"1. Под ракетным поездом я подразумеваю соединение нескольких одинаковых реактивных приборов…
2. Но только часть этого поезда уносится в небесное пространство, остальные, не имея достаточной скорости, возвращаются на Землю.
3. Одинокой ракете, чтобы достигнуть космической скорости, надо делать большой запас горючего… Поезд же дает возможность или достигать больших космических скоростей, или ограничиться небольшим запасом составных частей взрывания".
К. Э. Циолковский. Космические ракетные поезда (1929 г.)
* * *Автор адресует эти короткие очерки молодым читателям, среди которых многие мечтают стать космонавтами. В этом им смогут помочь твердые знания и творческое осмысление фундаментальных физических законов. Ведь окружающий нас материальный мир — это самый большой и самый интересный задачник. И у этого задачника нет последней страницы с готовыми ответами…
Поликлиника на борту
По-видимому, давние опасения: сможет ли человек длительное время существовать в условиях невесомости, разрешились в пользу оптимистов. Последние длительные рейсы советских космонавтов основательно поколебали позиции скептиков. Те отступили, но не сдались. Теперь у них остался последний довод: еще неизвестно, смогут ли люди безболезненно переносить космические путешествия в течение нескольких лет…
Действительно, смогут ли?
Сразу оговоримся: скептицизм в таком деле, как покорение космоса, не только уместен — он просто необходим. По трудности, по необычности ситуации, по количеству предсказуемых и непредсказуемых опасностей космос нельзя даже и близко сравнивать с любым деянием человека за всю его историю. Даже древние мореплаватели, отважно пересекавшие моря на утлых суденышках, были куда как в лучшем положении. Конечно, шансов погибнуть у них было гораздо больше. Но если море не разбивало корабль, они приставали к берегу такими же, какими начинали плавание. Потому что организм их все время был в привычных физических условиях — атмосферное давление, состав воздуха, земное притяжение оставались неизменными.
У современных космонавтов гораздо меньше шансов погибнуть — корабль надежно защищен от всяческих случайностей. Но вот человеческий организм… За миллионы лет он адаптировался к определенным условиям. Более того, его "узлам" необходимо земное притяжение, чтобы нормально функционировать. Попробуйте встать на голову и уже через несколько минут вы почувствуете себя не в "своей стихии". А ведь космонавты живут в похожих условиях.
Поэтому и запускают пока в космос специально отобранных и натренированных людей. Но и им приходится регулярно проводить комплекс физических упраж-пений, чтобы поддерживать свой организм в "рабочем состоянии". Но как долго это может помочь? Вот тут и необходим скептицизм: ставя "каверзные" вопросы, он заставляет отвечать на них делом — предусматривать меры защиты от возможных случайностей. Один из этих вопросов такой: если космонавт заболеет, то как его лечить?
Могут ответить: так же, как и на Земле, — с помощью лекарств. Наука еще не выставила оценки за этот ответ — и у пятерки и у двойки шансы одинаковые. Рассмотрим одну из версий скептиков. Право же, она заслуживает внимания. А версия упрощенно такова. Любое химическое лекарство — это чужеродное тело в организме. И помимо прямого лечебного действия, оказывает и побочные, далеко не всегда желательные. Но если на Земле, в привычных условиях, организм с побочными воздействиями справляется, то в космосе, где все его силы направлены на "нейтрализацию" непривычных условий, ресурсов может не хватить… Кет уж, лучше совсем без лекарств. А как же лечить, если человек в космическом корабле вдруг почувствовал недомогание? Космический корабль, орбитальная станция, рассчитанные на многолетнее обитание, должны иметь и лазарет. Я долго не мог представить себе: каким он должен быть, как будут лечить людей в невесомости? И нашел наконец ответ совсем в неожиданном месте — в Физическом институте имени Лебедева Академии наук СССР.
Рука-"невидимка"
Когда мы вошли в лабораторию, лазер уже работал, пронизывая полумрак красным лучом изумительной частоты. Даже гениальному художнику не под силу так смешать на своей палитре краски, чтобы получился такой уникальный в своей безупречности цвет. Я подставил ладонь, и багряный кружок мягко лег на нее, лаская кожу.
— А теперь смотрите, — сказал Гурген Аскарьян и слегка нажал стеклянной палочкой на противоположную сторону ладони.
И хотя я заранее знал, что должно произойти, все же невольно вздрогнул, когда часть ладони, на которую падал свет, исчезла. Она будто стала стеклянной, и лазерный луч беспрепятственно пронизывал ее. Невольно вспомнился Уэллс: ведь именно на принципе свободного прохождения света через ткани организма он "сконструировал" своего человека-невидимку.
— Передвиньте ладонь чуть влево, — попросил Гурген Ашотович.
Я передвинул, и в центре красного пятна отчетливо проступили разветвления вен. Еще движение — и на крохотном "экране" появилась кость,
— Чем не рентгеновский аппарат? — улыбнулся Аскарьян. — С той лишь разницей, что лазерный луч не только совершенно безвреден, но наоборот — проходя через живые ткани, лечит их…
Что будет, если?..
Науке отнюдь не чужды случайности. И открытия порой совершаются не как финальный этап целенаправленного поиска, а в результате стечения ряда, казалось бы, не относящихся к делу обстоятельств. Хрестоматийные примеры этого — пресловутое яблоко Ньютона или водопроводный шланг, на который наступил Данлоп и придумал пневматическую шину. Однако яблоки падали задолго до Ньютона, да и шланги цеплялись за ноги не одного Данлопа… Но только эти двое сумели вырвать обыденное явление из привычного ряда…
То же произошло и в лаборатории физики плазмы ФИАНа. Мало ли сотрудников подставляло руки под красный луч гелийнеонового лазера. Просто так, чтобы испытать приятное ощущение. Но только один из них — руководитель группы, кандидат физико-математических наук, лауреат Государственной премии Украинской ССР Г. А. Аскарьян почему-то вдруг нажал при этом на тыльную сторону ладони стеклянной палочкой. Почему? Он и сам не может объяснить. Возможно, потому, что он уже являлся до этого автором двух открытий, которые тоже начинались с вопроса: "А что будет, если?.." Как бы то ни было, он нажал, и ладонь стала невидимой. Так было открыто явление…
Оно опрокидывало все укоренившиеся представления. Ведь организм с его сложным переплетением разнородных тканей относится к так называемым мутным средам, рассеивающим и ослабляющим световые лучи. Какова бы ни была интенсивность лазерного пучка, он не может "войти" в человеческое тело глубже, чем на два миллиметра. Но стоит лишь сжать живые ткани…
Сразу же возникло предположение, что это происходит вследствие оттока крови из области сдавливания и уплотнения здесь тканей. Пока эта гипотеза не подтверждена и не опровергнута. Очевидно, так оно и есть, хотя эта гипотеза никак не объясняет другой факт: то же самое явление происходит и в неорганических мутных средах. При мне Г. Аскарьян вложил что-то между двумя поролоновыми пластинками и подставил их под лазерный луч. Наружная пластинка осталась темной. Но стоило прикоснуться к поролону той же стеклянной палочкой, как на нем четко обозначилась "начинка" — сложенные крестом проволочки.
— Мы делали и другие эксперименты, — сказал Гурген Ашотович. — Например, когда один наш сотрудник пострадал при автомобильной катастрофе, то выявили все металлические занозы, кусочки краски и стеклянные осколки в его руке. И хирурги без труда удалили их. Писали на внутренней поверхности ладони буквы, и при сжатии лазер четко "проявлял" их. Иными словами, в отличие от рентгеновского аппарата для лазера безразличен материал, скрытый в мутной среде, — он одинаково легко высвечивает металл, дерево, кость или даже краску. Такая "неприхотливость" сулит широчайшие перспективы в будущем — от контроля качества изделий до обнаружения картин старых мастеров, скрытых под более поздними слоями краски. Но не это показалось нам особенно интересным.
— А что же?
— Способность лазерного луча при определенных условиях проникать внутрь организма. Это сулит медикам такие возможности, о которых они, наверное, даже не мечтали…
Точно в мишень
Пожалуй, ни одно техническое достижение не врывалось в нашу жизнь так стремительно, как лазер. Даже автомобиль — любимая игрушка двадцатого столетия — имеет солидных предков в виде "самобеглой коляски" Кулибина, трехколесной тележки Кюньо и паровых омнибусов, громыхавших по английским булыжникам еще в прошлом веке. Лазер же в считанные годы завоевал прочные позиции в самых различных областях человеческой деятельности. В том числе и в медицине. Теперь уже ни у кого не вызывает удивления лазерная установка, работающая в районной или сельской поликлинике. Тончайший монохроматический луч сваривает сетчатку глаза или режет ткани при сложных хирургических операциях. В Центральном НИИ рефлексотерапии лазер в ряде случаев заменяет традиционные иглы, осуществляя "лазероукалывание", А ассортименту лазеров Научно-исследовательского института "Скорой помощи" имени Н. В. Склифасовского — от "мягких", ласкающих кожу, до предельно "жестких", убивающих клетки — может позавидовать иной отраслевой НИИ. Лазерами лечат трофические язвы, незаживающие раны, ожоги, стоматиты, полиневриты и другие патологические процессы, происходящие на поверхности человеческого тела.
