать идеально точный гребок из-за головы к бедру и снова выправиться. Иначе говоря, можно запросто утонуть под собственной лодкой, якобы очень маневренной.