Групповое фото сотрудников Нижегородской радиолаборатории. Крайний слева в первом ряду – Олег Лосев. Фото из коллекции Музея науки ННГУ «Нижегородская радиолаборатория»
В 1839 году Ньепс, Тальбот и Дагер изобрели фотографию. И в том же 1839-м был получен первый фотопортрет – со многими ухищрениями, включая специальный штатив для головы, чтобы та не двигалась во время получасовых экспозиций. И после этого – взрывная активность ученых и изобретателей по всему миру в создании новых светочувствительных реагентов, технологий печати, а также в совершенствовании линз. Но это в техническом плане. А что в художественном?Копия с копии
Например, живопись во многом переориентировалась с копирования природы на копирование фотографии. Иногда тайно – как в работе Энгра «Источник», основанной на фотографии парижской гетеры. Иногда явно, как в работах нашего современника Герхарда Рихтера. Но главное, искусство оставило поле «буквального копирования» новой технологии, переключившись на другое.
Травмированная фотографией живопись в итоге родила модернизм, вначале казавшийся современникам чем-то аномальным и совершенно непрактичным. Однако и модернизм вошел в повседневность – через дизайн. Причем востребованным оказался не только Мондриан – весьма удобный для оформления витрин и столешниц художник, но и, скажем, Малевич, вошедший в быт чашками и плошками своих учеников и последователей супрематизма.
Но еще чудеснее медиа (и фотография в том числе) вошли в обыденность в виде медиума – в буквальном, мистическом, смысле. Очевидно, что столоверчение выступило своего рода профанным гештальтом электрического телеграфа. А вот фотография в угоду спиритам, в свою очередь, занялась охотой на призраков. Еще сам фотопортрет при низкой чувствительности тогдашних фотопластинок оставался головной болью (по крайней мере для портретируемого – вспомним штативы для головы), а уже появились первые снимки «эфирных оболочек».
Заметим, что одним из первых фотопортретистов был Сэмюэль Морзе, изобретший (или позаимствовавший у нашего Шиллинга, тут есть разные мнения) телеграфный код. Вообще, вокруг медиаинноваций уже наблюдался некий фон интриг, споров о приоритете, а также шпионажа. Или, если мягче сказать, технологического мониторинга. Россия тут имеет свой любопытный пример.
Поволжский немец из Сарепты Иосиф Христианович Гаммель начинал как медик, а затем стал собирателем и популяризатором всевозможных технологических новинок. Отправленный Академией наук с этой целью за границу в 1839 году, Гаммель вначале встретился в Лондоне с Тальботом, а потом в Париже с сыном Жозефа Ньепса Исидором и с Дагером, подробно расспросив каждого. Вернувшись на родину, Гаммель привез не только эскизы и технологии, но и фотопластинки и аппараты, положив тем самым начало отечественной фотографии.
Радиоактивные капли от облысения
В 1895 году были открыты Х-лучи – следующий за ультрафиолетом диапазон в электромагнитном спектре. (К слову, ультрафиолет был открыт Риттером в 1801 году по потемнению солей серебра от невидимого света, а инфракрасный свет чуть раньше открыл Фридрих Гершель по действию невидимых лучей на термометр).
И регистрация X-лучей не обошлась без фотографии, ибо по действию на фотопластинку эти невидимые лучи и были обнаружены – вначале Генрихом Герцем, а также Круксом, создателем нового источника излучения («трубки Крукса»), а потом и Вильгельмом Рентгеном. Но в отличие от предшественников Рентген опубликовал свои результаты – и был признан автором открытия. Кстати, учеником Рентгена был Абрам Иоффе, создатель ленинградской школы физиков, сыгравшей важнейшую роль в создании источника излучения совершенно иного рода – атомной бомбы. Но это – гораздо позже.
А до этого было открытие радиоактивности. В 1896 году признанный исследователь люминофоров Анри Беккерель опять же случайно обнаружил, что соли урана способны засвечивать завернутую в темную бумагу фотопластинку. Лучи, которые проникали сквозь темную бумагу, Беккерель первоначально принял за рентгеновские. Однако потом понял, что это не так и что излучает именно сам уран.
В 1898 году Пьер и Мария Кюри обнаружили радиоактивность тория, а вскоре ими были открыты полоний и радий. Радий – чрезвычайно редкий металл, в начале XX века его получить было очень сложно. Для выделения 1 г радия было нужно 10 вагонов урановой смолки, тонны угля и воды (вспомним стих Маяковского). Кстати, Беккерель, прежде чем вернуться к своим любимым люминофорам, открыл биологическое действие радиоактивности. Пьер Кюри повторил наблюдение коллеги, заработав тяжелейшую язву. О лучевой болезни тогда не знали.
Сейчас поражает легкомысленность, с которой модный элемент применялся в быту. Широко продавались пузырьки с радиоактивным средством «Кюри», которое должно было предотвращать облысение. Крем Activa сулил чудеса. Каталоги лекарств начала века включали радиоактивные соли для ванн, жидкие мази, ректальные свечи, зубную пасту и шоколадные пастилки...
Гиперболоид инженера Филиппова
Парадоксальным образом тогда же в массовой культуре стали чрезвычайно популярны «лучи смерти». Вот как они описаны у Герберта Уэллса в том же 1898 году, когда был открыт радий: «До сих пор еще не объяснено, каким образом марсиане могут умерщвлять людей так быстро и так бесшумно. Многие предполагают, что они как-то концентрируют интенсивную теплоту в абсолютно не проводящей тепло камере. Эту конденсированную теплоту они бросают параллельными лучами на тот предмет, который они избрали целью... Но никто не сумел убедительно это доказать...»
Доказать существование лучей смерти действительно было трудно. Как пишет современный исследователь Пер Улов Энквист в «Книге о Бланш и Мари», в 1925 году Маргрет Карло, молодая женщина, работающая красильщицей на фабрике по производству стенных часов в Нью-Джерси, подала в суд на работодателя, компанию U.S. Radium Corporation. Маргрет покрывала циферблаты лучащейся краской. Десять ее коллег уже скончались, первыми симптомами заболевания были тяжелые поражения во рту: им приходилось смачивать слюной остроконечную кисточку, и вскоре у них начинали появляться ранки онкологического типа, а также возникало малокровие. Компания, однако, отрицала связь между болезнями и радием, называя указанные симптомы истерией. Надо ли говорить, что и Мария Кюри, и некоторые ее помощники умерли, получив огромные дозы радиации.
И еще об одной жертве «лучей смерти». В 1903 году накануне таинственной гибели в собственной лаборатории русский естествоиспытатель и энциклопедист Михаил Филиппов написал в газету «Санкт-Петербургские ведомости»: «На днях мною сделано открытие, практическая разработка которого фактически упразднит войну. Речь идет об изобретенном мною способе электрической передачи на расстояние волны взрыва, причем, судя по примененному методу, передача эта возможна и на расстояние тысяч километров, так что, сделав взрыв в Петербурге, можно будет передать его действие в Константинополь. Способ изумительно прост и дешев. Но при таком ведении войны на расстояниях, мною указанных, война фактически становится безумием и должна быть упразднена. Подробности я опубликую осенью в мемуарах Академии наук. Опыты замедляются необычайною опасностью применяемых веществ, частью весьма взрывчатых, как треххлористый азот, частью крайне ядовитых...»
Эта история послужила толчком для написания знаменитого романа «Гиперболоид инженера Гарина». Кстати, консультантом Алексея Толстого был профессор Петр Петрович Лазарев, создатель первых отечественных рентгеновских кабинетов. Именно он сделал рентгеновские снимки раненому эсеркой Фанни Каплан Ленину. Вождю профессор Лазарев помог – но вскоре сам стал жертвой, и отнюдь не гипотетических лучей смерти, а реальной, набирающей стремительность сталинской карательной машины.
Сам же упомянутый роман написан, по признанию «красного графа», под сильным впечатлением от образа ажурной радиобашни, построенной в Москве Шуховым в 1922 году. Именно для этой башни и для соединенной с ней радиостанции «Большой Коминтерн» создавались в Нижегородской радиолаборатории сверхмощные ламповые усилители. Об этом тоже много писали – радио было символом самого нового, неизведанного, как фотография за 80 лет до этого.
Холодные лучи Лосева
И вот, работая в Нижегородской радиолаборатории, молодой инженер Олег Лосев наткнулся на неизведанное – на детектирование радиоволн кристаллом на основе кристалла цинкита. Уже сконструировав свой знаменитый на весь мир детекторный приемник «Кристадин», где электронная лампа была заменена контактом «игла–полупроводник», Лосев попытался объяснить принцип действия «магического кристалла».
Он сразу отбросил бытовавшую тогда «тепловую гипотезу» (слишком мала скорость теплопередачи в материале) и выдвинул свою, состоявшую в том, что на контакте металлической иглы с кристаллом возникает микроскопическая электрическая дуга, которая и является детектором. Чтобы подтвердить гипотезу, Лосев стал всматриваться в кристалл в микроскоп – и действительно обнаружил холодное зеленоватое свечение. «Холодное» – потому что, как выяснил Лосев, не сопровождалось повышением температуры.
Коллега Олега Владимировича Лосева по НРЛ Борис Андреевич Остроумов написал в свое время целую книгу о Лосеве и его открытии. Из этой книги можно узнать, что Лосев применил хитроумные методы, чтобы определить свойства холодного света. Например, он использовал быстровращающееся зеркало, чтобы различить отдельные вспышки при высокой частоте подающегося сигнала. Он смог различать их вплоть до частоты в 20 килогерц! В этих опытах исследователь доказал крайне малую инерционность вспышек – тысячные доли секунды, что пришлось весьма кстати для разрабатываемых в этот момент в разных лабораториях – и в Нижегородской тоже – первых конструкций телевидения. Лосев запатентовал «световое реле» «для передачи изображения на расстояние и других целей». «Другие цели» заставили себя ждать 40 лет, когда появился реальный, а не лабораторный светодиод.
Уже работая в Ленинграде после перевода туда в 1928 году Нижегородской радиолаборатории, Лосев высказал гипотезу, что природа излучения связана с торможением электрона в кристаллической решетке. И хотя эта гипотеза сейчас представляется слишком примитивной по сравнению с гипотезой микроскопической вольтовой дуги, это несомненный шаг вперед. Лосев определил также глубину свечения в кристалле, назвав ее «активным слоем», более того, он однозначно связал световое свойство кристалла с его детектирующими свойствами.
А освещая контакт, он добивался появления тока – то есть фотоэлектрического эффекта, исследованного в свое время Столетовым. И опять дотошные измерения позволили связать фотоэффект с довольно тонким «активным слоем». Олег Лосев исследовал более 40 различных полупроводников, его работы печатались в журналах, в том числе и в заграничных, и, несомненно, помогли его коллегам создать в будущем практически действующие светодиоды и объяснить их принцип. Именно из скрупулезных наблюдений и измерений Лосева выросло впоследствии одно из самых замечательных радиоизобретений второй половины ХХ века – светодиод.
Еще не была создана зонная теория полупроводников, которая позволила бы объяснить электролюминесценцию в кристаллах. Но лосевские стопки микрофотографий, хранящиеся в музее «Нижегородская радиолаборатория», свидетельствуют о первых шагах на пути к созданию грандиозной технологии – и о роли фотографии в открытии лучей.
«Холодные лучи» Лосева оказались не смертельными, а весьма полезными в хозяйстве – и даже целительными, учитывая активное применение светодиодов в медицине. Так, светодиоды наряду с лазерами в качестве источников для флуоресцентной диагностики и терапии широко применяют нижегородские ученые из Института прикладной физики РАН, Нижегородского государственного университета и Медицинской академии. И, разумеется, там же применяется и фотография – фотоотклики от привитой лабораторной мыши человеческой опухоли позволяют увидеть в динамике действие лекарственного препарата.
От гипотетических «лучей смерти» к практическим «таблеткам здоровья» ведет исследователей технология «темной комнаты», и комната эта все еще полна всяких полезных в будущем вещей – потенциальна, как сказали бы ученые.