ГЛАВА VIII ЗЫБУЧИЕ ПЕСКИ И ОГНИВНЫЕ КАМНИ
Существуют любопытные факты о песке, которые можно изучить на морском берегу. Есть «зыбучие пески», смеси песка и воды, которые иногда поглощают пешеходов и всадников во время отлива, не только у Мон-Сен-Мишель на побережье Нормандии, но и во многих местах на английском, валлийском и шотландском побережьях. Небольшие и безобидные зыбучие пески часто образуются там, где песок не прочно «уложен» отступающим морем, и морская вода не стекает, а образует своего рода песчаное болото. Затем можно также изучить полирующее и эродирующее действие сухого надувного песка, который придает «песчаную глазурь» кремням, а в «песчаных пустынях» часто изнашивает огромные скалы. Естественная полировка кремней и других твердых тел мелким песком, переносимым над ними месяцами и годами подряд потоком воды, также является предметом большого интереса, о котором археологи хотят получить дополнительную информацию.
Очень интересный факт об обычном песке морского побережья заключается в том, что две пинты сухого песка и полпинты воды при смешивании не дают двух с половиной пинт, а меньше этого количества. Если вы наполните детское ведерко сухим песком выше отметки прилива, а затем нальете на него немного воды, масса песка фактически уменьшится. Причина в том, что когда песок сухой, между его частицами есть воздух, но когда песчинки намокают, они плотно прилипают друг к другу; воздух вытесняется, а вода не занимает точно эквивалентное пространство, а занимает меньше места, чем воздух, из-за плотного слипания влажных частиц. Если вы добавите немного воды к сухому песку под микроскопом, вы увидите, как песчинки движутся и плотно прилипают друг к другу. «Капиллярное притяжение» — подъем жидкости в очень тонких трубках или пространствах — является результатом такого же рода адгезионного действия. Если вы пойдете по твердому, влажному песку, обнаженному во время отлива на многих участках морского побережья, когда он только что освободился от воды на поверхности, вы увидите, что когда вы ставите ногу, песок внезапно бледнеет примерно на семь дюймов вокруг вашей ноги. Причина в том, что вода ушла из бледно выглядящего песка (сухой песок выглядит бледнее влажного) и ушла в песок под вашей ногой, который сжимается под вашим весом. Вода, проходящая в этот сжатый песок, позволяет его частицам сидеть плотнее или ближе друг к другу и, таким образом, поддаваться давлению, вызванному вашим весом. Вы фактически вжимаете воду «в» песок, вместо того чтобы выжимать воду «из» него, как это обычно бывает, когда вы сжимаете часть влажного вещества — скажем, ткань или губку. Когда вы поднимаете ногу, вы обнаруживаете, что ваш след покрыт водой — водой, которую вы притянули к этому конкретному месту, сжав ее. Она отделяется, как только давление снимается.
Кварцевая и кварцитовая галька встречается как на Южном, так и на Восточном побережье. Их иногда называют «огнивными камнями», потому что они могут производить вспышки пламени. Если вы возьмете пару таких камешков, каждый размером примерно с чашку десертной ложки (пара кремневых камешков тоже подойдет, но не так хорошо), и, держа по одному в каждой руке в темной комнате или ночью, очень сильно поскребете один о другой, вы произведете вспышку света оранжевого или красноватого цвета. И в то же время вы заметите очень специфический запах, скорее приятный, чем нет, похожий на запах горящего растительного вещества. По-видимому, трение камней друг о друга производит мелкий порошок из некоторого количества кремнистого вещества камня и в то же время очень высокую температуру, которая воспламеняет порошок. У меня было одно время представление, основанное на любопытном запахе, исходящем от вспыхивающих камешков, что, возможно, это тонкий слой растительного или другого органического вещества, полученного из морской воды, который горит, когда камни трутся друг о друга таким образом; но я обнаружил при химической очистке моих камешков, сначала сильной кислотой, а затем щелочью, что пламя и запах производились так же хорошо этими химически чистыми камнями, как и теми, что были взяты с пляжа. Пламя, производимое трением двух камней, казалось тогда похожим на искры, получаемые при ударе кремня о сталь или доисторического кремня о пирит. Теперь, однако, новый факт требует рассмотрения. Предположение, что порошкообразный кремнезем, образующийся при трении двух камешков друг о друга, фактически «сгорает», то есть соединяется с кислородом воздуха от сильного тепла трения, представляется маловероятным из-за того, что если вы выполняете операцию трения в тазу с водой, погрузив камни, вспышка производится так же легко, как и в воздухе. Мое внимание к этому факту было привлечено письмом известного натуралиста преподобного Реджинальда Гэтти. Я сразу же провел эксперимент и обнаружил, что факт соответствует тому, что заявил мой корреспондент. Мало того, запах производился так же, как и вспышка.
С желанием получить дальнейшее освещение этого вопроса я проконсультировался с великим физиком-экспериментатором, моим другом сэром Джеймсом Дьюаром, в его лаборатории в Королевском институте. Он сказал мне, что покойный профессор Тиндаль обычно демонстрировал получение пламени трением двух кусков кварца в своих лекциях по теплоте, но использовал очень большой и грубый кристалл кварца (горный хрусталь) и тер его грубую поверхность другим большим кристаллом. Заметка Тиндаля по этому вопросу в его программе лекций была следующей (Юношеские лекции о теплоте, 1877-78): «Когда очень твердые вещества трутся друг о друга, производится свет, а также тепло». Сэр Джеймс Дьюар любезно показал мне кристаллы, использованные Тиндалем, больший из них был 16 дюймов в длину и 4 или 5 дюймов в ширину. Мы повторили эксперимент в затемненном лекционном зале и получили великолепные вспышки. Тот же запах производится, когда используется горный хрусталь, как и когда трутся друг о друга кремневая или кварцевая галька. Все три являются одним и тем же химическим телом, а именно кремнеземом (оксидом кремния). Мы также обнаружили, что когда кристаллы были смочены водой или (это новый факт) абсолютным спиртом, то же самое вспыхивание производилось трением одного о другой.
Позже, с любезной помощью мистера Герберта Смита из отдела минералов Музея естественной истории, я исследовал с помощью спектроскопа вспышку, даваемую двумя кварцитовыми камешками при трении друг о друга. Никаких характерных линий или полос не было видно; только «непрерывный» спектр, показывающий, что произведенная температура была недостаточно высокой для испарения кремния. Я также исследовал несколько камешков другого очень твердого вещества — почти такого же твердого, как кремнезем (горный хрусталь, кварц и кремень). Это было то, что называется «корунд», массивная форма «наждачного порошка» (оксид алюминия). Перетирая два из этих корундовых камешков с очень большим давлением друг о друга (используя гораздо большее давление, чем необходимо в случае с кварцем), я получил вспышки света. Ранее не было известно, что какие-либо камешки, кроме кремнезема, дают вспышки света при трении друг о друга. Наблюдался запах, напоминающий тот, что исходит от натертого кварца, но более слабый.
Таковы факты — новые для меня и для многих других — об этом любопытном предмете. Вспыхивание под водой — очень примечательная вещь. Я не могу сказать, что я еще удовлетворен природой вспышки. Простое объяснение результата, полученного при трении двух сухих камешков друг о друга в воздухе, заключается в том, что раздавленные частицы кварца или корунда нагреваются сильным трением до точки свечения. Но это не согласуется с тем фактом, что погружение в жидкость не мешает вспыхиванию. Повышение температуры, безусловно, сдерживалось бы жидкостью. И любопытный производимый запах никак не объясняется.
Известно, что разрушение кристаллов во многих случаях производит вспышку света. Так, кусок сахара-рафинада, разломанный в темноте, дает слабую вспышку синего света, как может убедиться каждый сразу после прочтения этого. Кристаллы белого мышьяка также при разрушении путем встряхивания жидкости, в которой они образовались, испускают вспышки света. Некоторые редкие образцы алмаза при трении в темноте о замшу ярко светятся. Хорошо известный минерал, называемый дербиширским шпатом, «Синий Джон», или фторид кальция, при нагревании до точки значительно ниже температуры раскаленного железа «трещит» и кратковременно светится зеленоватым светом. Кристаллы фосфата кальция, называемые апатитом, и ряд других кристаллов обладают этим свойством. Но нет никаких записей о каком-либо специфическом запахе, сопровождающем вспышки света. Все еще остается открытым для исследования вопрос о том, является ли вспыхивание кусков кварца и горного хрусталя при трении друг о друга с сильным давлением по своей природе вспыхиванием нагретых кристаллов других минералов или же трением вызывается какое-то химическое действие — действие, которое, безусловно, предполагается очень специфическим производимым запахом. Поскольку вспыхивание может быть произведено под водой и другими жидкостями, должно быть легко получить некоторые доказательства химической природы пламени — является ли оно кислотным или щелочным, способно ли оно воздействовать на тот или иной реагент, растворенный в воде, и выделяет ли оно какой-либо газ того или иного рода.
Любой из моих читателей, кто пожелает, может произвести чудесное оранжевое пламя, потерев два кварцевых или кремневых камешка друг о друга в темноте, и может получить дополнительное удовлетворение, произведя с величайшей легкостью таинственное и странное явление пламени под водой, и может, возможно, путем дальнейшего эксперимента удовлетворительно объяснить это нерешенное чудо, которое преследовало некоторых из нас с детства.
ГЛАВА IX ЯНТАРЬ
ЯНТАРЬ нередко подбирают среди гальки на Восточном побережье. Однажды я подобрал на пляже в Феликстоу кусок размером с индюшачье яйцо, думая, что это обычный кремневый камешек, и намереваясь выбросить его в море, когда мое внимание привлекло его необычайное легкость, и я обнаружил, что у меня в руках необычно большой кусок янтаря. Есть местность, где янтарь встречается в значительном количестве. Это далеко — а именно мыс под названием Самланд близ Кенигсберга на прусском берегу Балтики. Там он встречается с ископаемой древесиной и листьями в пластах раннего третичного возраста, отложенных немного позже нашей «лондонской глины». Его раньше просто подбирали на берегу там до недавнего времени, когда началась его «добыча». Из этого региона (балтийское побережье Пруссии) янтарь доставлялся самыми ранними торговцами в доисторические времена в различные части Европы. Их путешествия можно проследить по обнаружению янтарных бус в связи с погребениями и местами обитания вдоль так называемых «янтарных путей», расходящихся от янтарного побережья Пруссии. Чтобы достичь Восточного побережья Англии, кусочки янтаря должны были переноситься подводными течениями. Янтарь путешествует быстрее и дальше, чем обычные камни, из-за своей легкости. То, что считалось янтарем, также найдено, залегающим в древних третичных пластах, в небольшом количестве во Франции, на Сицилии, в Бирме и в зеленом песке (под мелом) в Соединенных Штатах. Сицилийский янтарь (называемый «симетитом») не был известен древним: он примечателен тем, что является «флуоресцентным», как и некоторые недавно обнаруженные в Южной Мексике. Но возможно, что химически эти вещества не совсем такие же, как настоящий янтарь. Янтарь — это ископаемая смола или камедь, подобная той, что выделяется многими живыми деревьями, такими как камедь-копал. Он использовался как украшение с доисторических времен и далее, и высоко ценился египтянами, греками и римлянами, а также нашими англосаксонскими предками не только в декоративных целях, но и как «амулет», так как предполагалось, что он обладает определенными магическими свойствами.
Янтарь (как принято считать) медленно дрейфует вдоль морского дна к берегу Саффолка с Балтики. Куски размером с кулак иногда подбирают здесь. Самые крупные куски, зарегистрированные на Балтийском побережье или добытые там в шахтах, весят от 12 до 18 фунтов и оцениваются в 1000 фунтов стерлингов. Группа, посланная императором Нероном, привезла 13 000 фунтов янтаря с берегов Балтики в Рим. Донные течения морей и океанов, такие как те, что, возможно, приносят янтарь к нашим берегам, странно расположены. Сеньор Сарка около пятидесяти лет назад потерпел кораблекрушение на своей яхте недалеко от острова Гернси; он потерял, среди прочего, хорошо закрепленный, прочно сделанный сундук, содержащий серебряную посуду. Он был найден год спустя на глубокой воде у побережья Норвегии и возвращен ему! В действительно глубоком море, на глубине более 1000 саженей, есть хорошо выраженные широкие течения, которые можно описать как реки очень холодной воды (всего на четыре градуса или около того выше точки замерзания). Они текут вдоль глубокого морского дна и резко отделены от более теплых вод выше и сбоку. Их обитатели отличаются от обитателей более теплой воды. Они обусловлены таянием полярного льда, холодная вода, образующаяся таким образом, сразу опускается из-за своей большей плотности ниже более теплой воды поверхностных течений. Эти глубокие течения берут начало как в Арктических, так и в Антарктических регионах, и определение их силы и направления, а также течений других океанских течений, как глубоких, так и поверхностных, таких как теплый «Гольфстрим», который начинается в Мексиканском заливе, и великие экваториальные течения, является предметом постоянного изучения и наблюдения, в которых были задействованы исследовательские суда и квалифицированные наблюдатели.
Янтарь ценился не только за свою красоту цвета — желтый, пламенный и даже темно-красный, а иногда и синий — за свою прозрачность, легкость и легкость, с которой его можно резать, но также из-за определенных магических свойств, приписываемых ему. Плиний, великий римский натуралист первого века н. э., утверждает, что ожерелье из янтарных бус защищает владельца от тайного отравления, колдовства и сглаза. Впервые он упоминается Гомером, и бусы из него носил доисторический человек. За шестьсот лет до н. э. греческий наблюдатель (Фалес) сообщает, что янтарь при трении обладает способностью притягивать легкие тела. Это наблюдение является отправной точкой нашего знания об электричестве, названии, происходящем от греческого слова для янтаря, «электрон». На латыни янтарь называется «сукцинум». Путем нагревания в масле или на песчаной бане янтарь можно расплавить, а размягченные куски сжать вместе, чтобы сформировать более крупные массы. Его также можно искусственно окрасить, а мутные образцы сделать прозрачными путем нагревания в масляной бане.
Янтарь — это смолистое выделение деревьев, подобное «копаловой камеди» Восточной Африки и «смоле каури» или «даммаре» Новой Зеландии. Оба этих продукта очень похожи на янтарь по внешнему виду и могут быть легко приняты за него. Деревья, которые производили янтарь Балтики, были хвойными или соснами и процветали в ранние третичные времена (много миллионов лет назад). Их листья, а также насекомые многих видов, которые были изучены и названы энтомологами, найдены сохранившимися в нем. В Музее естественной истории в Лондоне есть очень хорошая коллекция этих насекомых. Вероятно, что более одного вида деревьев производили янтарную камедь, и что ее длительная «фоссилизация» привела к некоторым изменениям в ее плотности и химическом составе. Восточноафриканский копал образуется деревом, которое принадлежит к тому же семейству, что и наши бобы, горох и лабурнум. Его получают, когда он только что выделен, но лучший вид негры выкапывают из земли, где раньше росли копаловые деревья и оставили свои остатки, так что копал, как и янтарь, в значительной степени фоссилизирован. То же самое верно для новозеландской даммары или камеди каури, которая является продуктом хвойного дерева под названием «Agathis australis» и очень тверда и похожа на янтарь по внешнему виду. Химически янтарь, копал и даммара похожи друг на друга, но не идентичны. Янтарь, как и два других, использовался для изготовления «лака», и ранние фламандские художники, писавшие маслом, а также мастера кремонских скрипок использовали янтарный лак.
Медикамент под названием «eau de luce» раньше использовался, изготовленный путем растворения одного из продуктов сухой перегонки янтаря (называемого «янтарным маслом») в спирте. Сейчас, однако, янтарь используется только для двух целей — помимо украшения — а именно для мундштуков трубок и сигарных трубок и для сжигания (ибо янтарь, как и другие смолы, горит с черным дымом и приятным запахом) в качестве своего рода благовония (особенно у гробницы Магомета в Мекке). Эти использования в основном восточные, и большая часть европейского янтаря сейчас идет на Восток. В Китае используют хороший сорт янтаря, полученный с севера Бирмы. Использование янтаря в качестве мундштука связано с его предполагаемыми достоинствами в защите рта от яда и инфекции. Он мягче зубов, и поэтому его приятно держать с их помощью; но как трубка для сигар или сигарет он невыгоден, так как не поглощает масло, которое образуется при охлаждении табачного дыма, проходящего по нему, а позволяет ему конденсироваться в виде неприятного сока.
Сорок лет назад одна старушка сидела в дверях своего деревянного коттеджа в деревне Тримли (где есть церкви двух приходов на одном церковном дворе), куря короткую глиняную трубку и вырезая кусочки янтаря, найденные на саффолкском пляже, в форме сердечек, крестиков и бус. Она вырезала и полировала янтарь, который вы нашли сами, пока вы присоединялись к ней в дружеской трубке. Вы были уверены в те дни в подлинном характере янтаря, гагата и агата, продаваемых как «найденные на пляже». В наши дни эти вещи, а также полированные агаты и «галька с пляжа», я с сожалением должен сказать, производятся в Германии и отправляются на многие британские морские курорты, подобно фальшивому кораллу и целлулоидному черепаховому панцирю, которые, бок о бок с подлинными изделиями, предлагаются живописными левантийцами посетителям отелей на Ривьере и даже в самом Неаполе. Тем не менее, подлинные и действительно прекрасные образцы янтаря, подобранные на пляже и отполированные так, чтобы показать во всей красе их прекрасный цвет и «облачность», все еще можно приобрести в ювелирном магазине в Олдборо на побережье Саффолка недалеко от большого галечного пляжа Орфорд-Несс.