Немартышкины очки


Мартышка, как все помнят, «к старости слаба глазами стала. А у людей она слыхала, что это зло ещё не так большой руки. Лишь стоит завести очки ... «.
Правда, мартышка Ивана Андреевича Крылова ничего путного из полученной информации не вынесла. Дело не в мартышке, а в законах жанра (басня она и есть басня).
Да и речь не о мартышке, а об очках.

Что такое очки? «Самый распространённый из оптических приборов для улучшения человеческого зрения и помощи ему при оптических несовершенствах глаза», - говорит энциклопедия.

Когда появились первые очки? Пусть не в современном виде, а в смысле «оптического прибора для помощи при несовершенствах». Ни один справочник, ни одна «хроника человечества» не скажут. Точно также молчат, стоит завести речь о первой ложке, первом стуле – тот есть первом предмете какой-нибудь первой необходимости. Он появляется одновременно с первой мыслью первого человека, которому надоело испытывать первые неудобства в чём-либо. Тогда один берёт кусок дерева и делает ложку. А другой давным-давно взял прозрачный кристалл и приспособил его для той самой помощи при несовершенстве глаза. Вот так появились ещё не те привычные очки, что на носу, но уже их пра-пра. Резонно предположить, что изобрёл их не один конкретный человек,и растянулось изобретение на столетия.

Очки появились на свет не под звон фанфар благодарного человечества и не под яростную брань противников прогресса. Не придумывались красивые легенды типа упавшего на голову яблока, никто никого не сжигал на костре. Все эти эффектные зрелища обычно происходят на магистральных направлениях науки, где думают о Великом и изучают иные миры. Там создаются телескопы и микроскопы, автомобили, подводные лодки и самолёты. На тех же магистралях изобретаются арбалеты, автоматы, всевозможные бомбы и прочие орудия более или менее массового уничтожения.
Для очков, вилок, ложек, утюгов, пылесосов и стетоскопов уготованы просёлочные тропинки. Эти вещи придумываются походя - вроде бы, неизвестно кем и сами по себе, не для человечества, а для человека

Предки очков существовали во многих странах Древнего Мира. Правда, размышляли изобретатели как всегда не о бытовых удобствах, а о Великом: о перспективе, что есть свет и как он распространяется, о законах отражения и преломления. Параллельно приспособили кое-что из придуманного, чтобы не споткнуться на улице раньше времени до Великого открытия.

Многих изобретателей мы не знаем. А кого знаем точно? Можно смело включить в список всех, кто занимался астрономией, математикой и физикой. Все они внесли свой вклад, однако, предметно этим предметом никто до поры до времени не занимался. Архимед и Птолемей, Копперник, Гиппарх и Улугбек, многие и многие другие.
Кстати, о Древнем Мире. Античные авторы упоминают шлифованные природные кристаллы для улучшения зрения. Вскользь упоминается в летописях, баснях, трагедиях и комедиях. Следовательно, этот предмет уже стал чем-то более или менее обиходным.
Собственно говоря, магический кристалл, частый гость произведений искусства – брат близнец очков. Это потом их развели: символ – для искусства и мистики, а предмет первой необходимости – для домашнего употребления: хочешь – загляни в прошлое с будущим; хочешь – чётче разгляди члена семьи.

Пра-очки. Например, любитель острых ощущений Нерон, весьма ценил бытовые удобства и комфорт. Лишь несколько штрихов. Рим около 65 года н.э. возводится Золотой Дом Нерона. Только подумать: первое упоминание о лифте относится именно к устройству Золотого Дома, позже в Колизее установят 12 лифтов.
Нерон использовал для коррекции зрения огранённый особым образом изумруд. Данный факт считается первым документальным свидетельством появления аналога очков. Вот он кто, первый человек, сведения о близорукости которого остались в хронике человечества.
Не надо подозрительно поглядывать на ценителей очков Dunlop, Dunhill, Tiffany или Cartier из чувства самосохранения (вдруг их с Нероном роднит не только любовь к изумрудам в качестве прибора для коррекции зрения). Садист Нерон просто оказался паршивой овцой среди людей с тонким вкусом.

Широкое рапространение очки получили, начиная где-то с 1300 года в Западной Европе. Где именно? Вспомним, где в Европе центр стекольного ремесла, центр огранки и лучшие гранильщики. В Италии и Нидерландах, современные энциклопедии расходятся во мнениях: одни указывают на Италию, другие на Нидерланды.
Что ещё происходило в Западной Европе в 1299-1300 года? Открыта серная кислота. С Востока пришли гадальные карты. Появились первые свидетельства о проникновении техники порохового взрыва в средиземноморский регион.
Несколькими годами раньше Данте пишет «Новую жизнь», а Марко Поло возвращается в Венецию после путешествия в Азию. Именно около 1300 года венецианские стекольщики были переселены на остров Мурано. Возникла мини-республика, такая страна-цех, страна-мастерская. С 1516 года Мурано – мировой центр изготовления зеркал. Муранское стекло всемирно известно поныне.
Вот какие события – ровесники очков. Очкам, а вернее, оптике повезло: с этой наукой связаны имена интересных людей. А раз единого автора у очков нет, то имеется полное право вспомнить несколько удивительных биографий. Какими были эти люди?

АНГЛИЧАНИН РОДЖЕР БЭКОН.

Прожил долгую жизнь – почти восемьдесят лет, захватив практически весь ХIII век: родился примерно в 1214 году – умер примерно в 1292. Для того времени явление уникальное при средней продолжительности жизни 30-45 лет. Кстати, средняя продолжительность жизни оставалась в этих пределах вплоть до ХIХ века.
Любопытно, практически все, кто занимался оптикой, жили долго: 70-80 лет. Совпадение - не совпадение, но факт остаётся фактом.

Роджер Бэкон - философ, естествоиспытатель, математик. Преподавал в Париже и в Оксфорде. Требовал искоренения невежества и расширения светского образования.
Ещё в молодости вступил в орден францисканцев. Брат Роджер с портрета – типичный монах францисканец: тучный, орлиный нос, тонзура, плащ с капющоном. Если довериться стереотипу, знакомая фигура? Кто только не издевался над монахами-францисканцами, персонажами бесчисленных фарсов, анекдотов и песен. Пьяницы они, обжоры и распутники, а уж дураки полные и законченные. Нечто бесполезное и непопулярное, широкой общественности известное не с лучшей стороны. Не чета романтичным бардам, миннизингерам и вогантам, которые, если верить тем же самым устоявшимся стереотипам, студенты тех самых «дураков-монахов», ведь большинство средневековых университетов существовало при монастырях.

Студенты более обласканы публикой. Розенкранцы и гильденстерны - недоучившиеся, но гордые предки более поздник студентов-двоечников, базаровых, каратозовых и прочих оводов. Популярны и овеяны славой. Они поют песни и произносят пламенные речи. Некоторые идут дальше речей - пытаются на практике изменить мир к лучшему и устраивают революции со всеми вытекающими многочисленными жертвами среди мирного населения. Некоторые студенты не столь кровожадны – ограничиваются песнями. Поп-звёзды Средневековья. Имена некоторых остаются в веках, например, Франсуа Вийон. Прижизненная популярность вполне сопоставима с нынешними .
Имена студентов известны. Кто были их учителями, кто их сформировал? Преподаватели остались «за кулисами» памяти потомков.

К счастью, не все. Имеет смысл вспомнить тех, кто вдалеке от площадей и стадионов создавал «шлягер всех времен и народов» - очки.
Роджер Бэкон, безусловно, в первых рядах. Он первым дал описания очков и не только их. Он первым дал описания многим предметам и явлениям.
В монастырской башне проводил физические опыты, занимался алхимией. Был откровенен в высказываниях и лишён свободы. За что? По совокупности прегрешений: смелые высказывания, плюс не менее смелое познание мира. Десять лет провёл в опале, 14 лет тюремного заключения. Ходили слухи, что по ночам за дверью темницы творилось немыслимое: что-то громыхало, взрывалось, вертелись колёса, появлялись прозрачные кристаллы  невиданной чистоты и яркости.
В общем, шла нормальная лабораторная работа, пугавшая окружающих. Правда, к рассвету всё успокаивалось. Одни намекали на продажу души дьяволу, другие, что все знания и умения приобретены посредством откровений или извлечены из благочестивых книг, то есть наблюдалась стандартная около-научная дискуссия.
Пока о нём судачили, Бэкон работал и тайно написал три книги: «Большой труд», «Малый труд» и «Третий труд».
Посыл «Большого труда» - противопоставить опытное знание слепому преклонению перед авторитетами. Опыт- основа основ. В «Большом труде» собраны размышления и фактические сведения о математике и грамматике, о географии и о климате Земли, о медицине и о музыке – то есть обо всём, что познаётся эмпирически. Именно эта книга считается одной из первых энциклопедий, если не самой первой. В «Большом труде» содержатся первые достоверные описания действия очков, а именно рассказывается, как действуют кристаллы для улучшения зрения. Бэкон предсказал появление микроскопа и телескопа. Дал прогноз, что в будущем будут созданы повозки, способные передвигаться по земле без помощи животных, двигаться по воде без гребцов и летать по воздуху.

Он вышел из тюрьмы восьмидесятилетним. Когда умер, церковь запретила его сочинения. По приказу генерала Ордена францисканцев, книги Бэкона были привязаны цепями в монастырской библиотеке Оксфорда (заметим: не сожжены, а помещены, так сказать, в спецхран для служебного пользования). Ничего хорошего, однако, может, был некий резон, в Оксфорде сохранность надёжнее, нежели в «свободном доступе». За пределами университетско-монастырских стен слишком часто разгуливают на воле всякие кромвели, гитлеры и прочие человекоподобные «лучшие друзья науки и искусства». Всем прочим по большей части приходится жить в условиях то одной войны то другой, не Тридцатилетней, так Столетней или ещё какого-нибудь конфликта интересов.

Около 1570 года в Мессине (Италия) Франческо Мавролик продемонстрировал, как выпуклые линзы собирают световые лучи; при этом вогнутые, напротив, их рассеивают. Мавролик изучал анатомию глаза, дал объяснения апричинам близорукости и дальнозоркости. Он же разъяснил явление радуги. Вот кто стоял у истоков «охотников» с «фазанами».

Кто первым стал говорить о человеческом глазе как об оптическом приборе? Каким образом человек видит? Кто первым обнаружил наличие линзы внутри глазного яблока?

Иоганн Кеплер (1571–1630).  Тот самый: для кого-то великий астроном; для других – великий астролог. Жизнь - не сахар. Отец – обедневший дворянин, служил простым солдатом. Чтобы почувствовать, что это такое, достаточно вспомнить легенду о Тиле.
Трёхгодичный школьный курс пришлось проходить в течение пяти лет. Прерывал учёбу – надо было помогать матери. После школы продолжил обучение в семинарии и в Тюбингенском университете. К слову, учился за государственный счёт. Всю жизнь преподавал – всю жизнь бедствовал. Дополнительный заработок давало составление гороскопов и календарей. Вот из «какого сора» растут не только стихи, но и научные открытия. Открытия Кеплера в астрологии считаются фундаментальными. В астрономии был приверженцем теории Коперника. Его труды ценил Галилео Галилей и критиковал Тихо Браге.

Кеплеру не везло в жизни практически всегда. На родине преследования католической церкви. Не выдержал – переехал в Прагу. Кстати, прибыл в Прагу по приглашению своего научного оппонента и сурового критика Тихо Браге, придворного математика и астронома императора Рудольфа II. В Праге у Кеплера появились условия для наблюдения за планетами.

В 1609 году чуть улыбнулась удача: удалось издать книгу «Новая астрономия». Она была написана довольно давно, но несколько лет не получалось издать. Зато выход книги в свет стал крупным событием в истории астрономии.

Судьба не давала расслабиться: через короткий промежуток после издания книги умерли первая жена и сын и Кеплер остался вдовцом с двумя детьми. Но и это ещё не все: мать обвинили в колдовстве – с трудом удалось спасти её от костра.
Постоянная нужда. Покинул Прагу, переехал в Линц, женился вторично. Семья росла – росли расходы, доходы же преподавателя математики оставались на прежнем полу-нищенском уровне. Так всю жизнь: открытия, которые потрясают умы современников и восхищают потомков, а параллельно – вечная необходимость сводить концы с концами на зарплату педагога.
Последний переезд с семьёй в герцогство Саган в 1628 году. Там поступил на службу к крупному императорскому военному чину А.Валенштайна. В его владениях удалось оборудовать типографию, где за свой счет издавал книги, которыми астрономы и астрологи пользуются по сей день.

В работах по оптике «Дополнение к Вителю» и «Диоптрика» Кеплер разработал и описал теорию видения, теорию оптических систем. Каким образом видит глаз, как работают оптические системы. Кеплер дал формулу линзы. Ему принадлежит далеко не последняя роль в том, что оптика стала наукой.
В 1630 году отправился из Сагана в Регенсбург, чтобы получить плату за ранее выполненную работу. По дороше подхватил лихорадку, вскоре его не стало. Вот такая история.

Не всё столь грустно в истории создания очков. Были и куда более благополучные судьбы.

Великий Исаак Ньютон. Мы говорим физика - подразумеваем Ньютона. Имя известно всем от зелёных дошкольников до старцев, обременённых склерозом. От бомжей до академиков. Даже те, кому наплевать на «что, где, когда», слышали либо имя либо анекдот. А уж легенду про яблоко точно знают все.
Пример того, как капризная болтушка слава выбирает тишайшего из тишайших. На самого скромного и застенчивого кабинетного учёного направляет луч своего прожектора и держит его в пятне света многие столетия.

Он родился в 1643 году в английской деревушке Вудсторп в семье фермера. С детства любил строить механические игрушки, модели водяных мельниц, самокаты, солнечные и водяные часы. Надо отдать должное его матери: не мешала – не ломала, не пыталась сделать фермера. Не объявляла «странным» и не таскала к приходскому священнику, хотя вряд ли понимала сына полностью. При этом в семье росли другие дети, вполне  «нормально» обыкновенные.

Учился в Тринити-колледже в Кембридже. Дальше последовательно шёл по карьерной лестнице: сперва субсайдер (т.е. студент, в обязанности которого входит прислуживать педагогам и сотрудникам колледжа), затем – «действительный студент», позже – степень бакалавра, затем – магистра. Через год известный математик И.Барроу передал ему кафедру, в результате чего Ньютон автоматически по статусу стал профессором математики. Исаак Барроу и сам приложил руку к развитию оптики, то есть к истории очков.

Ньютон никогда не выезжал за пределы Англии. Однажды вернулся из Кембриджа в родной Вудсторп. Да и то всего на два года в связи с эпидемией чумы.
Вудсторпский период оказался щедр на шедевры. Полагают, что именно в эти годы сложилась основная система его идей как направления дифференциальных и интегральных исчислений, так и тех, что впоследствии привели к созданию зеркального телескопа. В Вудсторпе родилась теория, которая потом оформилась в закон всемирного тяготения.

Кстати, та самая яблоня, с которой якобы упало то самое яблоко, растёт именно в Вудсторпе. Цветёт пышным цветом и даёт плоды до сих пор – легеды вечны. Пустил же эту легенду гулять по свету не кто-нибудь, а сам Вольтер. Уж если за дело распространения информации берётся персона такого дара убеждения, где уж устоять простым смертным. Мы и не устояли.
Вольтер якобы лично услышал эту историю от племянницы Ньютона (Исаак Ньютон никогда не был женат, всю жизнь прожил с племянницей). Ещё при жизни Ньютона яблоня превратилась в местную туристическую достопримечательность.


Ньютон не торопился выносить идеи на суд широкой общественности. Не стремился доказывать первенство, судиться, спорить с коллегами, оппонентами и конкурентами. Долго вынашивал, тщательно прорабатывал свои гипотезы – только потом докладывал на заседаниях научных обществ и публиковал. Сразу же разгорались споры: коллеги  пытались утвердить своё первенство. Говорили, что Ньютон был вторым, что вообще «новость не нова», а идеи давно носились в воздухе. Кто спорит, идеи тем и отличаются, что носятся в воздухе. Сегодня – «в воздухе» у всех на устах, а завтра ветер переменится .... ищи-свищи, никто их не помнит.
А вот по глубине разработке темы, по скальпельной логике дрказательств, по выведению общих закономерностей, мало ко может сравниться с Ньютоном.
Сам Ньютон за славой не гнался. Работал себе и работал лучше всех – вот слава к нему и пришла сама.Уже в зените известности, когда авторитет его был неоспорим практически во всех странах Европы, он сказал о себе: «Я только потому стою так высоко, что встал на плечи гигантов».

К числу этих гигантов Исаак Ньютон причислял и Иоганна Кеплера. Многие из идеи Кеплера он развил. Они почти современники: Кеплер умер за тридцать лет до рождения Ньютона в соседней европейской стране. Оба – Великие учёные, оба – педагоги. Только какие разные жизни. Ирония судьбы.
Целый ряд теорий Ньютона принадлежит к разделу оптики. Среди них новая теория света и цвета – знаменитая дисперсия света. Ньютон доказал, что существуют монохроматические лучи различного цвета, а белый цвет или свет – это сочетание этих лучей.
Ньютон завещал нам методологию научных исследований. «Метод принципов». Что это такое? На основе опыта формулируются некие общие закономерности, то есть принципы. На базе этих принципов выводятся законы и положения. Наконец, эти законы и положения должны обязательно проверяться и подтверждаться практическим опытом.
Это кардинально отличается от модного при его жизни и соблазнительного поныне стремления  немедленно дать объяснение всем явлениям, с которыми сталкивает жизнь и собственное любопытство и объявить их теорией или законом.

Ньютоновский «метод принципов» основан на цепочке: первоначальный опыт – потом гипотеза – если за гипотезой стоит не единичный факт, то она оформляется в теорию – наконец, теория должна в обязательном порядке пройти поверку практическим опытом. Таким образом, звенья замыкаются в цепочку. Тягомотно, зато надёжно.

Жизнь Ньютона наводит на размышление: если не суетится, а заниматься делом на своём рабочем месте, то шанс создать что-то путное существенно повышается.
Умер Исаак Ньютон в 1727 году. Похоронен в Вестминстерском аббатстве, самой почётной усыпальнице Великобритании, рядом с Шекспиром и Мильтоном. Кстати о современниках. Современниками Ньютона были не только Шекспир, не только Мильтон, не только Мольер и не только наш великий иконописец Симон Ушаков, но и, например, Степан Разин. Все остались в истории. Может не права, но если «засветиться» в истории, лучше бы как Ньютон, чем как Степан Разин.

XVII век – звёздный в истории оптики. Стоило бы рассказать  о французском аристократе Рене Декарте (1596-1650). Сухой, язвительный каризный человек – математик и естествоиспытатель. Многое принадлежит ему в математике, биологии, оптике. Это он сказал :Я мыслю – следовательно я существую». Ничего не принимал на веру, никаких бесспорных истин не признавал: «Правомочно сомневаться, существует ли моё тело и я сам. Единственно ральное – моё сомнение».

Галилео Галилей (1564-1642). Сын известного музыканта. Великий механик, физик. В 1609 году узнал об изобретении в Голландии первой подзорной трубы и усовершенствовал конструкцию. Добился увеличения сначала в два-три раза, а впоследствие в двадцать-тридцать раз благодаря тому, что использовал сочетание двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Медицейские звёзды, которые видели ВСЕ благодаря ЕГО линзам в ЕГО телескопах. Но ВСЕ говорили, что не видят. Политическая целесообразность, видите ли, конфликт интересов ...  Не время ..., не место ... не «образ действия» ...
Он был тонким дипломатом. После Джордано Бруно, после других, видя всё, понимал: не дрогнет у «них» ни рука ни сердце. Сожгут человека, идею уничтожат, собирай потом по крупицам десятилетия - столетия. Тратил жизнь не только на науку – на лавирование.
Был вызван на суд инквизиции в Рим, где произошло знаменитое отречение, уже тяжело больным в возрасте около семидесяти лет. Ну и что папа Урбан поимел? Пару лет погремушек, а дальше позор на все последующие времена. Ватикан который уж век оправдывается, извиняется.
Само отречение Галилей подписал позже, уже находясь под надзором инквизиции сначала в Риме, а затем во Флоренции. Там написал фундаментальный труд «Беседы и математические доказательства по новым отраслям знаний в области механики. В книге Галилей обосновал законы механики, доказав ещё раз истинность учения Коперника. Там же изложил закон инерции и принципы относительности, начало учения о сопротивлении материалов, законы сложения движений и независимости действия сил.
По-моему, имело смысл подписать отречение, чтобы оставили в покое и дали возможность довести работу до логического конца.
Всю жизнь страдал заболеванием глаз, в конце жизни ослеп.
Галилей завещал перевезти свой прах фо Флоренцию. Там его похоронили рядом с Микельанджело.
Вот какие имена вспоминаются в связи с историей очков – предмета первой необходимости, у каждого  второго на носу.

В семнадцатом веке производство очков было поставлено на научную основу. Это потянуло за собой массовое производство. Ранее очки производились на основе эмпирического опыта и традиций мастеров – как скрипки Гварнери и Страдивари.

Герой уже девятнадцатого века – Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821-1894). Он родился в Германии (в Потсдаме) в семье учителя гимназии. В школьные годы прявил себя типичным технарём: гуманитарные предметы давались с трудом, зато ещё в гимназии пытался собирать оптические приборы. После окончания из чисто материальных соображений поступил в Военно-медицинский институт, где обучение возможно за казённый счёт. Помимо занятий в институте учащиеся посещали лекции университета, а также должны были работать в больнице.
Студент Гельмгольц не был сухарём: фехтовал, плавал, увлекался театром, занимался музыкой. Много читал; из любимых – Гомер, Гёте, Байрон.  После института отслужил восемь лет врачом, хотя особой привязанности к медицине не испытывал. Однако, по закону надо было «отработать» бесплатную учёбу. Знакомая картина? Кстати, в эти годы защитил диссертацию «О строении нервной системы беспозвоночных».
Потом Гельмгольц смог полностью заняться любимыми естественными науками.

Уникальное сочетание одарённого физика с профессионально подготовленным врачом. Не просто профессиональный врач: к тому времени уже восемь лет практиковал, в частности, работал какое-то время эскадронным хирургом гусарского полка в Потсдаме. Гремучая смесь талантов, знаний и практических навыков.

В 1845 Гельмгольц становится членом Физического общества. Там через два года он предъявил коллегам знаменитую работу «О сохранении силы»,  в которой впервые обосновал закон сохранения энергии. Не просто вывел закономерности на основании  опытных данных и фактов, описанных в работах предшественников.
Гельмгольц говорил о том, что все процессы  подчиняются закону сохранения энергии. Ему подвластны и то, как живёт природа, и то, что  происходит в живых организмах. Отсюда два шага до общих законов превращения явлений. Что это такое? Например, брожение, гниение, развитие тепла в мышце во время её сокращения ... все прочие превращения. «Все превращения подчинены закону сохранения энергии», - эту простую мысль подарил нам Гельмгольц. Не просто объявил – доказал её правоту в яростных научных спорах. Пришла известность.

В 1848 году он был освобождён от военной службы. Работал в Кёнингсбергском университете сначала ассистентом,  затем профессором физиологии. В университете проводил исследования по передаче нервного импульса, там же занялся акустикой и физиологической оптикой. Потом переехал в Бонн, а затем в Гейдельбергский университете, где трудились его друзья и коллеги. Знаменитая лаборатория Гельмгольца и считается колыбелью современной физической физиологии. Через неё прошли светлые таланты из многих стран; тогда – совсем молодые, позже – мировые знаменитости.
Хоть в одном предложении, но надо упомянуть, что Гельмгольц внёс свой вклад в эелектродинамику, термодинамику, гидродинамику.

С чем прежде всего ассоциируется имя Гельмгольца? У кого-то с проблемами слуха, у других - с московским институтом глазных болезней в Фурманном переулке. Учёный занимался физиологией зрения и акустикой.

В акустике Гельмгольц открыл комбинационные тона. Построил модели уха, изучил характер воздействия звуковых волн на орган слуха. Разработал теорию взаимодействия звуковых волн и органа слуха. Тот есть объяснил, наконец, как и почему мы слышим. Он объяснил, почему нам приятно слышать одни звуки и менее приятно другие. Гельмгольц разработал физическую и физиологическую теорию восприятия музыкальных звуков. «Разъял», так сказать гармонию.
Физилогическая оптика. Гельмгольца интересовали физические характеристики глаза, он пытался охватить все функции глаза единой физической теорией. В результате исследований родилась теория аккомодации, появилось учение о цветовом зрении, разработаны количественные методы физиологических исследований.
Примитивно говоря, когда врач проверяет остроту зрения по таблице «Ш» и «Б», когда измеряет угол зрения или когда показывает смешную табличку с цветными фигурками и цифрами, чтобы определить, не дальтоник ли перед ним – привет от Гельмгольца.

Стоит вспомнить про Гельмгольца и тогда, когда врач проверяет состояние сетчатки с помощью глазного зеркала. Тот самый «солнечный зайчик», который ловит врач и просит посмотреть сперва направо – потом налево – затем на кончик пальца. Этот «солнечный зайчик» и есть глазное зеркало. Современные приборы выглядят иначе, но принцип не изменился ни на каплю. Изобретение глазного зеркала произвело фурор и вызвало кардинальный переворот в офтальмологии. Оно сделало Гельмгольца мировой знаменитостью как в среде врачей, так и в среде физиков, работающих в области физиологической оптики. Один из крупнейших исследователей, наш соотечественник, профессор П.П.Лазарев полагал, что «в тех областях физиологии зрения, в которых работал Гельмгольц, трудно что-нибудь сказать новое». От такой оценки дух захватывает. Выходит, Гельмгольц открыл новую область и практически полностью её разработал. Остальным остаётся лишь совершенствовать. Ничего себе?
Всё верно. «Руководство по физиологической оптике» Гельмгольца издаётся и переиздаётся.

Благодаря Гельмгольцу мы понимаем, что внутри находятся два точнейших физических инструмента в виде органов зрения и слуха. Кстати, не единственные. Воистину, у нас внутри - самый совершенный компьютер, правда, без инструкции к употреблению.

В 1871 году Гельмгольц создаёт при Берлинском университете отдельный институт, где впервые объединяет физику и физиологию в том, что касается органов чувств. Позже стал президентом в специально созданном для него Физико-техническом институте.
В том же 1871 году Лондонское королевское общество присудило ему медаль Копли. Прусский король пожаловал дворянство. В 1855 году ему была присуждена первая медаль Грефе за создание офтальмоскопа. 

В связи с чествованием семидесятилетия был создан международный комитет. Комитет обратился с воззванием основать Международный фон имени Гельмгольца для награждения наиболее выдающихся учёных. Русские откликнулись на призыв. В Москве в 1891 году по инициативе А.Г.Столетова был организован цикл лекций. Лекции читали крупнейшие учёные, среди которых сам А.Г.Столетов и Н.Е.Жуковский. Доход передан в фонд Гельмгольца.
В рамках торжеств 1891 года юбиляру была вручена первая медаль имени Гельмгольца. Более ста лет светлые умы человечества почитают за честь получить эту медаль.
Всю жизнь преподавал – всю жизнь проводил научные исследования. Умер как и жил: 11 июля 1894 года прочитал лекцию в университете, а 12 июля – инсульт. Через два месяца учёный скончался. Траурные собрания прошли во многих странах мира, в том числе во многих городах России.
;;;

Всего несколько биографий. Несколько имён, связанных с историей самого обыкновенного предмета под названием «очки».
Но ведь очки – это не только наука, а ещё и производство. Причём, массовое производство, так как изумрудов на всех не напасёшься. Поэтому история очков – это история науки оптики и параллельно история развития промышленного производства стекла.

Первые упоминания о стекле? Древнейшее изделие из цветного стекла датируется примерно 1800 годом до нашей эры. Где найдено? В Египте.
Интересный факт: примерно в 1792-1750 годах до н.э. в другой стране, Мессопотамии, были обнародованы (если можно так выразиться) законы царя Хаммурапи. Они начертаны на каменной стелле, поэтому и сохранились. Ныне стелла хранится в Лувре. Законы касались налогообложения, нормы урожая. Перечислены виды ответственности, к примеру: ответственность за нелегальную торговлю, за вырубку леса, прочие ..., в частности  ответственность врача за проведённые операции. В числе операций – процедура по удалению катаракты. Уму не постижимо: четыре тысячи лет тому назад уже удаляли катаракту. Не просто удаляли, операция вполне массовая, если упомянута в законе об ответственности врача в числе других процедур.

Что такое операция по удалению катаракты? Удаление мутного хрусталика. А как видеть после операции? Следовательно, в массовом употреблении уже присутствовал некий предмет, который использовали для замены. Может быть, когда-нибудь узнаем точно, что это было: кристалл или стекло. Но четыре тысячи лет назад люди удаляли катаракту и использовали предметы, по механизму действия равноценные очкам.
Потом на время «забыли». Не прошло и  пяти с лишним тысяч лет как «вспомнили», вернувшись, строго говоря, к тому же самому. До каких же высот мы бы сейчас добрались, если бы не тяга человека к самоуничтожению. Сколько всякого полезного «подзабыли» на пару-тройку тысяч лет из-за войн, мракобесия, ненависти к культуре и цивилизации. Вполне может статься, что не «вспомнили» до сих пор.
Например, особенности бальзамирования, технику древней ковки, некоторые специфические техники обработки металлов, некоторые ювелирные техники.
Список можно продолжить. Изделия дошли до наших дней, а воспроизвести не можем. Достаточно каким-нибудь варварам «снять тонкий слой гумуса» - прервалась традиция. Когда восстановится и восстановится ли?
;;;
Что такое очки и зачем они нужны? Что мы подразумеваем, когда говорим: «Мы видим»?
Прежде всего - свет. В древности считалось, что свет распространяется в виде мельчайших частиц – корпускул. Потом была доказана волновая теория.
Что происходит, когда световая волна «ударяется» о предмет? Она отражается и доходит до нашего глаза – мы воспринимаем отражение, то есть изображение предмета. Но ведь изображения разные: движущиеся и неподвижные; большие и маленькие; разнообразные по форме и цвету. Секрет заключается в том, что одновременно мы усваиваем множество самых разнообразных волн.
Каждая волна обладает уникальными характеристиками. На неё влияет цвет и расстояние в каждую долю секунды. В световой волне зашифрована информация о форме, цвете, расстоянии, положении в данный момент в пространстве и об изменение этого положения в следующий момент, т.е. о движении. Вот перед нами дерево. Чуть шевельнулась листва – информация и изображения другие. Солнце зашло за тучу – третье. Наступил вечер и стало темнеть – четвёртое. А если это не неподвижное дерево, а птица в небе? Сколько таких волн мы усваиваем одновременно? Одновременно! Оглянемся вокруг. Сколько всего разного видим. Да ещё мы сами – то стоим, то лежим, то идём.

Хорошо, вот вся масса информации дошла до нас в виде световых волн. Кто (или что) её читает и расшифровывает? Нервная система. Без отдыха и выходных всю жизнь: расшифровывает поступающие сигналы. Не только сигналы из внешнего мира, но и те, что передают внутренние органы. Иначе человек, к примеру, не чувствовал боли, тошноты ..., а также не смог бы видеть, не смог бы почувствовать разницы между тем, когда видит хорошо и тем, когда неважно.

Нервная система делится на центральную и периферическую. Центральная – это штаб-квартира: туда поступает вся информация, там происходит расшифровка, анализ, оттуда идут все команды органам и системам. Периферическая система – это нервные волокна, сплетения, рецепторы и клеточки нейроны, то есть «представители на местах». Именно этот «представитель», то есть рецептор, осуществляет первый контакт с внешним или внутренним  миром. Дольше этот «контакт» трансформируется в нервный процесс, то есть в нервное возбуждение. Далее возбуждение по нервным волокнам, как по проводам, поступает в центральную нервную систему. А оттуда переработанная информация поступает по другим «проводам» к рабочему органу или рабочим органам.

Вот таким образом мы слышим и видим. Чувствуем горячее, холодное, кислое и сладкое. Боль и радость. А также думаем. Иногда совершаем открытия – чаще глупости. Процесс приблизительно один и тот же: первый сигнал – расшифровка и анализ – второй сигнал-команда.  Похоже на телефонную связь или email, правда? Ещё очень напоминает работу любой крупной компании.

Представители периферической нервной системы есть и в глазу. Глаз – невероятно конструктивный оптический прибор. По форме – сфера, яблоко. Наше глазное яблоко. В самом дальнем углу этой сферы на сетчатой оболочке (сетчатке) располагаются нервные рецепторы.

Каким образом огромное количество световых волн, рассеянных на безбрежной территории внешнего мира, добирается до крошечной сетчатки? Очень просто – надо собрать свет в поток. Это проделывал каждый  из нас хоть раз в жизни, когда собирал поток солнечного света в единый луч, чтобы зажечь сухие хворостинки или листья. Чтобы собрать свет в пучок, необходим твёрдый прозрачный предмет. Да не просто твёрдый и прозрачный, а строго определённой формы – линза.
Физик, господь бог, предусмотрел и это. В переднем отделе глаза помещается та самая линза – хрусталик. Она-то и «собирает» изображения в единый пучок. Хрусталик окружён мышцами, которые обеспечивают изменение его толщины. Изображение проходит через хрусталик и попадает на рецепторы сетчатки в дальнем отделе сферы глаза. Оно должно обязательно попасть строго на рецепторы, не ближе и не дальше. Это явление называется фокусированием изображения при изменяющихся расстояниях. Как угадать и не «проехать мимо»? Как происходит фокусирование?
Когда мы смотрим на что-либо вблизи, то круговая мышца делает хрусталик более выпуклым, как бы утолщает его. Когда нам надо рассмотреть что-либо на дальнем расстоянии, то напрягается уже другая мышца – меридиальная или радиальная. В этом случае хрусталик становится более плоским.

Если в системе возникает сбой, фокус изображения сдвигается, и оно уже не попадает строго на рецепторы сетчатки. Причины разнообразные: хрусталик становится мутным, мышцы плохо работают, иные нарушения. Сами знаете: пичин плохой работы гораздо больше, чем хорошей. Результат: видно гораздо хуже.
Что происходит с фокусом изображения, если он смещается? Либо уходит дальше за пределы глазной сферы – возникает дальнозоркость или гиперметропия. Либо не доходит до рецепторов – возникает близорукость или миопия. Есть ещё явление, называемое астигматизмом: в этом случае неправильно работающие мышцы искривлчют форму или хрусталика  или самого глазного яблока.

С возрастом мышцы устают, становится сложно чётко различать близкие предметы, сложно читать. Явление называет пресбиопией. Зачем «лишний» термин? Дальнозорксоть, да не совсем. При дальнозоркости человек плохо видит всегда. В этом же случае плохо видит время от времени, например, по вечерам, в пасмурные дни, мелкий шрифт. Мышца стареет. «Караул устал» за много лет безупречной работы.
Ещё одно типичное нарушение: помутнение хрусталика. Причина чаще всего та же самая: многолетняя работа. Это называется катарактой. В этом случае природный хрусталик из помощника превращается в помезу – его лучше удалить. Но тогда исчезнет линза, не правда ли? В наше время изношенный хрусталик удаляют, а на его место ставят искусственный.

Как можно компенсировать все многочисленные сбои и нарушения? Как добиться того, чтобы изображение точно попадало в нужное место и фокусировалось строго на рецепторах сетчатки? Как сделать так, чтобы любой человек с его индивидуальными особенностями смог видеть чёико и ясно?
Надо поставить дополнительные линзы, подобрав их под конкретного человека. Вот это и есть очки: более выпуклые или более плоские линзы. Всё просто как в сказке. Надо лишь знать волшебное слово. Линза – волшебное слово оптики.
Все оптические приборы – близкие родственники. Действие их всех основано на использовании линз. Микроскоп и телескоп, телевизор и бинокль, наши глаза и очки – родственники.

В русском языке прижилось слово «очки». В английском - «glasses», то есть дословно «стекла»; во французском - glaciers”. Однако, общий термин для определения прибора для помощи при несовершенстве зрения – «линза». Латинское lente – «линза» произошло от lenticchia – «чечевица». Линза по форме похожа на зёрнышко чечевицы.
Вот мы и добрались до сути – до зерна истины.

Просто как всё гениальное. Только, чтобы всё стало просто и понятно, потребовались многие столетия научный исследований замечательных людей. Мы вспомнили некоторых.
Что бы подошло этим замечательным умникам-«очкарикам» из современных или старых коллекций оправ? Круглая форма школьников? Маленькие половинки «ректорских» оправ: удобно, не снимая с носа, взглянуть на мир вокруг и снова уткнуться в страницы.

Здорово, что людям всегда мало физики, физиологии и оптики. Мало Её Величества Науки – обязательно нужно Его Величество Искусство с Её Высочеством Магией.
Тут-то и наступает для очков звёздный час. Правда, это совсем другая история - со своим волшебством, законами, тайнами и верными рыцарями.

Илюстрация: Christopher Neiman


Рецензии