Доктор занимательных наук

Жизнь и творчество Якова Исидоровича Перельмана   Часть 1    Часть 2

Григорий МИШКЕВИЧ            Скопировано из библиотеки "Наука и техника"

Выдающийся популяризатор науки

Певец математики, бард физики, поэт астрономии, герольд космонавтики – таким был и остался в памяти Яков Исидорович Перельман, чьи книги разошлись по всему свету в миллионах экземпляров.

С именем этого замечательного человека связано возникновение и развитие особого – занимательного – жанра научной популяризации основ знаний. Автор более ста книг и брошюр, он обладал редким даром захватывающе интересно рассказывать о сухих научных истинах, возбуждать жгучее любопытство и любознательность – эти первые ступени самостоятельной работы ума.

Достаточно хотя бы даже бегло ознакомиться с его научно-популярными книгами и очерками, чтобы увидеть особую направленность творческого мышления их автора. Перельман ставил своей задачей показать обычные явления в необычном, парадоксальном ракурсе, сохраняя в то же время научную безупречность их истолкования. Главной чертой его творческого метода являлось исключительное умение удивить читателя, приковать его внимание с первого же слова. «Мы рано перестаем удивляться, – писал Перельман в своей статье «Что такое занимательная наука», – рано утрачиваем способность, которая побуждает интересоваться вещами, не затрагивающими непосредственно нашего существования... Вода была бы, без сомнения, самым удивительным веществом в природе, а Луна – наиболее поразительным зрелищем на небе, если бы то и другое не попадалось на глаза слишком часто».

Чтобы показать обычное в непривычном свете, Перельман с блеском применял метод неожиданного сопоставления. Острое научное мышление, огромная общая и физико-математическая культура, умелое использование многочисленных литературных, научных и житейских фактов и сюжетов, их поразительно остроумное, совершенно неожиданное истолкование приводили к появлению увлекательных научно-художественных новелл и эссе, которые читаются с неослабевающим вниманием и интересом. Однако при этом занимательность изложения отнюдь не является самоцелью. Напротив, не науку превращать в забаву и развлечение, а живость, художественность изложения поставить на службу уяснению научных истин – такова сущность литературного и популяризаторского метода Якова Исидоровича. «Чтобы не было верхоглядства, чтобы знали факты...» (Ленив В.И. Полн. собр. соч., т. 52, с. 24) – этой ленинской мысли Перельман неукоснительно следовал на протяжении всей своей 43-летней творческой деятельности. Ее основой являлись принципы научной популяризации, сформулированные В.И. Лениным в 1901 году: «Популярный писатель не предполагает не думающего, не желающего или не умеющего думать читателя, – напротив, он предполагает в неразвитом читателе серьезное намерение работать головой и помогает ему делать эту серьезную и трудную работу, ведет его, помогая ему делать первые шаги и уча идти дальше самостоятельно» (Ленин В.И. Полн. собр. соч., т. 5, с. 358).

Именно в сочетании строгой научной достоверности и занимательной, нетривиальной формы подачи материала таится секрет неизменного успеха книг Перельмана.

Перельман не был кабинетным литератором, оторванным от живой действительности. Он публицистически оперативно откликался на практические потребности своей страны. Когда в 1918 году был издан декрет СНК РСФСР о введении метрической системы мер и весов, Яков Исидорович первый опубликовал несколько популярных брошюр на эту тему. Он часто выступал с лекциями в рабочих, школьных и воинских аудиториях (прочитал около двух тысяч лекций). По предложению Перельмана, поддержанному Н.К. Крупской, в 1919 году начал выходить (под его же редакцией) первый советский научно-популярный журнал «В мастерской природы». Не остался Яков Исидорович и в стороне от реформы средней школы.

Необходимо подчеркнуть, что подлинным талантом отмечена также педагогическая деятельность Перельмана. На протяжении ряда лет он читал курсы математики и физики в высших и средних учебных заведениях. Кроме того, им было написано 18 учебников и учебных пособий для советской Единой трудовой школы. Два из них – «Физическая хрестоматия», выпуск 2-й, и «Новый задачник по геометрии» (1923 г.) удостоились весьма высокой чести занять места на полке Кремлевской библиотеки Владимира Ильича Ленина.

Чрезвычайно велика заслуга Перельмана как неутомимого пропагандиста идей и трудов Константина Эдуардовича Циолковского, с которым он состоял в дружеской переписке с августа 1913 года. В начале 30-х годов Яков Исидорович возглавлял в ЛенГИРДе отдел научной пропаганды космических идей*. Сохранилась переписка между С.П. Королевым (руководителем московской группы ИРД) и Я.И. Перельманом. Сергей Павлович высоко ценил деятельность Перельмана на поприще популяризации ракетно-космической техники. Вот что писал С.П. Королев в одном из своих писем: «Очень бы хотелось видеть и Ваши прекрасные книжки в рядах тех работ, которые агитируют за ракетное дело, учат и борются за его процветание. А если это будет, то будет и то время, когда первый земной корабль впервые покинет Землю»**. Перельман ответил на это пожелание выпуском брошюры «Ракетой на Луну», а также новым изданием книги «Межпланетные путешествия».

* ГИРД – Группа изучения реактивного движения. Такие группы были в Москве, Ленинграде и других городах. Подробно о них будет рассказано дальше. – Прим. ред.
** Творческое наследие академика Сергея Павловича Королева, М., Наука, 1980 г., с. 80.

С полным правом можно считать, что Яков Исидорович Перельман вместе с другими деятелями отечественной космической науки и техники стоял у ее колыбели!

В моей памяти сохранился образ Перельмана – широко образованного, исключительно скромного, несколько застенчивого, предельно корректного и обаятельного человека, всегда готового оказать нужную помощь своим коллегам. Это был истинный труженик науки.

15 октября 1935 года в Ленинграде начал функционировать Дом занимательной науки – зримая, овеществленная экспозиция книг Перельмана. Сотни тысяч посетителей прошли по залам этого уникального в своем роде культурно-просветительного учреждения. Среди них был и ленинградский школьник Георгий Гречко – ныне летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза, доктор физико-математических наук. Судьба двух других космонавтов – Героев Советского Союза К.П. Феоктистова и Б.Б. Егорова – также связана с Перельманом: в детстве они познакомились с книгой «Межпланетные путешествия» и увлеклись ею.

Эта же книга дала и мне правильное направление в моем увлечении космическими полетами. Так я впервые узнал о работах К.Э. Циолковского. В ней я нашел адрес К.Э. Циолковского и с 1923 года завязал с ним переписку.

Когда началась Великая Отечественная война, ярко проявились советский патриотизм Я.И. Перельмана, его высокое сознание гражданского долга перед Родиной. Оставшись в блокированном Ленинграде, он, уже далеко не молодой человек (ему шел 60-й год), стойко переносил вместе со всеми ленинградцами нечеловеческие муки и трудности блокады. Невзирая на вражеские артиллерийские обстрелы и воздушные бомбардировки города, Яков Исидорович находил в себе силы, чтобы, преодолевая голод и холод, ходить пешком из конца в конец Ленинграда на лекции в воинские части. Армейским, флотским разведчикам, а также партизанам он читал лекции о крайне важном в ту пору деле – умении ориентироваться на местности и определять расстояния до целей без всяких приборов. Да, и занимательная наука служила делу разгрома врага!

К великому огорчению, 16 марта 1942 года Якова Исидоровича не стало – он скончался от голода...

Книги Я.И. Перельмана и поныне продолжают служить народу – их постоянно переиздают у нас в стране, они пользуются неизменным успехом у читателей. В 1973 году их общий тираж только на русском языке составил более 12 миллионов экземпляров, 126 раз они издавались на языках народов СССР. В 1981 году вышло, например, 21-е издание «Занимательной физики».

Книги Перельмана широко известны и за рубежом. Они переведены на венгерский, болгарский, английский, французский, немецкий и многие другие иностранные языки.

Одному из кратеров на обратной стороне Луны по моему предложению присвоено наименование «Перельман».

Вместе с тем Я.И. Перельману, к сожалению, «не нашлось» места ни в Большой советской энциклопедии, ни в словарях (за исключением энциклопедического справочника: Космонавтика. М., 1968 г. и 1970 г.). Нет и диссертаций о его творчестве.

Издание книги Г.И. Мишкевича о Я.И. Перельмане я всемерно приветствую. Она написана на основе многочисленных, в том числе малоизвестных, архивных и литературных источников, анализа произведений Я.И. Перельмана, а также по воспоминаниям лиц, общавшихся с ним (в том числе и автора книги, сотрудничавшего с Яковом Исидоровичем на протяжении ряда лет в издательствах и принимавшего участие в создании Дома занимательной науки).

Книга достаточно полно характеризует многогранную творческую деятельность Я.И. Перельмана и будет, без сомнения, с интересом встречена советскими читателями.

Академик В.П. Глушко

Глава 1. Годы молодые

«Родился я в городе Белостоке»

Там, где воды рек Белой и Супрасли, сливаясь, впадают в Нарев, раскинулся Белосток – бывший уездный город Гродненской губернии. Основанный, по преданию, в 1302 году литовским князем Гедимином, он имеет славную историю. К началу XIX века Белосток стал крупным центром текстильной промышленности: одних лишь суконных фабрик в нем было 188. На окраинах дымили трубы кожевенных, литейных, красковаренных заводов. В Белостоке пересекались железнодорожные линии Брест-Литовск – Граево, Барановичи – Варшава и Вильна (Вильнюс) – Варшава.

Капитализм принес в город свои неизлечимые язвы и прежде всего резкий контраст условий жизни – особняки богатеев на Купеческой, Липовой и Николаевской улицах центра и жалкие хибарки рабочих на окраинах – в Хорощах, Кнышине, Песках... Из 80-тысячного населения Белостока 42 тысячи составляли рабочие и ремесленники. Бесправие, нищета, неграмотность, туберкулез, тяжелейший труд были их уделом. На весь город – три больницы, три библиотеки, три начальные школы и реальное училище. Зато кабаков и трактиров более сотни, а церквей, костелов и прочих молелен – почти три десятка.

В этом городе 22 ноября 1882 года в семье Исидора Перельмана, счетовода одной из суконных фабрик, родился второй сын – Яков. Семья снимала скромную квартиру и при мизерном жалованье отца с трудом сводила концы с концами. Особенно тяжко пришлось, когда в сентябре 1883 года скончался отец. Фабрикант Август Моэс, у которого Исидор Перельман прослужил более 20 лет, «пожаловал» вдове «пенсион» в размере 8 рублей в месяц. Этих средств, естественно, на жизнь не хватало, и мать – учительница начальной школы – вынуждена была давать частные уроки. Вся тяжесть содержания и воспитания сыновей пала на ее плечи. Несмотря на бедственное положение, она решила дать детям хорошее образование. С малых лет приобщила их к труду по дому, руководила чтением, помогала делать уроки и, владея французским и немецким языками, обучала им детей.

Старший сын Осип уже второй год учился в Белостокском реальном училище – единственном среднем учебном заведении города, когда 8-летний Яков пошел учиться в первый класс начальной школы. 18 августа 1895 года и он поступил в училище.

Оно славилось на весь Виленский учебный округ своими отменными учителями. Директор училища А.Е. Егоров преподавал естественные науки, и его уроки, как позднее вспоминал Яков Исидорович, «приводили реалистов в неописуемый восторг». Однажды учитель принес в класс говорящего скворца. Разгорелся жаркий спор о том, почему только некоторые птицы способны подражать человеческому голосу. Яков рассказал о попугаях и пояснил подражательные способности этих пернатых «особой имеющейся у них слуховой памятью». На другом уроке, отвечая на вопрос учителя о жалящих насекомых, реалист удивил одноклассников и педагога:

– Оса является держателем особого рекорда, ее жало, вероятно, самая тонкая и острая вещь в природе. Поэтому в момент, когда она прокалывает жалом кожу своей жертвы, развивается колоссальное давление в триста тысяч атмосфер...

На доске появился расчет, подтверждающий сказанное.

– Верно, – согласился Егоров. – Откуда ты почерпнул эти сведения?

– Об осах я прочитал в книге Жана Фабра «Жизнь насекомых», а подсчеты сделал сам.

(Много лет спустя, в 1933 году, эта «осиная новелла» войдет в книгу Перельмана «Знаете ли вы физику?».)

Преподаватель чистописания Д.Ф. Чеботарев вырабатывал у реалистов каллиграфический почерк. Это стоило им бесконечных упражнений пером «рондо», и малейшая неточность в изображении той или иной литеры каралась ее десятикратным написанием. Перельман был обязан Чеботареву не только отличным почерком, но и сильной близорукостью, ибо приходилось часами просиживать за чистописанием при свете керосиновой лампы.

Любимыми предметами Якова были математика и физика. И не только потому, что они сравнительно легко давались ему. Главное заключалось в том, что их преподавали талантливые педагоги: математику (с черчением) – Е.Н. Бунимович, а физику – А.А. Мазлумов, оба окончившие Петербургский университет. Бунимович любил привлекать примеры из истории науки (прием, который впоследствии станет одним из краеугольных камней перельмановской системы занимательной популяризации), предлагал задачи, требовавшие логических размышлений. Якова восхищали уроки, на которых Бунимович демонстрировал приемы быстрого счета или устраивал «ристалища догадливых». Магические квадраты, числа-исполины и числа-карлики, определение числа «пи» посредством бросания иголок на разграфленный в клетку лист бумаги, древние задачи Диофанта, числовые тайны египетских пирамид, квадратура круга, трисекция угла, архимедова задача о подсчете числа песчинок на морском берегу – все это было на уроках математики... (И все это потом читатель в изобилии найдет в книгах Перельмана «Занимательная арифметика», «Живая математика».)

Как-то Бунимович вывел реалистов на Александровскую улицу и предложил им измерить высоту подвеса уличного фонаря.

– Очень просто! – воскликнул один из учеников. – Надо взять лестницу и рулетку...

– Браво! – воскликнул учитель. – Стало быть, и к Луне тоже будем приставлять стремянку?

Бунимович показал, как с помощью двух картонных прямоугольников и спички можно измерить высоту или удаленность любого предмета. (Подобных задач мы найдем немало в книгах Перельмана.)

Бунимович учил не только «цифирной премудрости», но и умению производить изящно вычисления. Достаточно взглянуть на любую математическую выкладку в книгах Якова Исидоровича, чтобы убедиться в его блестящем умении обращаться с числом. Вот только один пример. В «Занимательной физике» (13-е издание) рассказано о том, как с помощью легких воздушных пузырьков подняли со дна моря тяжелый, 3 000-тонный, ледокол «Садко». 16 металлических понтонов, примененных эпроновцами для подъема затонувшего в Белом море корабля, имели массу по 50 тонн, и каждый из них вытеснял 250 тонн воды*. Следовательно, понтон обладал подъемной силою в 200 тонн. «Эпроновцы, – пишет Перельман, – заполнили понтоны водою и утопили их по обоим бортам «Садко». Затем водолазы крепко принайтовили их к корпусу ледокола и к стальным полотнищам, пропущенным под его днищем. После этого за работу принялся сжатый воздух. Он стал вытеснять воду из понтонов, те стали всплывать, потянув за собой на поверхность корабль. Каким же образом легкий, неосязаемый воздух смог поднять 3 000-тонную тяжесть? Вот расчет, который все объяснит:

* ЭПРОН – Экспедиция подводных работ особого назначения. Была основана в 1923 году для подъема затонувших судов и выполнения аварийно-спасательных работ. Существовала до 1941 года.

16 понтонов × 200 тонн = 3 200 тонн.

3 200 тонн – 3 000 тонн = 200 тонн.

Как видим, подъемной силы понтонов хватило с избытком. Ледоколу «Садко» не оставалось ничего иного, как всплыть!»

Преподаватель физики А.А. Мазлумов был под стать своему коллеге-математику. Стремление сделать изложение предмета своего курса увлекательным, ни на йоту не нарушая научной строгости, являлось сущностью его педагогического метода. Как и Бунимович, он приучал реалистов к отысканию необычного в обычном, всячески поощрял их в таких упражнениях, побуждал к самостоятельной работе мысли, стремился привить интерес к физике, разбудить в учащихся любознательность. В результате очень скучно изложенный курс физики К.Д. Краевича (по его учебнику изучали этот предмет) становился упоительно интересным.

Особенно привлекательными были практические занятия, проводившиеся в хорошо оснащенном физическом кабинете училища. «Ассистентами» обычно были Яков Перельман и его товарищ Владислав Тыкоцкий. Мазлумов блестяще воскрешал старинные физические эксперименты, в которых принимали участие реалисты. Так был воссоздан опыт Ганса Эрстеда, демонстрировавший влияние электрического тока на магнитную стрелку компаса. При помощи стеклянной пластинки, горсти песка и смычка воспроизводились фигуры Хладни с попутным пояснением закона механических колебаний. Катушка Румкорфа с прерывателем Венельта позволяла наблюдать искусственную молнию, вызванную экстратоками размыкания. В сосуде с хорошо притертой крышкой, из которого выкачивали воздух, реалисты наблюдали свободное падение различных тел: пушинка и свинцовые дробинки падали в пустоте с одинаковой скоростью. Опыт Ньютона по разложению света и получению спектра возрождался в затемненном кабинете с помощью зеркала и призмы Николя. Во время одного из занятий ученик, сын местного священника, положил в том Библии свой нательный крест и поместил книгу перед экраном рентгеновской трубки. Крест почему-то плохо виднелся на экране. Тогда Яков, взяв учебник физики, положил в него стальной камертон. Он отчетливо отразился на экране.

– Вот видите, – сказал он с едва заметной иронией, – икс-лучи более чувствительны к книгам светского содержания...

Старинные опыты реконструировались и на открытом воздухе. Так, на одном из озер под Белостоком Мазлумов воспроизвел классический опыт Армана Физо по определению скорости распространения света, для чего были использованы две лодки с учениками на борту и карбидные фонари. Опыт магдебургского бургомистра Отто фон Герике по пневматике состоялся в гимнастическом зале училища. Роль лошадей, разрывавших медные полушария, из которых предварительно выкачали воздух, выполняли 30 учеников класса.

После опытов учащиеся выводили формулы соответствующих физических законов. Подобный метод преподавания способствовал глубокому усвоению сути явлений, исключал тупую зубрежку, столь характерную для классических гимназий.

Однажды Мазлумов привел класс на Николаевскую улицу, к аптеке провизора Курицкого, и остановил группу у витрины.

– Несколько лет назад, – начал учитель, – эта аптека выгорела дотла. Как вы думаете, почему это произошло?

– Наверное, мой отец не почистил дымоход, – ответил один из учеников, сын содержателя артели трубочистов.

– Возможно, но учтите, что пожар возник в знойный день, в июле, когда печи, естественно, не топились. Реалисты молчали.

– Поглядите внимательно с компасом в руках на витрину. Определите, на какую сторону света она выходит, тогда и найдете ответ. Перельман, попробуй объяснить!

– Ясно! – после некоторой паузы последовал ответ. – Витрина выходит строго на юг. В ней выставлены стеклянные шары, наполненные разноцветными жидкостями*. Один из шаров мог сыграть роль двояковыпуклой линзы, сосредоточившей солнечные лучи позади, на занавеске. Так вполне мог возникнуть пожар.

* В старину провизоры выставляли в витринах стеклянные горки из нескольких шаров, наполненных подкрашенной водой. Такие шары были непременным атрибутом всех аптек.

– Совершенно верно!

(В 1913 году, когда выйдет в свет «Занимательная физика», этот эпизод найдет в ней свое место.)

При изучении закона сохранения энергии Мазлумов предложил ученикам написать сочинение на тему «Мой проект вечного двигателя» и математически доказать невозможность его осуществления. В классе были развешаны чертежи различных двигателей подобного рода – пружинные, гидравлические, тепловые, шаровые, колесные. Перельман избрал темой своего сочинения устройство, описанное в повести М.Е. Салтыкова-Щедрина «Современная идиллия». Ее герой мещанин Презентов изобрел механический перпетуум мобиле. Яков, подробно описав его устройство, приложил расчет, подтверждавший неосуществимость проекта.

Хорошо успевал Яков и в языках: «француз» Эрнест Баи и «немец» Карл Вельст не могли нахвалиться своим учеником.

Единственный предмет, по которому Перельман отставал, была гимнастика. Занятия вел Георгий Громыко, штабс-капитан 4-го гусарского Мариупольского полка, стоявшего в Белостоке. Но так как отметка по данному предмету не входила в свидетельство об окончании училища, то Перельман не очень огорчался своими неудачами на уроках бравого штабс-капитана.

Все свободное от занятий время отдавалось чтению. Читал Яков не только много, но, главное, систематично: мать составила обширный список книг, которые надлежало в строгой последовательности освоить. Кроме ученической и городской библиотек, Яков посещал читальню при книжном магазине «Общественная польза» на Прудской улице. Читальня получала более 60 газет и журналов, книжные новинки. Яков вел дневник «Прочитанное», в который записывал отзывы на полюбившиеся ему книги и выдержки из этих книг. Учитель русского языка и словесности Ф.И. Шиманский научил Якова правилам конспектирования. Дневник пятиклассника Перельмана однажды стал предметом обсуждения на педагогическом совете и был признан образцовым.

Так исподволь еще в школьные годы началась закладка фундамента глубоких знаний и шло формирование будущего популяризатора науки.

Учитель истории (он же инспектор училища) В.Я. Кудрявцев в 1901 году напишет об ученике Якове. Перельмане: «Прошел курс учения, не оставаясь на второй год ни в одном из классов. Обстановка, окружавшая с самого раннего детства Перельмана, благоприятствовала его правильному развитию. Мать Перельмана – учительница по профессии, вполне знакома с правильными приемами начального обучения, умелою рукою направляла первые шаги своего сына на школьном пути, укоренив в нем очень рано твердое сознание необходимости труженической жизни. При таких условиях Перельману, одаренному отличными способностями, нетрудно было проходить курс учения средней школы. Отличаясь примерным трудолюбием и образцовой дисциплиной в отношении к своим ученическим обязанностям, Перельман всегда был в числе самых лучших учеников по успехам. Характером Перельман отличался весьма спокойным, ровным и тихим... За последние два года Перельманом прочитано значительное количество книг, из коих две трети научного содержания. По своему умственному развитию Перельман выделяется из среды своих товарищей».

Уже в юном возрасте Яков начал понимать, что жизнь в его родном Белостоке не так тиха и безмятежна, как о том писали в «Белостокском листке» и в «Гродненских губернских ведомостях». Все чаще бастовали задавленные нуждой и притеснениями ткачи, кожевники и железнодорожники. Якову врезались в память бурные события в городе – январская стачка 1895 года, начатая на суконной фабрике Новика и переросшая в забастовку 15 тысяч рабочих. Да и как было не запомнить событий тех лет!? Ведь возле самого дома Домерацкого на Александровской улице, где жила семья Перельманов, ткачи устроили баррикаду из поваленных фонарных столбов и камней разобранной мостовой и до позднего вечера сражались против полицейских и казаков...

В марте 1899 года новая волна событий прокатилась по Белостоку. Особенно запомнился юному реалисту день, когда ткачи хоронили товарища, забитого плетями в полиции до смерти. Тогда же пристав Шпилевский с ордой «фараонов» ворвался в реальное училище и в поисках «крамолы» учинил форменный погром.

Через Белосток в начале века пролегал один из тех нелегальных каналов, по которым печатавшаяся за границей ленинская «Искра» проникала в Россию. Естественно, что распространялась она и среди рабочих самого Белостока.

Нарастало в городе революционное движение, нарастал и репрессивный аппарат. Власти довели штат полицейских до 300 человек, появилось жандармское управление, на Кладбищенской и Полевой улицах спешно возводились тюрьмы...

Впоследствии Перельман вспоминал об этом времени, как о времени своего духовного взросления. Он говорил, что белостокские события тех лет были для него наглядными уроками, благодаря которым он стал лучше понимать жизнь, яснее видеть ее социальную, классовую основу.

Первый опыт

В мае 1899 года Якову в читальне попалась на глаза вышедшая третьим изданием книжонка некоего виленского магистра Махина, в которой утверждалось, что в ноябре 1899 года «наступит конец света». Подобных сочинений в ту пору появлялось немало, особенно в провинции, где ловкие шарлатаны наживались на невежестве обывателей. В предисловии Махин писал, что «даже ученые мужи и те предсказывают на конец года обильное выпадение звезд» (действительно, в научных журналах сообщалось об этом), что, дескать, знаменует приближение «конца света».

Яков решил попытаться найти объяснение предстоящему небесному явлению. На столе появились книги Камилла Фламмариона «Общедоступная астрономия» и «По волнам бесконечности», «Астрономические вечера» Германа Клейна, сочинение Александра Гумбольдта «Космос» и труд итальянского ученого астронома Джованни Скиапарелли о падающих звездах. Постепенно росла груда выписок и стала обрисовываться научная причина звездопадов. Юному Перельману неожиданно пришла в голову мысль... написать научно-популярную статью об ожидаемом небесном явлении и разоблачить в ней вздорные измышления «магистра» Махина. Мысль поистине была дерзкой! Подумать только, с одной стороны, «виленский магистр» с его брошюрой о конце света и, с другой, – никому неведомый семнадцатилетний школяр из Белостока в роли опровергателя! Он рассказал матери о своем намерении, и она горячо поддержала сына. О задуманном Яков не решился поделиться даже со своими любимыми учителями Бунимовичем и Мазлумовым. По существовавшим тогда правилам ученикам под угрозой исключения из школ запрещалось печататься в газетах и журналах.

Рассчитывать на помощь старшего брата Осипа не приходилось, так как он в 1897 году по окончании реального училища уехал в Петербург, где поступил в Лесной институт.

Когда статья была выверена в научном отношении, Яков в конце июля 1899 года отослал ее в редакцию газеты «Гродненские губернские ведомости», подписав литерами «Я. П.» (под этим псевдонимом впоследствии будут опубликованы многие статьи и очерки Перельмана).

До чего же была велика радость Якова, когда через две недели почтальон принес на Александровскую улицу письмо из Гродны. В нем говорилось, что статья редакцией получена, очень понравилась и уже набрана. «Наборщики благодарят Вас, господин Я. П., за необыкновенно четкий почерк. Причитающийся Вам гонорар в сумме 7 руб. 31 коп. серебром будет переведен по напечатании Вашей статьи».

И вот мать с сыном, склонившись, перечитывают статью, напечатанную в номере газеты от четверга 23 сентября 1899 года, под крупным заголовком «По поводу ожидаемого огненного дождя» (см. Приложение 3). Статья занимала три больших столбца и производила солидное впечатление эрудированностью автора, достоверностью материала, привлекала живостью изложения. Конечно, этот первый опыт научно-популярного творчества не был свободен от стилистических погрешностей, однако при всех своих литературных недостатках он содержал зерна занимательности и читался с большим интересом.

Удачная форма непринужденной беседы сочеталась с запоминающимися подсчетами, удачными сопоставлениями, историческими экскурсами. Были в ней и парадоксальные выводы, например, о том, что обычный увеселительный фейерверк... гораздо опаснее, нежели «огненный дождь». Шаг за шагом юный автор подводил читателя к научному пониманию сути предстоявшего 1 ноября 1899 года небесного явления. Подробно рассказывалось о созвездиях, где возникают звездопады, – Персеиды, Андромеиды, Леониды. Когда орбита Земли, сообщал автор, пересекает пояса падающих звезд, мы видим на небе следы мелких небесных тел, сгорающих при вхождении в плотные слои земной атмосферы. В статье говорилось и о происхождении этих частиц – их порождают кометы, теряющие часть своего вещества при обращении вокруг Солнца: огненные дожди осени 1899 года обязаны своим происхождением «Комете-1 1886 года», периодически пересекающейся с орбитой Земли.

В заключение говорилось, что «огненные дожди» – явление частое и что в следующем, 1900 году «мы снова будем свидетелями одного из величественнейших явлений природы».

Обилие приведенных в статье научных сведений, их своеобразное истолкование говорили о том, что юный автор серьезно готовился, чтобы ее написать. И не просто – написать, а еще и выразить свое отношение к сочинениям, подобным книжонке «виленского магистра».

Публикация статьи окрылила Якова, и он еще усерднее налег на занятия. 3 июля 1901 года он окончил Белостокское реальное училище. В свидетельстве №951, выданном ему, по 11 предметам (из 12) значились пятерки. «А посему, – говорилось в документе, – Перельман, на основании ст. 90 устава реальных училищ, может поступать в высшие специальные училища, подвергаясь только поверочному испытанию». За блестящие успехи реалист получил похвальный лист и ценную книгу.

Итак, средняя школа позади. Что же дальше? Высшего учебного заведения не то что в Белостоке, но даже в губернском городе не было. Мудрая мать рассудила: надо последовать примеру старшего сына Осипа и подать бумаги в петербургский Лесной институт. Принимали туда без экзаменов, по конкурсу аттестатов средних учебных заведений. Якову с его круглыми пятерками, чего доброго, могло и повезти. От Осипа пришло письмо с сообщением о документах, которые надлежало представить в приемную комиссию института. 16 июля 1901 года Яков отправил по указанному адресу пакет с нужными справками на имя «его превосходительства Э.Э. Керна», директора С.-Петербургского императорского Лесного института.

В конце августа пришел долгожданный ответ: принят!

Ученый лесовод I разряда

Осенью 1901 года Яков надел форму студента Лесного института и дал подписку, что «будет неукоснительно следовать всем предустановленным правилам». Новичок-студент и понятия не имел о том, что дирекция института запрашивала белостокского полицмейстера о «благонадежности» своего будущего воспитанника... Ответ полиции гласил: «Ни в чем предосудительном не замечен».

Императорский Лесной институт во многих отношениях резко отличался от всех других высших учебных заведений России. Подобно Константиновскому Межевому институту в Москве и некоторым другим высшим школам, готовившим специалистов по землеведению, агрономии, лесному делу и кадастру, Лесной институт выделялся ярко выраженным демократическим составом студентов. В год поступления Якова их насчитывалось 540, в большинстве своем состоявших из людей «простого звания»; детей дворян было 19 процентов, остальные – из семей лесничих, егерей, мещан, унтер-офицеров, крестьян. Более двух третей студентов пришли в институт из реальных училищ: дирекция отдавала им предпочтение перед выпускниками гимназий, так как реалисты были гораздо лучше подготовлены по физико-математическим дисциплинам.

На первых порах Яков поселился у брата, студента 3-го курса, снимавшего комнату на Большой Подъяческой улице.

Почти три десятка новых, ранее неведомых учебных дисциплин предстояло осилить юноше из Белостока. Вначале он пользовался записями лекций, которые вел Осип, но мало-помалу учеба захватила его, и он отдался ей со всем присущим ему усердием и прилежанием, одинаково рьяно посещая обязательные и второстепенные лекции.

По обширности изучавшихся в Лесном институте предметов его можно назвать высшим политехническим учебным заведением специального направления. Выпускникам присваивались звания «ученого лесовода». В расписаниях занятий значились такие предметы, как «Биология лесных зверей и птиц», «Прикладная лесоводческая энтомология», «Лесные законы и кадастр», «Лесовозвращение», «Лесная химия», «Охотоведение», «Лесная таксация», «Геодезия», «Лесное строительное искусство» и другие. Основательно велось преподавание зоологии, ботаники, дендрологии, почвоведения, метеорологии и, разумеется, высшей математики и физики.

Летом студенты отправлялись на практику в Лисинское лесничество или на Охтинскую лесную дачу под Петербургом. Яков постигал таксацию, технологию лесоразведения, смоло- и дегтекурения, углежжения «в кострах лежачих и стоячих».

Жилось Якову нелегко. Надо было платить 60 рублей в год за обучение, на собственный кошт питаться, справлять студенческую форму, платить за квартиру. Помощи от матери ожидать не приходилось – она в последнее время часто хворала. Выручал Осип, который иногда печатал небольшие научно-популярные очерки в журналах «Природа и люди», «Вокруг света». По совету старшего брата Яков решил попытать счастья на этом поприще и написал очерк «Столетие астероидов», который был напечатан в №4 журнала за 1901 год под литерами «Я. П.». Очерк насыщен интересными сведениями, почерпнутыми из серьезной научной литературы. В живом изложении трактовался закон Боде – Тициуса о распределении планет в мировом пространстве по их расстояниям от Солнца, рассказывалось об астрономе-любителе почтмейстере Генке, открывшем малую планету Астрею. «Вообще, – писал Яков, – погоня за астероидами – область, как нарочно созданная для любителей; достаточно обладать небольшой трубой, звездной картой и запастись терпением, чтобы иметь возможность открыть малую планету». И далее: «С первого взгляда может показаться странным, что ученые потратили и продолжают тратить столько средств на открытие таких «мелочей», как астероиды. Но в природе нет мелочей. Кто знает! Может быть, эти жалкие, холодные обломки составляли когда-то живой, цветущий мир? Величественная проблема рождения и смерти миров начертана на этих немых глыбах, и пытливым умам будущих веков суждено прочесть по ним великую тайну природы».

Платил Сойкин начинающим авторам сущие гроши. Якову пришлось бегать по частным урокам, но и этого заработка не хватало. 17 августа 1902 года он подал прошение директору института: «Не имея возможности внести установленной платы за право слушания лекций, честь имею покорнейше просить Ваше превосходительство ходатайствовать об освобождении меня от уплаты за первое полугодие 1902/03 академического года».

Учитывая блестящие успехи студента, его прошение было удовлетворено.

В мае 1903 года грянула беда: скоропостижно скончалась мать, и братья, получив внеочередные отпускные билеты, уехали в Белосток хоронить своего самого дорогого человека...

Возвратившись, Яков вновь окунулся с головой в учебу. Теперь он как отличавшийся академическими успехами и выдающимися способностями студент и как круглый сирота стал получать небольшое пособие.

В числе многих профессоров и преподавателей института были два педагога, к которым Яков питал особую привязанность: профессор Д.А. Лачинов (1842...1902 гг.), читавший курс физики, и А.С. Домогаров (1863...1906 гг.), преподававший высшую математику и механику. Лачинов вошел в историю русской науки как крупный ученый-электротехник, создавший теорию расчета электрических машин и передачи электроэнергии на большие расстояния, а также как автор ряда работ в области метеорологии и климатологии.

Лекции Лачинова были строго академическими, отличались глубиной математических обоснований. Спрашивая любого студента, профессор обязательно интересовался подробностями: историей основополагающего опыта, требовал полного математического вывода того или иного физического закона. Так как специальных хрестоматий по курсу физики не было, то студентам приходилось «нырять» в первоисточники, а они были на немецком, французском и латинском языках. (Позднее, в начале 20-х годов, будучи преподавателем физики, Перельман впервые составит такую хрестоматию; она была издана четырьмя выпусками.)

Лабораторным занятиям по физике уделялось столь же большое внимание, как и лекционному курсу. Кабинеты были хорошо оборудованы всеми необходимыми приборами для проведения опытов по механике, теплоте, акустике, электричеству, магнетизму, оптике. Перельман начертил несколько схем по курсу кинематики, заслужив похвалу профессора за их каллиграфическое исполнение.

Особенную симпатию Яков испытывал к 33-летнему профессору А.С. Домогарову. Это был, несомненно, выдающийся знаток своего предмета и великолепный педагог, многим напоминавший Якову его учителей по Белостокскому реальному училищу Мазлумова и Бунимовича. Суть педагогического метода Домогарова можно охарактеризовать словами поэта Эмиля Верхарна: «Сквозь груду фактов до идеи». Глубокий анализ Домогаров ставил выше механического умения оперировать математическим аппаратом. Изяществу выкладок (или, как он говорил, «элегантности вычислении») отдавал предпочтение перед решениями каноническими. Лекции Домогаров читал вдохновенно, математику считал «царицей всех наук», утверждал, что она со временем пронижет все отрасли знания. Его лекции были обильно уснащены историческими экскурсами, подробностями из жизни великих математиков. Впервые от Домогарова Яков услышал о том, что математика и физика помогают вырабатывать у человека правильное мировоззрение.

Как и профессор Лачинов, Домогаров выделял и поощрял тех студентов, которые, помимо учебников, привлекали дополнительные источники, в частности по истории математики и механики.

Надо ли говорить, что студент Перельман, уже однажды испытавший радость общения с великолепными педагогами Бунимовичем и Мазлумовым, снова испытал восторг от встречи с Лачиновым и Домогаровым!? Впоследствии Яков Исидорович не раз вспоминал своих учителей добрыми словами.

Собственно говоря, подобное явление наблюдается в любой школе: ведь учат все педагоги, а лепят, формируют будущую личность лишь немногие. В Белостоке Якова Перельмана «лепили» его мать и Мазлумов с Бунимовичем, в Лесном институте «скульпторами», завершившими «лепку», стали Лачинов с Домогаровым.

Педагоги по достоинству оценили способности студента Якова Перельмана. Лачинов еще в 1901 году предложил Якову остаться после окончания института на кафедре физики, «чтобы приготовить себя к профессорской деятельности». Домогаров же полагал, что Якову место только на кафедре математики. Однако студент, с благодарностью приняв эти лестные предложения, всерьез подумывал об иной карьере.

Школа, которую прошел Яков Исидорович в Белостоке и затем в Петербурге, дала ему глубокие разносторонние знания. Безукоризненная достоверность научных сведений, их отточенное, изящное изложение, высокая общая и физико-математическая культура – все это составило тот фундамент, на котором впоследствии было возведено здание занимательной научной популяризации точных знаний. Да, он был хорошо подготовлен к труженической жизни, о которой столь верно говорилось в отзыве, написанном белостокским учителем Кудрявцевым.

...И вот, наконец, теоретические и практические занятия позади. По совету профессора Д.Н. Кайгородова, читавшего курс лесной технологии, Перельман взял для своей дипломной работы тему: «Старорусский казенный лесопильный завод. Его оборудование и работа». За полгода, отведенных для написания дипломной работы, Яков основательно проштудировал солидное количество специальной литературы. В качестве прототипа дипломант выбрал крупную лесопилку в Соломбале под Архангельском, куда ездил весной 1908 года для изучения дела на месте.

Дипломная работа Перельмана получила высокую оценку. Ученый совет факультета постановил «отгектографировать описание завода, составленное студентом Я. Перельманом, для рассылки оного описания с приложением чертежей всем казенным лесопильным заведениям империи в качестве образца тщательной разработки, пригодной для практических надобностей».

Дипломанту предстояло еще сдать выпускные экзамены по 12 основным и 6 вспомогательным дисциплинам. Лишь одна четверка (по плодоводству) вкралась в экзаменационную ведомость, все остальные – пятерки. За выдающиеся успехи студент Я. Перельман 13 января 1909 года* удостаивается звания «ученый лесовод I разряда» с выдачей почетных знаков: окончившему с отличием курс (золотой ромбик с зелеными эмалевыми ветками) и знака в память 100-летия института (1802...1902 гг.), а 22 января 1909 года получил диплом №62.

* В связи с болезнью Перельман получил в 1907 году годичный академический отпуск, поэтому окончил институт на год позже.

Нужно было думать о дальнейшей деятельности. Молодой ученый получил несколько весьма лестных предложении. Управляющий имениями миллионера Кочубея, владельца колоссальных лесных угодий в Курской губернии, пригласил Перельмана занять должность главного лесоустроителя, сулил хорошее жалованье и квартиру в Старом Осколе. Другой лесопромышленник уговаривал уехать в Чернигов на пост управляющего дубовыми лесами.

Но ученый лесовод I разряда отказался от всех заманчивых предложений. Его влекли не лесные дебри. Учась в институте, он уже давно сотрудничал в журнале «Природа и люди», где публиковал научно-популярные очерки. К моменту окончания института Перельман настолько углубился в чащу журналистики, что отречься от нее уже был не в силах. Призвание литератора возобладало в нем над профессией ученого лесовода*. К тому времени из-под его пера вышли уже десятки научно-популярных очерков, статей и заметок. Были в активе Перельмана и более крупные литературные работы. Например, в 1902...1903 годах он подготовил для издательства П.П. Сойкина трехтомное переложение многотомного труда Брэма «Жизнь животных».

* Профессией лесовода Перельман не занимался. Лишь в 1916 году, когда его пригласили на работу в Особое совещание по топливу, Яков Исидорович, ознакомившись с плачевным состоянием дела дровяного отопления Петрограда, предложил перевести стрелку часов на час вперед, чтобы сэкономить дефицитное топливо: предложение было реализовано.

Глава 2. Стремянная, 12

На стезе журналистики

Многие годы литературной деятельности Перельмана связаны с домом №12 на Стремянной улице Петербурга. Здесь находилось известное всей России книгоиздательство Петра Петровича Сойкина (1862...1938 гг.). Размах его работы был поразителен: журналы 32 названий, 7 газет, сотни наименований книг ежегодно*. В его типографии в 1896 году был напечатан сборник «Материалы к характеристике нашего хозяйственного развития», в котором была и работа В.И. Ленина «Экономическое содержание народничества и критика его в книге г. Струве». Опубликование сборника обернулось для Сойкина крупными неприятностями: весь тираж был арестован царской цензурой и почти полностью сожжен.

* Об издателе П.П. Сойкине см.: Адмиральский А., Белов С. Рыцарь книги. Л., 1970 г. Правительством РСФСР ему была назначена персональная пенсия.

В 1901 году Перельман начал сотрудничать в одном из наиболее популярных еженедельников, издававшихся Сойкиным, – «Природа и люди». Его первый номер вышел в свет 2 ноября 1889 года и сразу же завоевал признание читателей. В журнале было пять отделов: историко-биографический; романов и повестей; географо-этнографический; научно-технический; текущих событий (или отдел «Смеси»). Как указывалось в редакционной статье первого номера, журнал ставил своей целью «познакомить читателей с природой, тайнами подземного мира, людьми всех стран света, с последними открытиями науки, с тайнами бездн океана и безграничными пространствами небесными... По всем этим отделам видное место будет отведено нашему отечеству – России».

Для реализации намеченной программы П.П. Сойкин и первый редактор журнала В.С. Груздев привлекли к участию в нем виднейших ученых, путешественников, литераторов, переводчиков.

В 1904 году Перельман, продолжая учиться в Лесном институте, стал ответственным секретарем редакции журнала. В конце 1905 года он снял комнату неподалеку от редакции – на Владимирском проспекте, дом 7.

На первых порах тематика журнальных статей и очерков Перельмана ограничивалась преимущественно астрономией: о положении звезд на небе в разные времена года; об академике В.Я. Струве – организаторе Пулковской обсерватории; о каналах на Марсе. Немало заметок написано было и для отдела «Смесь» – о дрессировке певчих птиц, о крупнейшем алмазе Куллинан, электрической печи Анри Муассана, фотографии будущего... Немало очерков было посвящено и лесным сюжетам (особенно в 1902...1909 годах). В очерке «Красота в природе», носящем откровенно атеистический характер, говорится, что гармония и красота в природе – отнюдь не результат проявления таинственной «божьей воли», а заключается «в законах действия молекулярных сил и расположения частиц материи». В числе других «лесных» очерков: «Органы чувств у растений», «Кое-что о птичьих яйцах», «Почему птицы летят правильным строем?», «Паук-птицеед». В очерке «Насекомые в янтаре», прекрасно написанном и иллюстрированном оригинальными фотографиями, говорится: «Можно подумать, что природа сама позаботилась о пытливых палеонтологах, сохранив от разрушительного влияния времени остатки древней животной и растительной жизни под прозрачной оболочкой золотистой смолы».

Немало очерков посвящено было физико-математическим темам и прикладной технике. Интересен очерк «50 000 за доказательство теоремы». Подумать только, говорилось в нем, что всего лишь одна фраза стоит пятьдесят тысяч! «Ее написал французский математик Пьер Ферма. Вот она: «Сумма двух одинаковых степеней (за исключением вторых) не может быть той же степенью».

Речь идет о Большой теореме Ферма, записанной учеными в такой форме: «Уравнение xⁿ + yⁿ = zⁿ при n > 2 не имеет целых положительных решений».

В начале XX века немецкий инженер П. Вольфскель внес в Геттингенское научное общество 50 тысяч золотых марок, предназначенных в качестве премии решившему эту теорему. Премия не выплачена до сих пор, так как в общем виде теорема не доказана.

В очерке «Что такое криптография?» говорится о шифрах, в частности об описанных в рассказе Эдгара По «Золотой жук» и в романе Жюля Верна «Жангада», один из героев которого, судья Рибейро, потратил немало труда и времени, чтобы разгадать тайну зашифрованного документа. (Впоследствии мы найдем в «Занимательной арифметике» и «Живой математике» немало криптографических головоломок.)

В заметке «Радий и загадка жизни» прозорливо замечено, что радий, едва успев выйти из лаборатории Кюри, «перевернул чуть ли не вверх дном все основные теории физики и химии».

В журнальных публикациях Перельмана ярко проступило его поразительное искусство оперировать сухими цифрами. Вот, к примеру, очерк «Когда цифры говорят». Перельман спрашивает: «Как можно заставить цифры говорить?». И отвечает: «Только путем неожиданного сравнения. Допустим, например, вы запомнили, что ближайшая звезда Альфа Центавра отстоит от Солнца на столько-то и столько-то биллионов верст; это еще пока нисколько не обогащает ваших знаний. Другое дело запомнить следующее сравнение: если лампа в вашей комнате в Москве изображает Солнце, а орех в сажени от нее – Землю, то, согласно этому масштабу, лампу – Альфа Центавра надо бы поместить в... Петербурге! Вот теперь вы действительно получили надлежащее представление о масштабе, по которому построена звездная Вселенная».

Эта же тема прозвучала и в очерке о туманности Ориона: «Эта туманность удаляется от Земли со скоростью 17 километров в секунду. С того момента, как я пишу эти строки, до того, как вы будете их читать, пройдет несколько миллионов секунд, и бездна взаимного удаления двух объектов возрастет на десятки миллионов километров».

Благодаря Перельману в еженедельнике «Природа и люди» были напечатаны работы К.Э. Циолковского «Без тяжести» (1914) и «Вне Земли» (1917). Сотрудничал Перельман и в другом журнале, выпускавшемся Сойкиным, – «Знание для всех» (выходил с 1913 по 1917 год). Это было оригинальное издание монографического характера: каждый выпуск посвящался какой-нибудь одной теме. Так, в №8 за 1914 год была напечатана работа Перельмана «Далекие миры».

В числе авторов, с которыми общался Яков Исидорович, был и Н.А. Морозов – знаменитый революционер-шлиссельбуржец. Несмотря на 20 с лишним лет, проведенных в царских тюрьмах, он сохранил ясность ума, бодрость духа. Поэт, ученый, впоследствии почетный член Академии наук СССР, Морозов немало потрудился и на поприще научной популяризации. Н.А. Морозов многие годы возглавлял Российское общество любителей мироведения (где Перельман был ученым секретарем). Якова Исидоровича и Николая Александровича объединяла общность взглядов на значение научно-популярной литературы для просвещения масс.

Имя Морозова стало часто появляться на страницах журнала, и царские цензоры усмотрели в его сочинениях «дух недопустимого вольнодумства». Да и в других выпусках журнала они не раз находили «крамолу». Например, 25-й номер журнала за 1902 год был арестован за опубликование рисунка «Порка крестьян в помещичьем имении».

Демократическое направление журнала «Природа и люди» обратило на себя внимание В.И. Ленина. Во время пребывания в сибирской ссылке Владимир Ильич посетил Красноярскую библиотеку, где с большим интересом просматривал комплекты журнала.

В связи с тем что Перельман очень часто печатался в журнале, ему пришлось придумать себе несколько псевдонимов. Это диктовалось еще и тем, что ему как студенту запрещалось печататься в газетах и журналах под страхом исключения из учебного заведения.

До сих пор было установлено восемь псевдонимов Якова Исидоровича: «Я. П.»; «Я. Л-ой»; «Я. Лес-ной»; «Я. Лесной»; «П. Сильвестров» (от латинского «сильвеструм» – лесной); «Цифиркин»; «П. Рельман» и «-я».

Автором настоящей книги выявлены еще три псевдонима, под которыми публиковал свои очерки в журнале «Природа и люди» Яков Исидорович Перельман: «Я. Л-ной» (1906, №37); «П. Я-в» (1907, №11) и «Я. Недымов» (в отличие от старшего брата Осипа, печатавшегося под псевдонимом «Осип Дымов»). Все публикации «Я. Недымова» касались астрономических тем (их более полутора десятка, подписанных этим псевдонимом). Впервые он появился в качестве подписи к очерку «Вифлеемская звезда» (1903, №7). Автор начал его, казалось бы, вполне «благонамеренно» – с истолкования традиционного библейского мифа о вспыхнувшей новой звезде на небе Вифлеема. Но это был лишь повод для того, чтобы с научными фактами в руках опровергнуть измышления церковников о «чуде», явившемся будто бы волхвам. Перельман ведет неторопливый, серьезный атеистический разговор о периодичности появления новых звезд в различных созвездиях, дает обширную историческую сводку наблюдений за многие сотни лет. «Это могла быть новая звезда, действительно вспыхнувшая внезапно на небе» – таково резюме.

Другой очерк «Я. Недымова» – «Шесть дней творения» (1904, №1) – также по своему духу атеистический, антиклерикальный. Библейскую легенду о сотворении мира за шесть дней Перельман толкует в двух планах. Вот глядите: то, что создал господь бог, согласно Библии, всего за шесть дней, и вот то, что по неоспоримым данным науки возникло в процессе эволюции за три-четыре миллиарда лет.

В №20 (1906) «Я. Недымов» печатает занимательный очерк «Небо будущего». Небо, которое мы наблюдаем сегодня, писал он, есть небо... далекого прошлого. А нынешнее небо увидят лишь далекие потомки. «Астрономия, – заключает автор, – есть по преимуществу наука Прошлого».

Если внимательно сопоставить все очерки, подписанные псевдонимом «Я. Недымов», с аналогичными астрономическими сюжетами в таких книгах Перельмана, как «Занимательная астрономия», «В мировые дали» и «Вечера занимательной науки», то сразу же выявится их тождественность. Более того, в «Занимательную астрономию» целиком вошли очерки о новых звездах, о дуге большого круга, о Луне и звездах на флагах некоторых восточных стран. Это дает право утверждать, что все публикации, подписанные псевдонимом «Я. Недымов», принадлежат перу Якова Исидоровича.

Здесь необходимо хотя бы кратко сказать о творчестве старшего брата Осипа Перельмана.

Осип Исидорович Перельман (1878...1953), по образованию ученый лесовод II разряда, был в свое время известным беллетристом и драматургом. Он писал под псевдонимом «Осип Дымов», «Каин», «Вомыд», «Скорпион» и др. Свою литературную карьеру Осип начал с научно-популярного очерка «Рассказ капитана», напечатанного в журнале «Вокруг света» (1892, №11). Он активно сотрудничал в журнале «Природа и люди» и во многих других периодических изданиях. Для рассказов и миниатюр О. Дымова характерны обрывочные эпизоды, недосказанность, мелькание причудливых литературных построений, клочковатость переживаний героев, дешевый скептицизм, модная «мистическая дымка». То же касается и многочисленных драматических произведений Осипа Дымова. Народный артист СССР Л.О. Утесов, сыгравший когда-то роль Йошке-водовоза в пьесе Дымова «Певец своей печали», подметил стремление ее автора к созданию искусственной атмосферы загадочности, вычурности и манерности языка. Как все это непохоже на ясный и предельно четкий, образный язык сочинений* младшего брата – Якова!

* О творчестве Осипа Дымова см.: Чуковский К.И. Собр. соч. Т. 6. М., 1959, с. 163...172; Фидлер Ф.Ф. Первые литературные шаги. М., 1911.

Контракт с Сойкиным

Еженедельник «Природа и люди» издавался в течение 28 лет (1889...1917). За это время вышло 1470 номеров журнала. Долгих 17 лет проработал в его редакции Яков Исидорович, напечатавший в нем более 500 очерков, статей и заметок. Перельману обязан своим появлением на свет сборник рассказов и повестей «Мир приключений». В 1908 году он предложил Сойкину выпускать этот сборник в качестве бесплатного приложения к журналу «Природа и люди». По замыслу Перельмана, сборник должен был включать в себя лучшие произведения зарубежных мастеров приключенческого, научно-фантастического и детективного жанров. Перельман, свободно владевший пятью иностранными языками, отбирал из зарубежной периодики соответствующие произведения, приглашал переводчиков (а кое-что и сам переводил; например, Конан-Дойля), редактировал переводы.

Первая книжка сборника «Мир приключений» вышла в свет в 1910 году, и она сразу же привлекла внимание читателей. Сборник выходил до 1928 года. В нем были опубликованы произведения Герберта Уэллса, Артура Конан-Дойля, Луи Буссенара, Эдгара По и других зарубежных писателей. Публиковались и сочинения отечественных авторов.

Несомненно, многолетняя журналистская деятельность Перельмана была не только отличной школой оперативной работы в печати, но и кузницей, в которой выковывалось литературное и популяризаторское мастерство. Эти качества в полной мере проявились в первой книге Перельмана – «Занимательная физика».

Яков Исидорович начал писать ее в 1908 году, отбирая для нее материалы из своих публикаций. Почему его будущая многочисленная семья занимательных книг началась именно с этой книги? Потому что по математической и астрономической тематике уже существовала популярная (но не занимательная!) литература: «В царстве смекалки» и «В царстве звезд» Е.И. Игнатьева, а также сходные книги других авторов. (Позднее, накопив опыт и мастерство, Яков Исидорович прикоснется и к этим темам своим пером талантливого популяризатора.) Кроме того, немало «сенсационных» нелепостей из области физики печаталось в различных бульварных изданиях, и Перельман, читая многочисленные письма читателей в редакцию журнала «Природа и люди», сталкивался с превратным толкованием элементарных физических явлений, законов механики, возможностей создания вечных двигателей, понятия о массе и весе. Это натолкнуло его на поиски нетривиальной формы борьбы с бытовавшим невежеством. Была еще одна причина, побудившая Перельмана написать задуманную книгу. Он не питал симпатий к абстрактным, оторванным от живой действительности «казенным» учебникам по физике. Конечно, он отдавал себе отчет в том, что его «Занимательная физика» но призвана заменить официальные пособия; она должна будет рассказать о физических явлениях совсем по-иному и иным языком.

В начале 1908 года Перельман завел специальную папку с надписью: «Пригодится для будущей книги», – какой именно, он еще и сам себе до конца не представлял. Папка постепенно наполнялась выписками, набросками и вырезками. Год спустя он приступил к работе над книгой, а осенью 1910 года рукопись «Занимательной физики» (часть первая) была завершена. О том, как она увидела свет, Яков Исидорович рассказал автору этой книги в 1932 году.

Было это 20 ноября 1910 года. В тот день Перельман не без волнения переступил порог кабинета Сойкина – на этот раз в качестве автора книги. Издатель торопливо и, как показалось Якову Исидоровичу, небрежно перелистал рукопись.

– Что за странное название – «Занимательная физика»? Разве физика, наука строгая, может быть занимательной? А подзаголовок совсем собьет читателей с толку: «Сто сорок парадоксов, задач, опытов, замысловатых вопросов и прочее». Не кажется ли вам, что вы замахнулись на освященные веками школьные традиции? Ваша «Занимательная физика», чего доброго, еще может стать вызовом физике гимназической. Подумайте об этом, Яков Исидорович, ведь на вас могут ополчиться не только учителя физики, но и господа из министерства просвещения...

– Уверяю вас, Петр Петрович, – в некотором замешательстве ответил Перельман, – физика может быть изложена и по-иному, чем в казенных учебниках, а именно занимательно, живо и притом без всякого ущерба для научной стороны. Надеюсь, что, прочитав рукопись, вы и сами в этом убедитесь.

– Ладно, уговорили, как-нибудь прочитаю, – и Сойкин сунул папку в ящик своего письменного стола.

Смятение охватило Перельмана. Тирада издателя глубоко встревожила. Неужто и впрямь своей «Занимательной физикой» он бросает вызов «гимназической физике и педагогике»?

Придя к себе, Яков Исидорович вновь лихорадочно перелистал двадцатое издание гимназического курса физики К.Д. Краевича. Наугад раскрыта страница с описанием явления расширения тел при нагревании. «Как доступно и наглядно объяснить явление теплового расширения тел?» – вопрошает маститый автор. И отвечает: «Для того, чтобы определить коэффициент расширения, надо нагреть тело от 0° до 50° и повторить этот опыт, нагревая тело от 0° до 100° и деля удлинение на 100».

Такова, по Краевичу, доступность доказательства. Что же в нем наглядного? Ничегошеньки...

Волнуясь, перелистал затем свою рукопись, отыскивая в ней сходный сюжет. Ага, вот он. На 600-верстной Николаевской железной дороге Петроград – Москва ежегодно в летнее время кем-то неизвестным прибавляется несколько сот саженей дорогой телефонной проволоки, а зимой то же количество проволоки бесследно похищается. Щедрый даритель провода – летняя жара, а похититель – зимняя стужа. Дело в том, что медная проволока при нагревании удлиняется в полтора раза больше, чем стальная, а от холода во столько же раз укорачивается. Поскольку проволоку подвешивают на столбах с некоторым провисанием на случай температурных воздействий, то прибавка в ее длине или укорачивание глазу не заметны. Но совсем другое дело в случае, например, с жесткими стальными мостами. Так, сильные морозы зимой 1904 года во Франции послужили причиной серьезного повреждения одного из мостов через Сену: стальной остов моста от холода стал на целых 48 сантиметров короче, в результате чего его верхнее покрытие сперва вздулось, а потом разрушилось.

Казалось бы, описано одно и то же физическое явление. «Так чье же интереснее?» – подумал Перельман.

И все же надо было обладать немалым мужеством, чтобы решиться на создание книги. Одно дело – разрозненные заметки и очерки в журнале – там публикацию по прочтении и забыть немудрено. А тут книга... Быть может, лучше предать ее забвению и забрать у Сойкина рукопись?

Ночь проведена без сна, в раздумьях и волнениях: обнародовать «Занимательную физику» или последовать совету Вольтера: в сомнении воздерживайся?

Мужество, однако, заключается вовсе не в том, чтобы без оглядки ломиться вперед. Главное в том, чтобы, не страшась неизбежных упреков, непонимания и, быть может, собственного разочарования, подчиниться убежденности и повиноваться тайному властному голосу творчества: «Встань, иди вперед, дерзай!».

И Перельман твердо решил: буду добиваться издания книги!

Прошло несколько месяцев. За это время Перельман не раз встречался с Сойкиным, но спросить его о судьбе рукописи считал неудобным. Тем временем папка пополнялась все новыми и новыми материалами.

Весной 1912 года Сойкин послал курьера за Перельманом.

– Наконец-то я удосужился прочитать ваш опус, Яков Исидорович. Знаете, пожалуй, получится интересная книга и пойдет! Я велел подготовить контракт с вами на ее издание. Вот, подпишите здесь. Полагаю, что для начала двухсот рублей за глаза хватит.

В 1913 году книга вышла в свет.

Ни сам Перельман, ни Сойкин не предполагали, что она вызовет столь ошеломляющий успех у читателей. Книгопродавцы наперебой заказывали допечатку тиража.

С волнением ждал автор рецензии на книгу. Первым откликнулся на нее инженер В.В. Рюмин из Николаева. В рецензии, напечатанной в журнале «Электричество и жизнь» (1913, №7...8), он писал, что «Занимательная физика» представляет «собою удивительно интересный подбор задач, вопросов и парадоксов из всех отделов физики, чтение которых служит прекрасным умственным развлечением и может побудить к серьезному изучению физики... Не боясь впасть в преувеличение, скажем, что после друга нашего далекого детства – чудесной книги Гастона Тиссандье «Научные развлечения», это первая книга, которая читается с таким же неослабевающим интересом и дает такую же (если не большую) массу материала для размышлений над вопросами, которые лишь кажутся «общеизвестными» и к которым так оригинально, так своеобразно подошел талантливый автор».

Этот отзыв, принадлежавший перу известного популяризатора науки, порадовал Перельмана. Хвалебные отзывы появились и в других газетах и журналах. Однако Яков Исидорович с волнением ожидал откликов ученых-физиков и педагогов.

В конце 1913 года появилась рецензия профессора физики Петербургского университета О.Д. Хвольсона. Орест Данилович писал: «Действительно занимательная книга, интересная даже для специалистов по физике. В ней собран обширный и разнообразный материал, изложение ясное и правильное».

Отзыв профессора, автора многотомного университетского курса физики, многого стоил!

Однако одной лишь рецензией Орест Данилович не ограничился. Он пожелал встретиться с автором книги и пригласил его к себе домой. Как рассказывал впоследствии Яков Исидорович, между ними произошел такой разговор:

– Книгу вашу прочитал с превеликим удовольствием, она превосходна во всех отношениях. Я старый физик, курс в университете читаю скоро сорок лет, но, признаюсь, не представлял себе, что сей предмет может быть столь увлекательно изложен. Однако среди физиков, а я знаю многих, вашей фамилии нигде не встречал. Кто вы есть, сударь?

– Я ученый лесовод первого разряда... – смущенно вымолвил Перельман.

– Стало быть, вы слушали курс физики у покойного Дмитрия Александровича Лачинова? Что ж, у него было чему поучиться, физик он был отменнейший. А теперь вот что я вам скажу, господин Перельман. Лесоводов-ученых у нас предостаточно, а вот людей, которые умели бы так писать о физике, как пишете вы, нет вовсе. Мой вам настоятельнейший совет: продолжайте, обязательно продолжайте писать подобные книги и впредь!

От Хвольсона Перельман ушел окрыленный...

Вскоре был составлен новый контракт (на более приличных условиях), и в 1916 году появилось второе издание «Занимательной физики» уже в двух частях.

Что же представляла собою эта книга, ставшая родоначальницей обширной семьи занимательных сочинений ее автора?

В первом издании книги было 12 глав, охватывающих механику, теплоту, оптику и акустику. Неожиданности подстерегали читателей с первой же страницы: «С воздушного шара, неподвижно держащегося в воздухе, свешивается лестница, на нижней ступеньке которой стоит человек. Он начинает взбираться по лестнице. Куда должен при этом переместиться воздушный шар – вверх или вниз?». На следующей странице – новая «западня»: «Как, по-вашему, когда мы движемся вокруг Солнца быстрее – днем или ночью?». Вопрос может показаться поначалу нелепым: какое значение имеет время суток для движения Земли? Однако имеет! В Солнечной системе мы совершаем два движения: несемся вокруг Солнца и одновременно вращаемся вокруг земной оси. Оба движения нужно сложить, но результат получится разный для дня и ночи. В полночь, оказывается, наше движение ускоряется, так как к нему прибавляется поступательное движение Земли в пространстве, а в полдень, наоборот, замедляется, поскольку отнимается от нее.

Привлекали внимание читателя и такие вопросы: «Можно ли вскипятить воду снегом?», «Почему белый снег в светлую лунную ночь кажется темнее черного бархата, освещенного Солнцем?». Вот еще одна неожиданность, припасенная автором: «Если вы хотите определить, откуда доносится звук кузнечика, кукованье кукушки и т.п. неопределенные звуки, – не поворачивайтесь головой на звук, а, напротив, отворачивайтесь в сторону».

Второй выпуск «Занимательной физики» содержал 10 глав, трактовавших о тех же разделах физики, но более расширенно; появились и новые главы (например, глава V – «Путешествие в пушечном ядре», глава VIII – «Магнетизм и электричество»). В предисловии говорилось: «Составитель старался, насколько умел, придавать изложению внешне интересную форму, сообщать привлекательность предмету... Для оживления интереса к физическим вычислениям в некоторые задачи этого сборника введены числовые данные (чего в первой книге автор избегал). Я знаю, что длинные ряды «бездушных» формул отпугивают весьма многих любителей физики. Но, право же, отказываясь от знакомства с математической стороной явления, такие недруги математики лишают себя огромного удовольствия заранее предвидеть ход явления и определить все его условия».

Во второй части книги еще выпуклее обозначилась парадоксальность истолкования физических явлений.

На внутренней стенке закрытой банки, уравновешенной на особо чувствительных весах, сидит муха. Что произойдет с весами, если муха покинет свое место и начнет летать внутри банки? В каком случае из самоварного крана падают более тяжелые капли воды: когда вода горяча или когда остыла?.. Почему водопроводные краны делают отвинчивающимися, а самоварные – поворотными?.. Почему облака, состоящие из капелек влаги, не падают на Землю?.. Будет ли действовать сифон в пустоте?..

Подобных вопросов, имеющих самое непосредственное отношение к физике, в книге множество. И каждый из них ломает устоявшиеся, привычные представления о тех или иных физических явлениях и законах, заставляет ум напрягаться в поисках правильного ответа.

«Занимательной физике» было уготовано завидное долголетие. Чуть ли не каждые год-полтора выходило новое издание, но все равно спрос на книгу удовлетворялся далеко не полностью. И всякий раз книга (теперь уже в двух частях) выходила существенно обновленной, дополненной новыми примерами, сообразно развитию науки. Сравним два ее издания: второе (1916) и тринадцатое – последнее прижизненное (1934). Количество глав осталось примерно одинаковое, но зато коренным образом изменилось ее содержание за счет включения новых материалов. «Физика, – писал Перельман в предисловии к изданию 1934 года, – даже в начальных своих основаниях непрестанно обогащается свежими материалами, и книга должна периодически включать их в свой текст... Книга, можно сказать, писалась в течение двадцати лет ее существования. В последнем издании от текста первого сохранена едва ли половина». Изменения и дополнения диктовались успехами науки и ее технических приложений. Так появились новые материалы о физике затяжного рекордного прыжка с парашютом К.Ф. Кайтанова, о полете стратостата «Осоавиахим-1», подъеме эпроновцами ледокола «Садко»... Иными словами, актуальная, злободневная тематика буквально вторгалась на страницы книги.

Яков Исидорович всегда оставался острым, наблюдательным публицистом, зорко следившим за новыми достижениями науки и техники и старавшимся сделать их достоянием широких масс читателей.

В 1915 году в личной жизни Якова Исидоровича произошло большое событие. Летом он отдыхал и лечился на курорте в Сестрорецке, где познакомился с молодым врачом Анной Давидовной*. Вскоре они поженились. Супруги сняли квартиру на Петербургской стороне, на Плуталовой улице, в доме №2. С той поры Перельман указывал этот адрес во всех своих книгах.

* Жена Я.И. Перельмана А.Д. Каминская-Перельман (1884...1942 гг.) родилась в г. Острове Псковской губернии. В 1913 году окончила в Петербурге Женский медицинский институт, затем работала врачом на курортах, в госпиталях, Пироговской поликлинике в Петрограде. В начале Великой Отечественной войны добровольно пошла работать в госпиталь. Погибла во время блокады Ленинграда от голода в январе 1942 года.

Что такое занимательная наука?

Чем же привлекла и продолжает привлекать внимание читателей «Занимательная физика»? (В 1981 году вышло ее 21-е издание.)

Чтобы до конца понять секрет волшебного мастерства Перельмана как писателя, основателя нового жанра научно-популярной литературы, необходимо разобраться в методе его работы, заглянуть в его творческую лабораторию. К счастью, Яков Исидорович сам помог дать исчерпывающий ответ на вопрос о том, в чем же таится секрет неувядаемости его книг. В архиве сохранилась необычайно интересная статья Якова Исидоровича «Что такое занимательная наука», дающая ключ к пониманию существа его творческого метода. Написана она была летом 1939 года (Ленинградское отделение архива АН СССР, ф. 796, оп. 2, ед. хр. 9, лл. 1...12. – Полностью публикуется впервые.). Вот что в ней говорится.

* * *

Искусство удивляться

Мы рано перестаем удивляться, рано утрачиваем способность, которая побуждает интересоваться вещами, не затрагивающими непосредственно нашего существования.

То, что живо занимало нас, когда нам «были новы все впечатления бытия», перестает привлекать внимание, становясь привычным. Вода была бы, без сомнения, самым удивительным веществом в природе, а Луна – наиболее поразительным зрелищем на небе, если бы то и другое не попадалось на глаза слишком часто. Привычка угашает интерес; на явлениях, совершающихся вокруг нас поминутно, трудно даже сосредоточить внимание. Находить в старом новое – удел гения. «Открыть спутники Юпитера, фазы Венеры, пятна на Солнце мог каждый, имеющий телескоп, досуг и прилежание, – писал Лагранж о Галилее. – Но нужен необыкновенный гений для вывода законов из явлений, беспрестанно наблюдаемых и, однако, никем не объясненных» (имеется в виду установление Галилеем законов падения тел).

В падении яблока Ньютон усмотрел предмет для глубоких размышлений, приведших к открытию мирового закона*. Но сколько людей видят падающие вещи, ничуть не задумываясь над этим явлением. Привыкли даже к парашюту и не удивляются падению живого человека с облаков на землю. Чтобы преодолеть косность рутинного мышления, чтобы привлечь внимание к чересчур знакомым предметам, надо показать их в новом свете, раскрыть незнакомые стороны. Вещь, падающая сверху вниз, – не диковинка; другое дело парашют, взлетающий снизу вверх, или предмет, сам взбирающийся вверх по уклону, или хотя бы вещь, которая не падает, будучи оставлена без опоры. Такие парадоксы подстрекают любознательность, обостряют интерес, а где есть интерес, там широко открыты ворота для новых восприятий, новых знаний.

* Легенда о том, что к открытию закона всемирного тяготения Ньютон пришел, наблюдая падение яблока с яблони, во времена Перельмана считалась достоверным фактом.

«Занимательная наука» в книгах и экспонатах

Подобный подход составляет отличительную особенность того направления в популяризации знаний, которое носит название «занимательной науки». В литературе она представлена серией книг, не богатой пока по перечню авторов и названий, зато многочисленной по количеству экземпляров. Произведения этой серии, принадлежащие перу академика А.Е. Ферсмана, профессора А.В. Цингера, В.В. Рюмина, В.И. Прянишникова, В.Н. Лебедева и др., в том числе и десяток книг, составленных мною, успели распространиться в Союзе в количестве более 2 000 000 экземпляров. В библиотеках Домов культуры и крупных заводов книги серии занимательной науки имеются нередко в сотне экземпляров, и тем не менее они не стоят на полке: их всегда читают, на них ведется длинная запись в очередь.

Занимательная наука имеет не только книжное существование; в последние годы она овеществлена в экспонатах нового просветительного учреждения – Дома занимательной науки в Ленинграде. Сделан опыт перенесения принципов этого течения также и на экран (фильм «Занимательная физика»). Словом, занимательная наука – направление, многосторонне выявившееся. Уместно поэтому подробнее остановиться на особенностях этого течения в популяризации.

«Чтобы знали факты, чтобы не было верхоглядства»

Кто вздумал бы судить о занимательной науке исходя только из буквального смысла карамзинского слова «занимательный», тот, вероятно, отождествил бы ее с наукой развлекательной, увеселительной. Однако простая справка в «Толковом словаре русского языка» показывает, что сущность дела здесь вовсе не в простой развлекательности: «занимательный – возбуждающий интерес, внимание». Это кратко, но вполне правильно характеризует одну из существенных черт занимательной науки.

Но мне хотелось бы рассказать здесь о занимательной науке не тремя словами, а отметить подробно ее главные особенности, отличающие ее от других течений в популяризации знаний.

Прежде всего это течение не берется популяризировать все на свете, всю науку в полном ее объеме. Оно обслуживает ограниченный, но весьма ответственный участок – элементарные основания наук, которые далеко не всегда усваиваются как следует в школе. Занимательная наука начинает с пополнения пробелов школьной подготовки. Еще Платон говорил: «Круглое невежество – не самое большое зло; накопление плохо усвоенных знаний еще хуже». Не желая способствовать этому худшему злу, занимательная наука не спешит знакомить с последними достижениями науки, минуя первые ее страницы. Популяризатор должен прежде всего заботиться о том, чтобы его читатели или слушатели «знали факты, чтобы не было верхоглядства» – так писал В.И. Ленин по поводу «Русской истории» профессора М.Н. Покровского*.

* У В.И. Ленина: «...чтобы не было верхоглядства, чтобы знали факты...» (Полн. собр. соч., т. 52, с. 24).

Сказанное об исторической науке верно и для всякой другой. Нет смысла рассказывать об особенностях недавно открытой «тяжелой воды» такому слушателю, который еще не знаком со свойствами воды обыкновенной. Зачем говорить о космических лучах тому, кто не знает основных законов оптики? Такая погоня за научной сенсацией ведет к насаждению вредного зазнайства, которое хуже честного неведения. Занимательная наука не хочет быть причастна к подобной популяризации. Она придерживается лозунга академика И.П. Павлова. «Последовательность, последовательность и последовательность! С самого начала своей работы приучите себя к строгой последовательности в накоплении знаний, – говорил он, обращаясь к молодежи. – Изучите азы науки, прежде чем пытаться взойти на ее вершины. Никогда не беритесь за последующее, не усвоив предыдущего».

Помогать думать

Вторая особенность занимательной науки в том, что приемы ее не исключают работы ума слушателя, а, напротив, побуждают мысль работать. Именно этого и добивался от популяризации В.И. Ленин...

Умственный труд неразрывно связан с приобретением прочных знаний, и занимательная наука ничуть не стремится освободить от него. Она желает лишь сделать этот труд интересным, а потому и приятным, стремится опровергнуть тысячелетнюю поговорку о горьком корне учения.

Почему так важно сделать предмет обучения интересным, сказано было уже выше. Вдвойне важно это, когда речь идет об усвоении основ наук. Элементы науки трактуют о вещах обыденных, о явлениях привычных, настолько примелькавшихся, что зачастую мы попросту их не замечаем. Кто из нас помнит, есть ли на циферблате наших карманных часов цифра шесть? А ведь мы видели свои часы десятки тысяч раз – по много раз на день в течение ряда лет! Если с трудом замечаются чересчур привычные вещи, то еще труднее побудить ум размышлять над ними. Нужны особые приемы, чтобы привлечь наше внимание к такому предмету, заставить дремлющую мысль работать. Занимательная наука стремится к тому, чтобы привычная вещь, давно знакомое явление, утратившее в наших глазах интерес, показывалось с новой, необычной, подчас неожиданной стороны. Новизна подстрекает интерес, а интерес помогает сосредоточить внимание и будит работу мысли.

Приемы занимательной науки

Какими же средствами это достигается? Дать исчерпывающий их перечень едва ли возможно потому, что каждый работник занимательной науки прибегает к своим приемам. Позволю себе привести здесь в качестве наглядных примеров некоторые из тех приемов, которые использованы в серии моих книг физико-математического содержания.

1. Положения науки иллюстрируются событиями современности: закон Архимеда поясняется на примере подъема «Садко» работниками ЭПРОНа; распространение звука в воздухе – на примере объявления мобилизации в Абиссинии с помощью звукового телеграфа*; ослабление притяжения по мере удаления от притягивающего центра иллюстрируется расчетом потери веса самолета на значительной высоте и т.п.

* Имеется в виду вероломное нападение фашистской Италии в 1935 году на Эфиопию (прежнее название – Абиссиния). На борьбу за свою независимость поднялся весь народ этой страны. В ряде районов мобилизация была проведена с помощью ударов в барабаны, гонги.

2. Привлекаются примеры из мира техники: применение эхо в мореплавании, проект профессора Михельсона использования солнечного тепла для отопления Москвы*, стробоскопический эффект в технической практике и т.п.

* Речь идет о проекте профессора В.А. Михельсона отапливать здания за счет накопленной летом даровой энергии Солнца. Солнечное тепло нагревает коллектор, расположенный на крыше. Нагретая Солнцем вода перекачивается в трубы, находящиеся в подвале на глубине 30...40 метров, нагревая почву. Аккумулированного тепла, по Михельсону, должно хватить для отопления здания зимой.

3. Используются – зачастую неожиданным образом – страницы художественной литературы, не только фантастической, но и общей; разбор задач на максимум оживляется расчетами над материалом рассказа Л.Н. Толстого «Много ли человеку земли нужно»; даже шуточные рассказы А.П. Чехова («Репетитор», «Письмо к ученому соседу»), Марка Твена, Джерома могут быть привлечены при изложении вопросов математики или физики.
4. Для той же цели пригодны иногда легенды и сказания: былина о Святогоре, предание об изобретении шахматной игры, о гробе Магомета, легендарные рассказы об Архимеде и т.д.
5. Обостряют интерес к предмету различные фантастические опыты: описание мира, из которого устранена тяжесть или трение, последствия внезапных прекращений вращения Земли, изменения наклона ее оси и т.п.
6. Используются кажущиеся нелепости (горячий лед; море, в котором нельзя утонуть; поимка летящей пули рукой) и озадачивающие вопросы: почему Луна не падает на Землю? Почему снег белый?
7. Разбираются распространенные предрассудки, например, о том, что затонувшие корабли не доходят до дна океана, что облака состоят из пузырьков пара, что портреты могут следить за зрителем (см. «Портрет» Н.В. Гоголя) и т.п.
8. Делаются неожиданные сопоставления: учение о подобии связывается с расценкой куриных яиц, действие возвышения в степень – с приготовлением гомеопатических лекарств или с разнообразием человеческих лиц, логарифмы – с музыкой и т.д.
9. Рассматриваются вопросы обиходной жизни: пользование льдом для охлаждения, пение самовара, различение вареного яйца и т.п.
10. Используются математические фокусы, подвижные игры (крокет), настольные игры (домино) и др. развлечения.
11. Указываются примеры использования науки на сцене, на эстраде, в цирке, в кино; акустические особенности театрального зала, суфлерской будки, объемное кино, фокусы, аттракционы, раковина в парке.
12. Привлекаются примеры из области спорта: затяжные прыжки с парашютом, сопротивление воздуха при беге, свойства теннисного мяча, состязания на дальность бросания и т.п.
13. Делаются интересные экскурсии в область истории науки.

«Но к чему все эти ухищрения? – возразят, пожалуй, иные читатели. – Разве сама по себе наука не увлекательна, что нужно искусственно поддерживать к ней интерес?». Спору нет, наука бесконечно интересна, но для кого? Для того, кто в нее углубился, кто овладел ее методами, а не для того, кто стоит лишь в ее преддверии. Популяризатор не может возлагать надежд на увлекательность самого предмета и освободить себя от забот о поддержании внимания читателя или слушателя. Он должен неустанно наблюдать за тем, следуют ли за ним читатели или готовы его покинуть. Если он не овладел вниманием читателя, все его усилия пропадут даром, как бы увлекательна ни была сама по себе излагаемая им тема. «Первой и последней, безапелляционной инстанцией является читатель, – писал К.А. Тимирязев в предисловии к своей книге «Жизнь растения». – Специалист может находить свое изложение добросовестным, преодолевающим значительные трудности, но, если оно просто не нравится читателю, оно уже не достигает своей цели и, следовательно, осуждено». Слова эти, безусловно, верны для каждой книги, предназначенной для чтения и первоначального ознакомления с предметом, а не для усидчивого его изучения.

Значит ли это, что надо превратить обучение в род забавы? Нет, и занимательная наука ни в какой мере не повинна в таком грехе. Роль развлекательного элемента в ней как раз обратная: не науку превращать в забаву, а, напротив, забаву ставить на службу обучению. К тому же, раскрывая неожиданные стороны в как будто знакомых предметах, метод занимательной науки углубляет понимание и повышает наблюдательность. Все это далеко от превращения науки в развлечение!

Кто же по праву родоначальник занимательной науки? Здесь не может быть двух мнений: заслуга эта принадлежит Жюлю Верну. Он был не только замечательный романист, создатель научно-фантастического жанра в литературе, но и величайший мастер научной пропаганды. Он первый показал, как надо популяризировать знания, всецело овладевая вниманием читателя и поддерживая в нем живейший интерес к предмету. Первый роман Жюля Верна «Путешествие к центру Земли», появившийся три четверти века назад, и положил начало занимательной науки*.

* Здесь вновь проявилась предельная скромность Перельмана. Отдавая должное таланту Жюля Верна как популяризатора науки в творцу жанра научно-фантастической литературы, все же необходимо подчеркнуть, что жанр занимательной популяризации создан Я.И. Перельманом.

* * *

Таков тот фундамент, на котором возведено здание перельмановской методики занимательной популяризации.

Необычное в обычном

Популяризация науки – ровесница самой науки, ибо первые общедоступные сочинения появились одновременно с выходом в свет и первых научных трудов, датируемых XV...XVI веками*. И до Перельмана были ученые и литераторы, писавшие живо, интересно о физике, математике, астрономии. Возьмем хотя бы Джона Тиндаля и его книгу «О звуке», «Астрономические вечера» Германа Клейна, «Историю свечи» Майкла Фарадея, книги Камилла Фламмариона, наконец «В царстве смекалки» и «В царстве звезд» Е.И. Игнатьева. Яков Исидорович никогда не утверждал, что его творчество возникло, так сказать, на пустом месте. Напротив, говорил он, существуют прочные традиции научно-популярной литературы. В библиотеке Перельмана имелось немало старинных научно-популярных книг. Иные из них, помнится, он показывал с улыбкой.

* Первый печатный сборник развлекательных задач, написанный итальянцем Альберти, вышел в 1568 году. В 1612 году появилась книга француза Клода Гаспара Баше «Игры и задачи, основанные на математике». В 1790 году вышла книга Жана Озанама «Математические и физические развлечения».

– Вот, поглядите, – говорил он, протягивая книгу в кожаном переплете. – Сочинение Ивана Краснопольского, изданное в Петербурге еще в 1789 году.

«Гадательная арифметика» – выведено на титульном листе. В предисловии сказано, что книга предназначается «для удивления любопытствующих». В ней собраны наивные числовые фокусы, не связанные какой-либо научной идеей или педагогической системой. Есть в ней и такая, с позволения сказать, задача: «Из 15 пленных христиан и столикого же числа магометанов велено, поставив их в ряд, оттуда освобождать девятого, покудова всех пленных не останется половина. Спрашивается, как их расставить, дабы христиан освободить, а магометанов в плену оставить?»

Другая книга, вышедшая в Петербурге в 1831 году, тоже стояла на полке у Перельмана, – «Занимательные и увеселительные задачи, изданные Иваном Буттером». Открывалась она страницей с магическими квадратами, далее следовало несколько десятков арифметических задач и головоломок. Вот некоторые из них: «Написать число 100 шестью девятками», «Размерить 10 ведр жидкости на две равные половины по 5 ведр, имея бочонки по 7 и 3 ведр».

Позднее появились и другие популярные (но не занимательные!) книги. Иные бесследно канули в небытие, другие оставили какой-то след, но ни одна из них, за исключением книг Перельмана, не создала эпохи в истории научно-популярного жанра.

Спрошенный на одной из читательских конференций о своих предтечах, Яков Исидорович ответил так: Россия богата именами превосходных популяризаторов науки. Я многому научился у них, но пишу не так, как они...

В этих двух словах «не так» и заключается вся суть!

Создание нового жанра уже само по себе – выдающееся литературное явление, вполне достаточное, чтобы прославить имя его творца. Наверное, литературоведы в конце концов отдадут должное Перельману как жанротворцу. Однако значение его открытия выходит далеко за рамки чисто литературоведческих понятий. Ведь Перельман, по сути, создал и утвердил новый вид занимательного образования – вот что главное! Даже самые строгие критики не находили в его книгах ни профанации науки, ни малейшего ее искажения. Зато все были единодушны в том, что создан новый вид своеобразного учебного пособия – доступного миллионам людей, остроумного, доказательного, даже веселого и вместе с тем научающего.

Значение и масштаб этого открытия станут еще более весомыми и значительными, если мы вспомним, в какое время оно было совершено. В стране, насчитывавшей многие миллионы неграмотных людей, где образование было уделом немногих, где средняя школа задыхалась в тисках казенной мертвечины с ее отупляющей зубрежкой, вдруг появляется совершенно особенная, истинно демократическая книга, увлекательно пропагандирующая азы физических знаний, пробуждающая желание учиться... Пожалуй, главное в том, что жанр занимательной популяризации, адресованный широким массам читателей, сразу же завоевал их признание.

Известно, что одной из важнейших особенностей творчества Перельмана было поразительное умение удивить, заинтересовать читателя. Достигалось это во многом при помощи парадокса – искусства видеть в каждой вещи и явлении то, чего еще никто и никогда ранее не видел или не наблюдал.

Как-то в беседе с автором настоящей книги Яков Исидорович привел слова Шерлока Холмса, сказанные доктору Ватсону: «Мир полон неожиданностей, но далеко не каждый их замечает». Да, все люди по своей натуре любознательны – одни больше, другие меньше. Но разглядеть в потоке заурядных фактов и явлений нечто особенное – удел не всякого. У некоторых это свойство обострено до крайности, оно не просто яркое, по ярчайшее. Явления, мимо которых тысячи людей проходят равнодушно, таким индивидуумам представляются из ряда вон выходящими. Уметь удивляться и удивлять других – редчайший дар. А если к нему прибавить еще и блестящее умение захватывающе рассказать об увиденном, то человек, обладающий столь редким даром, и сам становится уникальным, необычным.

Именно такой личностью и был Яков Исидорович Перельман!

Цель парадокса – удивить, огорошить, даже в известном смысле завести в тупик, с тем чтобы тут же подсказать, где искать выход из него. Постижение сути явления с помощью парадокса достигается, казалось бы, за счет внешнего эффекта. Но какую парадоксальность необходимо было избрать для целей научной популяризации? Прибегнуть к такому ее виду, как гиперболическое выворачивание сути предмета наизнанку? (Этим превосходно владели, например, Гилберт Честертон, Ричард Шеридан, Бернард Шоу.) Но при этом выпячивались бы гротескные стороны объекта, а это грозило выставлением научной истины в саркастическом свете. Перельману больше по душе была литературная манера новеллистов (особенно О'Генри) с ее «западней последнего абзаца», в котором неожиданно разрубаются хитросплетенные сюжетные узлы. Поэтому Перельман предпочел метод остранения (отстранения? – Прим. ред.) предмета. Впрочем, тут пригодилась и гиперболизация с ее подчас крутыми поворотами мысли. Перельман искусно пользовался ею для того, чтобы показать набившую оскомину школьную премудрость в совершенно ином свете, сохраняя при этом строгость научной сути. Резко расходящийся с общепринятыми представлениями вывод – одна из важнейших особенностей жанра занимательной популяризации, очень метко охарактеризованная датским поэтом Питом Хейном:

Чтобы представить
привычное
Крупным планом,
Нужно уметь
обычное
Сделать странным.

Но чтобы мыслить парадоксально, надобен ум, способный на это. Перельман обладал им. «Есть еще на земле смертные, которые умеют весело отпирать и запирать потайной ящичек с парадоксами» – эти слова Виктора Гюго в полной мере можно отнести к Якову Исидоровичу. Достаточно просто перелистать хотя бы его «Занимательную физику», чтобы убедиться в этом. Вот ее «герои»: камень, пешеход на улице, стакан с водой, швейная игла, игральная карта, телега... Казалось бы, какая разница в том, шагаем ли мы с юга на север или наоборот? Для вас, возможно, это не имеет значения, но не для Перельмана! Простейшими выкладками он докажет, что, шагая с севера на юг, вы станете легче, чем если пойдете в обратном направлении.

Если вдуматься, то в книгах Перельмана ведется самое настоящее следствие: в увлекательной форме выясняются глубинные связи научных явлений. И вопросы, которые он задает своим слушателям, – разве не вопросы следователя?

Почему после того, как вымоешься в бане, сапог не хочет влезать на ногу?

Почему от брошенного в воду камня расходятся круги?

Почему острые предметы колючи?

Почему блестят начищенные сапоги?

Почему деревья круглые, а не треугольные или квадратные?

Сколько должна весить паутинная нить, протянутая от Земли до Солнца? (В ответе на этот вопрос «вдруг» выясняется, что по своему удельному весу паутина плотнее дуба.)

Почему у телеги передние колеса меньше задних?

Знаете ли вы, что энергии стакана кипятка хватит на то, чтобы поднять легковой автомобиль на высоту многоэтажного дома? Ах, вы не верите такому невероятному утверждению? Что ж, давайте считать вместе, приглашает Перельман. В стакане примерно 250 граммов кипящей воды. При остывании на один градус вода потеряет четверть калории. Но ведь одна калория, учит физика, способна поднять груз в один килограмм на высоту 427 метров. Следовательно, энергии, заключенной в стакане кипятка, хватит, чтобы вознести груз массой около 9 тонн на высоту одного метра. «Такую же работу, – заключает Перельман, – совершает 5-тонный паровой молот, падающий с высоты человеческого роста». И чтобы окончательно удивить читателя, добавляет: «Та же самая энергия заключена в залпе из 20 винтовок».

Вот так: стакан кипятка и законы термодинамики!

Кто оглушает сильнее: три младенца на расстоянии трех метров или два младенца на расстоянии двух метров? Не спешите с ответом: «Конечно, три младенца!», ибо Перельман тут же докажет, что два младенца потревожат ваш слух сильнее...

Наган лежит на дне Марианской впадины Тихого океана, на глубине 11 километров. Давление там 1 100 атмосфер. Выстрелит ли револьвер?

Нет, потому что пуля выталкивается из ствола нагана давлением газов всего лишь в 300 атмосфер.

Два бумажных кольца подвешены на лезвиях безопасных бритв. На кольцах покоится рейка. Ударьте резко по ней палкой. Что произойдет? Рейка вмиг переломится, а бумага останется в целости.

Обмотайте гвоздь туго бумажной полоской по спирали и попытайтесь поджечь бумагу. Она ни за что не загорится.

А почему поет самовар? Оказывается, этим вопросом всерьез интересовался еще в XVIII веке шотландский ученый Джозеф Блэк, изучавший «пение» нагретых сосудов. Он установил, что в «пении» участвует дуэт: поднимающиеся пузырьки нагретого воздуха и вибрация стенок сосуда.

А вот вопросы иного характера.

«В марте 1917 года жители Петрограда были встревожены таинственными знаками на дверях многих квартир. Что бы это значило?»

«В одном советском учреждении обнаружили несгораемый шкаф, сохранившийся еще с дореволюционных времен. Ключи были утеряны. Как открыть его?» («Занимательная арифметика»).

«Если я скажу вам, что вы сейчас сядете на стул так, что не сможете встать, хотя и не будете связаны, вы примете это за шутку. Ну, хорошо же, садитесь вот так...» («Занимательная механика»).

А ведь все это – физика!

Что же это – завязки приключенческих рассказов? Если хотите, да. Только приключения особенные – приключения мысли и воображения.

Философ Герберт Спенсер однажды заметил: «Неправда, чтобы истины науки были лишены поэзии». Всем своим творчеством Перельман прекрасно подтвердил эту мысль.

Л.Э. Разгон в своей книге «Живой голос науки» приводит такой эпизод. Он однажды спросил у мальчика, забросившего все уроки и игры ради книги Перельмана, что ему понравилось в ней? Ответ гласил: «А интересно, ну, как Шерлок Холмс!».

Член-корреспондент Академии наук СССР М.В. Волькенштейн заметил, что «остроумие сродни научной мысли. Шутка, острота чаще всего связаны с парадоксальностью, неожиданностью сочетания явлений и понятий». Посмотрите, с каким юмором полемизирует Перельман с церковниками и отстаиваемой ими легендой о всемирном потопе. Если бы даже вся вода, содержащаяся в атмосфере Земли, выпала без остатка, то и в этом случае получился бы слой воды толщиной всего в два с половиной сантиметра. Допустим, продолжает рассуждать автор, что дождь лил, не переставая, сорок дней и ночей. И все равно никакого потопа не произошло бы, никакой Ноев ковчег не понадобился бы. По такой воде впору лишь бумажные кораблики пускать...

Что касается самого Ноева ковчега, то приводился расчет его вместимости, тем более что все данные для подсчета дала сама Библия: «Построй себе ковчег из дерев гоффер и нимотриклин, отделений сделай в ковчеге три, жилья сделай в ковчеге – нижнее, среднее и верхнее и осмоли его изнутри и снаружи... 300 локтей в длину, 50 локтей в ширину, 30 в высоту...» (Локоть – 21 дюйм, или 53,3 сантиметра). Расчет, таким образом, покажет, что «жилплощадь» ковчега равна всего лишь 9 120 квадратных метров. И на ней требовалось поместить 300 видов наземных млекопитающих, 13 000 птиц, 3 500 пресмыкающихся, 10 000 паукообразных, 1 400 земноводных, 360 000 насекомых, сотни тысяч обитателей морей. И естественный вывод: «Чему же научили нас с вами проделанные расчеты? Тому, что библейский рассказ о всемирном потопе и о Ноевом ковчеге не заслуживает никакого доверия!».

Для творчества Перельмана характерно удивительное умение вести доверительную беседу с читателем – его книги полны таких обращений: «Представьте себе...»; «Вы в этом сейчас сами убедитесь»; «Давайте-ка совместно подсчитаем».

Ну хорошо, парадокс – парадоксом, он в дозированной форме необходим и полезен, но на нем одном далеко не уедешь; читателю довольно скоро наскучит один и тот же прием. Перельман понял, что для успеха нового жанра необходимо сплавить в один монолитный слиток парадоксальность, историю науки и соответствующие сюжеты, почерпнутые из художественной литературы. Это была новая и совершенно неизведанная тропа, по которой еще не ходил никто из популяризаторов науки.

Поначалу Перельман сомневался: возможен ли подобный сплав? Что может предложить научному популяризатору художественная литература? Там господствуют свои жанровые законы, свои герои, язык и стиль... И все это как будто глубоко чуждо научно-популярному сочинению, пусть даже написанному презанимательно. А чуждо ли?

В рассказе Герберта Уэллса «Новейший ускоритель» описана микстура, делающая органы чувств человека весьма восприимчивыми к раздельному и чрезвычайно растянутому во времени восприятию быстротекущих процессов. Человек, отведавший такого снадобья, мог выпустить из рук стакан и в течение нескольких часов наблюдать его падение на пол. Омнибус представлялся окаменевшим, застывшим на месте... Разве этот рассказ не содержит материала для физической новеллы об измерении невероятно коротких промежутков времени? (Попутно отметим, что Герберт Уэллс предвосхитил изобретение так называемой «лупы времени» – сверхскоростной фото- и киносъемки.)

Ну хорошо, Уэллс – писатель-фантаст, все его произведения так или иначе держатся на какой-нибудь научной или технической идее. Однако и другие, весьма далекие от жанра научной фантастики писатели, разве они не оставили сюжетов, могущих быть использованными популяризатором науки?

Оставили, и в изобилии!

Писатель Каронин (Н.Е. Петропавловский) рассказал о некоем Пыхтине, изобретателе вечного двигателя. Прекрасно, это пригодится для эссе о законе сохранения энергии.

А.П. Чехов в рассказе «Репетитор» повествует о весьма быстром способе решения на счетах сложной алгебраической задачи. Но ведь этот сюжет так и просится на страницы «Занимательной алгебры»!

Английский романист Джером К. Джером в повести «Трое в лодке, не считая собаки» пишет о «въедливости» керосина, оставляющего пленки на воде. Великолепный повод поговорить о свойствах летучих маслянистых жидкостей и поверхностном натяжении.

Яков Исидорович убедительно показал, что и художественная литература является бездонным кладезем сюжетов для научного популяризатора.

Но разве история науки не может служить таким же (если не большим!) источником сюжетов?

М.И. Сеченов в монографии «Физиология органов чувств. Зрение» описал процесс стереоскопического видения – отличный трамплин для того, чтобы пояснить физическую суть стереоскопии.

Альберт Эйнштейн вскользь обронил фразу о «странности поведения паровоза», который трогается с места не только сам, но тянет и прицепленные к нему вагоны. Что ж, великий физик-ученый подал физику-популяризатору неплохую идею увлекательно рассказать о кинематике локомотива...

Аналлы истории также предложили Перельману изрядное количество любопытных фактов. Расшифровка в 1914 году древнеегипетского папируса Ринда дала возможность описать древнейшие способы умножения. Древнеримский полководец Теренций, ставший жертвой собственной арифметической неграмотности, попал на страницы «Живой математики».

Немало в книгах Якова Исидоровича и сюжетов, навеянных мифологией: легенда о Святогоре-богатыре, о Дидоне, основательнице Карфагена, и другие сюжеты нашли свое место на страницах его занимательных книг.

По самым скромным подсчетам в занимательных книгах Перельмана использовано более 700 историко-литературных сюжетов, мастерски обработанных для целей популяризации основ математики и физики.

Каждое литературное произведение живет по законам своего жанра. Свои законы есть и у созданного Перельманом жанра. Перельман был и «физик» и «лирик» одновременно – в том смысле, что все, о Чем он сообщал читателям, в научном отношении абсолютно достоверно и в то же время об этом рассказано столь ярко и впечатляюще, что надолго остается в памяти.

У французов есть поговорка: «Человек – это стиль». Ее можно отнести и к Перельману. Созданный им жанр потребовал выработки и своего стиля. Его особенностями являются отточенный, ясный и неторопливый язык, совершенно лишенный даже налета какой бы то ни было сенсационности и назойливой дидактики, язык доверительной, на равных, беседы с уважаемым читателем. Яркость, образность, неожиданные повороты мысли, философская глубина, поэтичность изложения, проникновение в самую суть явления – вот главные черты стиля произведений Перельмана. Вчитайтесь в них внимательно, и вы обнаружите предельное напряжение сюжета, вытекающее из сути предмета популяризации. Этот непременный атрибут истинно художественного произведения – неотъемлемая часть творчества Перельмана.

«Обитатели» книг

Теперь понятно, почему книги Якова Исидоровича столь плотно «заселены». На их страницах мы встретимся с мудрецом из Эллады Фалесом, Архимедом, арабским математиком Магометом-Бен-Музой, средневековым ученым Антонием де Кремоной, Леонардо да Винчи, Пушкиным, Гоголем, Чеховым, Толстым, Лежандром, Лейбницем, Ньютоном, Ломоносовым, Жюлем Верном, Гербертом Уэллсом, Марком Твеном и многими другими. И каждый помянут к месту.

Вот лишь один сюжет, он почерпнут из рассказа Л.Н. Толстого «Как в городе Париже починили дом». Речь идет о том, как французский инженер Молар выпрямил покосившиеся стены здания Музея искусств и ремесел. Молар пропустил сквозь стены два ряда толстых железных болтов, потом развел огонь под нижним рядом болтов. Удлинившись от нагревания, они несколько выступили наружу. Молар стянул их гайками до отказа, затем охладил болты, отчего они сжались, стянув стены. Молар несколько раз повторил этот цикл. То же самое он проделал и с верхним рядом болтов. В результате стены выпрямились. Перельман приводит расчет: каждый болт стягивал стену с усилием до 40 тонн.

В книгах Перельмана «прописаны» не только ученые и писатели, но и токари, жестянщики, водолазы, парашютисты, портные, пахари, машинисты – все они с их житейскими и профессиональными ситуациями остроумно вводятся в тот или иной физико-математический очерк.

Еще в журнале «Природа и люди» Перельман опубликовал заметку об американской фермерше Эвелин Джексон. Она стирала мешки из-под медного колчедана и обратила внимание на то, что вместе с мыльной пеной наверх всплывали частички руды. Это мешало стирке и порождало у фермерши чувство досады. Перельман, включив этот эпизод в «Занимательную механику», написал, что Эвелин Джексон, сама того не ведая, открыла физико-химическое явление флотации. Он подкрепил свой рассказ расчетом подъемной силы мыльных пузырей и показал, почему легкий пузырек мог поднимать на поверхность тяжелые крупинки медной руды.

Интересен анализ, которому Перельман подвергает некоторые сочинения Жюля Верна и Герберта Уэллса. Нисколько не умаляя их литературных достоинств и научной прозорливости, Яков Исидорович остроумно показывает, на какой научной «ниточке» держится то или другое произведение. Так, еще в 1915 году он впервые высказал парадоксальную, но с точки зрения физики абсолютно верную мысль, что герой романа Уэллса «Человек-невидимка» Гриффин должен быть слеп, потому что обесцвеченные колбочки и палочки глаз не могут передавать в мозг зрительные раздражения.

Герой жюльверновского романа «Приключения капитана Гаттераса» доктор Клоубонн зажег на 48-градусном морозе трут с помощью чечевицы, изготовленной из куска льда. В этом, констатирует Перельман, нет ничего невероятного. В 1763 году в Англии таким способом удалось разжечь костер. Надо только, чтобы линза была изготовлена из чистейшего льда и предельно точно отшлифована.

Для того чтобы рассказать о громадном количестве таких фактов, надо было прочитать массу книг! И они были прочитаны так, как умел читать Яков Исидорович.

Его личная библиотека, насчитывавшая более 10 тысяч томов, на нескольких языках, собиралась в течение десятилетий. Основу книжного фонда составляли труды классиков науки, ее выдающихся популяризаторов, беллетристов. Было у Перельмана и немало раритетов – знаменитая «Арифметика» Леонтия Магницкого, первые русские учебники по математике и физике. В обширной квартире на Плуталовой улице, дом 2, книги были повсюду – на полках в старинных шкафах орехового дерева, на письменном столе, подоконниках, на вольтеровском кресле. Теперь, вспоминая эти книжные монбланы, диву даешься обширности знаний и интересов их владельца. Из многих книг торчали разноцветные закладки: у Якова Исидоровича была, видимо, своя система индикации прочитанного. Добавьте к этому десятки журналов – их комплекты за многие годы возвышались в обширной передней на стеллажах.

Две большие стены кабинета занимали шкафы с каталожными карточками. Это была, вероятно, самая интересная часть писательского арсенала. В ящичках хранились библиографические карточки, вырезки. Одна группа ящичков имела общую зеленую табличку: «Занимательная физика», другая – с красной отметкой – «Занимательная арифметика» и т.д. Разделители (тоже разных цветов) отмечали рубрики: «К главе V», «К главе VII»... Вырезки и карточки с красными крестиками в верхнем правом углу означали, что содержащийся в них материал уже использован.

Перельман внимательно следил за патентной литературой, был в курсе новейших достижений науки и техники – ведь в 20...30-х годах он являлся экспертом Ленинградского бюро изобретений.

Писатель Л.Э. Разгон вспоминает о своей встрече с Перельманом в 1936 году на его квартире в Ленинграде, «Пододвинув к себе стопу очередной почты, Перельман взрезал пакеты и пробегал письма, перелистывал журналы и газеты, советские и зарубежные – английские, американские, немецкие, французские... И хотя все журналы и газеты, им просмотренные, были совершенно свежими и нетронутыми, он как будто открывал их именно там, где ожидал увидеть что-то интересное. И, найдя, обводил цветным карандашом, отмечал страницу закладкой или же брал карточку и быстро исписывал ее четким, крупным, каким-то школьным почерком. Не оборачиваясь, он доставал откуда-то из-за спины ящик, и карточка немедленно укладывалась на место. Смотреть на все это было не только интересно – увлекательно! Как будто перед тобой бесперебойно работает хорошо налаженная, отрегулированная интеллектуальная машина, безошибочно схватывающая, фиксирующая, выбирающая, сортирующая»*.

На педагогическом поприще

Начало 20-х годов отмечено в жизни Якова Исидоровича весьма плодотворной педагогической деятельностью, составлением учебных пособий для средней школы. В его автобиографии говорится:

«1918...1920 гг. – преподавал физику и математику в Петроградском рабочем политехникуме.

1920...1921 гг. – читал курс физики и математики в Псковском педагогическом институте.

1921...1922 гг. – преподавал физику в Петроградском коммунистическом университете.

1922 г. – преподавал физику в Петроградском энерготехникуме и в Высшем военно-морском училище (ныне имени М.В. Фрунзе).

Сохранились также документы о том, что 16 августа 1923 года Перельмана пригласили прочитать курс физики на рабфаке Петроградского педагогического института имени А.И. Герцена.

Итак, пять с лишним лет преподавательской деятельности в различных учебных заведениях... Это были трудные для Советской страны годы. Еще шла гражданская война, но уже началось восстановление разрушенного империалистической и гражданской войнами народного хозяйства Республики, которой остро нужны были собственные кадры квалифицированных рабочих и специалистов.

Как педагог Перельман понимал, что перед ним в аудиториях сидят рабочие, крестьяне, вчерашние солдаты и матросы, общеобразовательный уровень которых невысок, но тяга к знаниям исключительно велика. Нужны были особые педагогические приемы доходчивого, понятного изложения учебного материала.

Перед Перельманом возникла сложная проблема: какой из существующих методов избрать для преподавания физики и математики? Методов было много: формально-дидактический (свойственный казенной педагогике старой классической гимназии с ее слепой зубрежкой), абстрактно-канонический (характерный для старых университетских курсов) и многие другие. Однако Перельман, следуя созданному им методу занимательной популяризации, использовал его в своей педагогической практике, с тем чтобы наилучшим образом воздействовать на чувства и умы аудитории, сделать научные истины возможно более убедительными, максимально усвояемыми, тверже запоминаемыми. Для достижения такого педагогического эффекта Яков Исидорович широко практиковал наглядность обучения – опору сознательного мышления.

Манера и стиль чтения лекций Перельманом отличались своеобразием. Голос у него был тихий, но внятный, в аудиториях царила полная тишина, достигавшаяся отнюдь не ораторскими приемами лектора, а глубоким проникновением в существо вопроса. Яков Исидорович иллюстрировал своп лекции многочисленными историко-научными примерами, экскурсами в область литературы. Он пользовался не только традиционными наглядными пособиями и приборами из училищных кабинетов, но и оригинальными собственными, приносимыми из дома. Так, па одной из лекций по физике в Высшем военно-морском училище он демонстрировал образец вечного двигателя – массивный деревянный диск желтого дуба, укрепленный на горизонтальной оси. В спиралевидных пазах диска перекатывались стальные шары. Как бы сильно курсанты ни раскручивали громыхавшую машину, она довольно быстро останавливалась, хотя по расположению шаров в пазах, казалось, должна была вращаться безостановочно. Тут же следовало обстоятельное пояснение закона сохранения энергии и па доске выводилось математическое доказательство неосуществимости перпетуум мобиле.

Но, пожалуй, наиболее впечатляющим был прибор (также принесенный из дома), наглядно истолковывавший закон Гаусса о нормальном распределении случайных величин. В январский день 1920 года Перельман читал лекцию по математике в Псковском педагогическом институте. Преподаватель чувствовал, что его студенты не очень отчетливо представляли себе этот закон, хотя и знали математическую запись и умели изображать его графически, в координатах. Однако физическая сущность закона явно ускользала от них. А без этого, полагал педагог, нет и не может быть твердых знаний. Тогда он применил совершенно необычный способ наглядного пояснения Гауссова закона.

Лектор извлек из коробки треугольную фанерную доску в стеклянном футляре. На доске в шахматном порядке были густо набиты гвозди с откусанными шляпками и укреплены вертикальные рейки. Из верхней части доски торчала обыкновенная воронка.

– Этот нехитрый прибор, – начал педагог, – известен под названием доски Гальтона. Он позволит нам уяснить сущность закона Гаусса. – Затем, достав какой-то кулечек, добавил: – Ив этом нам поможет пшено.

– П-ше-но? – донесся со скамей чей-то голос. И было в нем не только удивление, но и недоумение. Во-первых, как это можно с помощью пшена доказывать математические законы? И во-вторых, пшено – дефицитнейший продукт той голодной поры, – намеревались употребить явно не по своему прямому назначению...

– Вот именно, пшено, – подтвердил лектор. Он принес свой пайковый рацион крупы для демонстрации опыта. – Теперь прошу внимания!

Яков Исидорович установил доску Гальтона в наклонном положении и стал сыпать тонкой струйкой пшено в воронку. Сквозь прозрачную стеклянную переднюю стенку всем хорошо было видно, как зерна в хаотическом беспорядке соударялись одно с другим, стукались о шпеньки и рейки, прыгали, как одержимые, отскакивая во все стороны. Новые порции пшена сыпались в воронку, дикая пляска зерен продолжалась.

Однако – что это? Пшено неожиданно начало вести себя по меньшей мере странно. Зерна по-прежнему сыпались в полнейшем беспорядке. Но, разбиваясь о торчавшие шпеньки и об рейки, они укладывались на доске в удивительном порядке.

– Вот теперь вы видите воочию, что такое закон великого Фридриха Гаусса! – заключил Перельман. – Глядите внимательно!

Верхняя граница зерен лежала по совершенно плавной гармонической кривой. Она начиналась слева, у нижнего основания доски Гальтона, плавно поднималась вверх и в точке перегиба столь же плавно, симметрично, опускалась к нижнему правому краю доски.

Перельман начертил на классной доске мелом такую же кривую, затем нанес координатную сетку, восставил в точке перегиба перпендикуляр, а под графиком вывел известную всем студентам формулу. Затем он стер с пальцев мел и продолжал:

– Закон Гаусса в то же время прекрасный образчик диалектики. Пшено, как вы видели, сыпалось беспорядочной массой. Перед нами бесконечное число случайностей в поведении каждого зерна в отдельности. Но все вместе зерна укладываются в виде гармонической кривой. Это – великолепное подтверждение и другого закона – связи между случайностью и закономерностью.

Вот так. Пшено. Гаусс. И диалектика...

(Много лет спустя доска Гальтона займет свое место в экспозиции ленинградского Дома занимательной науки и будет удивлять его посетителей не меньше, чем студентов Псковского педагогического института.)

Демонстрация подобных приборов и опытов, разумеется, не имела ничего общего с «фокусничанием». Такие опыты являлись плодом долгих раздумий, все они в научном отношении были безупречны. Но в то же время это были опыты-парадоксы, опыты-афоризмы, великим мастером которых был Яков Исидорович.

Немалую трудность представляло почти полное отсутствие новых учебных пособий. По-прежнему резали слух учащихся и педагогов задачи о пресловутых купцах с их аршинами сукна и цыбиками чая. По заданию Наркомпроса РСФСР Перельман занялся срочным составлением новых учебников по математике и физике. Он написал 18 таких работ, в том числе: «Новый задачник к краткому курсу геометрии» (1922 г.); «Новый задачник по геометрии» (1923 г.); «Хрестоматия-задачник по начальной математике» (для трудовых школ и обучения взрослых, 1924); «Таблицы и правила для вычислений» (1926 г.) и другие. Многие из них написаны в ключе живого, занимательного рассказа, но без умаления строгости научного толкования. Вот, к примеру, «Новый задачник по геометрии» – учебное пособие, одобренное Наркомпросом РСФСР. Ратуя за живую, не схоластическую геометрию, Яков Исидорович в статье, опубликованной в 1923 году в журнале «Педагогическая мысль», писал: «Ученик не упражняется в школе прилагать отвлеченные геометрические отношения к конкретным объектам. Мысль работает исключительно в мире абстрактных геометрических образов и утрачивает всякую связь с той реальной действительностью, от которой эти образы абстрагируются».

В книге много задач, взятых из старинных учебников и даже из художественных произведений (например, №293, 484 и 485 – задачи Магницкого о рве вокруг города и о лестницах; №237 – о линии горизонта, открывшегося королю Лиру с Дуврской скалы; №670 – отрывок из пушкинского «Скупого рыцаря» о «гордом холме», насыпанном руками воинов, и другие).

Есть там и такая задача: «Взрослый и ребенок, одинаково одетые, стоят на морозе. Кому из них холоднее?».

Право же, решать подобные задачи – одно удовольствие!

В предисловии говорилось: «Это, по существу, задачи геометрического характера, но только не переведенные на условный язык математических схем, а взятые непосредственно в той форме, в какой они возникли в реальной жизни».

Мастерски составлено и другое учебное пособие для школы – «Физическая хрестоматия». Она вышла в 1922...1925 годах четырьмя выпусками: «Механика», «Теплота», «Звук» и «Свет» и предназначалась для внешкольного чтения по курсу физики. Хрестоматия представляет собою уникальную по богатству сводку более 400 высказываний ученых-физиков, прокомментированных Перельманом. «Цель предлагаемой хрестоматии, – говорилось в предисловии к первому выпуску, – пополнить и округлить элементарные сведения школьного учебника физики... Для этого подбирались отрывки, расширяющие или иллюстрирующие (примерами обиходного или технического применения) схематический материал учебника». Галилей, Паскаль, Ньютон, Ломоносов, Герике, Кулон... Сотни имен! Но ведь труды всех этих физиков, натуралистов, инженеров надо было прочесть и хорошенько проштудировать для того, чтобы составить хрестоматию. Следует учесть, что многие из сочинений ученых написаны на латинском языке, и тут весьма пригодились знания латыни. В хрестоматии к каждой выдержке указаны источники. Например, к отрывку «Закон Мариотта» дан такой комментарий: «Эди Мариотт – знаменитый французский естествоиспытатель (1620...1684 гг.), открывший газовый закон, который носит его имя». Ссылка на источник – книга «О природе воздуха», 1676. К отрывку «Водолазное дело» указан автор книги «Успехи современной техники» (1914 г.) инженер Т. Корбин.

Эта хрестоматия и сегодня не утратила своего большого педагогического значения и могла бы широко использоваться в школах.

Несомненно, что целеустремленная педагогическая деятельность и составление учебных пособий дали Перельману богатую пищу как автору будущих новых занимательных книг.

Взамен пудов и вершков

Попутно с составлением учебных пособий для школ Яков Исидорович написал ряд брошюр, тематика которых была продиктована насущной государственной необходимостью. Речь идет об активной пропаганде Перельманом декрета от 14 сентября 1918 года о введении в РСФСР метрической системы мер и весов, переход к которой потребовал объяснить широким массам его экономическую необходимость.

Сложившаяся веками русская система мер и весов (вернее, отсутствие таковой!) – фунты, пуды, берковцы, десятины, лоты, золотники, вершки, аршины, линии – пришла в противоречие с новыми потребностями промышленности и торговли. Совсем не просто было осуществить этот переход в стране, где насчитывалось много миллионов неграмотных. Требовалось доходчиво и убедительно разъяснить преимущества метрической системы, доказать необходимость ее скорейшего внедрения в повседневную практику. Здесь-то и сверкнул еще одной гранью талант Перельмана как популяризатора. Он стал активно пропагандировать новую систему мер не только в своих многочисленных лекциях на эту тему, но и в печати. Одна за другой вышли в свет его брошюры: «Новые и старые меры. Метрические меры в обиходной жизни, их преимущества. Простейшие приемы перевода в русские» (1920 г.; пять изданий массовыми тиражами); «Метрическая система. Обиходный справочник» (1923 г.; семь изданий); «Азбука метрической системы» и «Пропаганда метрической системы» (обе – 1925 г.). Эти работы в немалой степени способствовали успешной реализации декрета. В отзыве на первое издание книжки «Новые и старые меры» говорилось: «Брошюру Я.И. Перельмана следует признать одним из лучших и удачнейших произведений новейшей литературы, посвященной введению метрической системы». Под этим отзывом стояла такая подпись: «Главная Палата Мер и Весов».

Действительно, брошюра оказалась на редкость удачной и по содержанию и особенно по языку и стилю изложения. «У новых мер, – так она начиналась, – два главных преимущества перед старыми: первое то, что они международные, а второе – что они десятичные». Разъясняя первое из них, автор писал: «Этим мы делаем крупный шаг на пути более тесного сближения с остальными народами мира, значительно облегчая себе и им взаимный торговый обмен и общение в области промышленности». Второе преимущество: в новых мерах каждая крупная единица длины, веса, емкости содержит ровно десять, сто или тысячу мелких; благодаря этому чрезвычайно облегчаются всякого рода подсчеты. Верный своему принципу убеждать читателя занимательными примерами, автор предлагает такие задачи:

1. Сколько копеек содержится в 14,47 рубля?

2. Сколько золотников содержится в 2 ластах, 3 берковцах, 4 пудах, 31 фунте и 23 лотах?

Первая задача решается сразу же: 1 447 копеек (в рубле 100 копеек). А над второй придется изрядно покорпеть: мало кто знает теперь, что ласт – 72 пуда, берковец – 10 пудов, пуд – 40 фунтов, фунт – 32 лота, лот – 3 золотника, золотник – 96 долей.

Провизоры имели свои собственные меры веса: аптекарский фунт – 12 унций, унция – 8 драхм, драхма – 3 скрупулы, скрупула – 20 гран, гран – ¹/₁₆ грамма.

То ли дело: грамм – килограмм – тонна!

Не менее сложно обстояло дело с определением объемов сыпучих и жидких тел: гарнец, четверик и четверть – для первых и бочка, ведро, штоф или кружка, чарка и шкалик – для вторых. И снова две задачи:

1. Сколько гарнцев в 2 четвериках и 3 четвертях?

2. Сколько шкаликов в 3 бочках, 35 ведрах, 10 штофах?

Для первой задачи – гарнец равен ¹/₈ четверика, или ¹/₆₄ четверти (3,28 литра).

Для второй задачи: бочка – 40 ведер, ведро – 10 штофов, штоф – 2 бутылки, бутылка – 10 соток (чарок), чарка – 2 шкалика. (Попытайтесь сами сосчитать, сколько же всего шкаликов?)

То ли дело: миллилитр – литр!

Но, пожалуй, рекорд разнобоя и сложности являли собою старые меры длины: верста – 500 саженей; сажень – 3 аршина (имелись четыре «сорта» саженей: обычная 3-аршинная; морская 6-футовая; маховая 2,5-аршинная; косая 2,75-аршинная); фут – ¹/₇ сажени; аршин – 16 вершков; вершок – 1,75 дюйма; дюйм – 10 линий; линия – 10 точек...

То ли дело: миллиметр – сантиметр – метр – километр!

Перельман не осуждает старые меры, он показывает их неудобство и непригодность в новых условиях, занимательно пропагандирует преимущества и простоту новых мер.

Следует подчеркнуть, что в начале 1919 года, то есть вслед за опубликованием декрета о переходе на метрическую систему мер, Яков Исидорович напечатал в журнале «В мастерской природы» очерк «В поиска» вечного аршина». В нем говорилось, что существующие! эталоны платиново-иридиевого метра не могут считаться образцовыми, так как они, несмотря на особые условия хранения, подвержены воздействию температуры. И далее следовало прозорливое замечание: «Есть способ обессмертить основную единицу меры длины – способ, удовлетворяющий одновременно требованиям и строгой точности, и практической достижимости. Прием этот состоит в том, чтобы измерять долями метра длину световой волны. Известно, что свет – явление волнообразное и что длину волны каждого строго определенного цвета, несмотря на ее невообразимую малость, можно с идеальной точностью измерить в физическом кабинете. Если раз навсегда определить, сколько световых волн известного цвета заключается в метре или миллиметре, то достаточно будет потомству лишь знать это число, чтобы, повторив опыт, точнейшим образом восстановить длину метра, хотя бы все образцы его были бесследно утрачены»*.

* Это было написано в 1919 году. Сорок один год спустя Генеральная конференция по мерам и весам решила: с 1 января 1962 года новым стандартом метра считать 1 650 763,73 длины волны оранжевых лучей определенного типа, испускаемых в вакууме атомом криптона-86. В 1983 году последовало более точное решение (17-й Генеральной конференции): единицей длины метра считается путь, проходимый светом в вакууме за 1/2 997 292 478 долю секунды.

Без вычислений не обойтись

Успех «Занимательной физики», вышедшей в свет уже несколькими изданиями, подсказывал Перельману необходимость и желательность продолжения серии подобных книг. Однако были веские причины, по которым осуществление задуманного отодвигалось на неопределенный срок. Во-первых, немало лет ушло на подготовку новых учебных пособий для школы, а эту работу Яков Исидорович считал наиважнейшей. Во-вторых, много времени и сил отнимала педагогическая деятельность. В-третьих, требовалось накопить достаточное количество материалов. И хотя папки с надписями «Арифметика», «Геометрия», «Алгебра», «Астрономия» уже давно были заведены и непрерывно пополнялись выписками и набросками, время для новой книги серии еще не приспело.

Главная трудность, смущавшая Перельмана, заключалась в том, как и в какой мере использовать математический аппарат и числовые примеры, обойтись без которых было совершенно невозможно.

Здесь Якова Исидоровича подстерегали своеобразные Сцилла и Харибда: в сочинениях популярного характера математические выкладки неизбежны, однако чрезмерное увлечение ими грозит превратить общедоступное произведение в ученый трактат. Перельману хорошо запомнились предостережения на сей счет, высказанные крупнейшими учеными. «Лекции, которые действительно научают, – писал Майкл Фарадей, – никогда не будут популярными, лекции, которые популярны, никогда не будут научать». Или: «Тяжкий жребий писать в наши дни математические книги, – утверждал Иоганн Кеплер. – Если не соблюдать надлежащей строгости в формулировках теорем, пояснениях, доказательствах и следствиях, то книгу нельзя считать математической. Если же неукоснительно соблюдать все требования строгости, то чтение книги становится весьма затруднительным».

Как обойти это, казалось, непреодолимое препятствие? Перельман решил: надо соединить обе полярности, то есть попытаться писать так, чтобы нисколько не пострадала научная безукоризненность, и при этом отлить изложение в форму занимательного повествования, превратив << опасный» математический аппарат в союзника и естественное подспорье. Иными словами, он задался труднейшей целью соединить строгость научного мышления с образностью и наглядностью изложения. И эту задачу Перельман решил блестяще! Еще обучаясь в Белостокском реальном училище, он услышал от учителя Бунимовича изречение Блэза Паскаля: «Предмет математики настолько серьезен, что не следует упускать случая делать его немного занимательным». Не упускать случая делать математику занимательной... Этим искусством Перельман владел в совершенстве.

В одной из своих книг он рассказывает о «Кодексе Юстиниана», созданном в VI веке нашей эры. В «Кодексе» был особый закон «О злодеях-математиках», запрещавший занятия этой наукой. Говоря о научно-популярных книгах, из которых многие авторы начисто удаляют математические выкладки из боязни сделать изложение сухим и отпугивающим читателей, Яков Исидорович писал: «Я не сторонник такой популяризации. Не для того мы тратим целые годы в школе на изучение математики, чтобы выбрасывать ее за борт, когда она понадобится». Перельман постоянно прививал уважение к числу, счету, особенно к большим числам, которые были характерны, например, для планов наших пятилеток (таковы его задачи о миллиардах консервных банок, поставленных одна на другую, или о миллионах тонн угля и стали). В таких случаях особенно умело привлекался парадокс, помогавший создавать интригующе интересный рассказ. Вот, к примеру, очерк об одном из математических монстров – числе 9⁹⁹. Как пояснить читателю, не искушенному в математике, невообразимую колоссальность этого выражения, в котором всего лишь три девятки? Не производить же вычисление, требующее огромного труда! Но зачем прибегать к такому лобовому приему, далекому от занимательности? Перельман рассуждает по-своему: «Это чудовищное число, но в нем всего лишь только три цифры. Цифра 2 только на семь единиц меньше девятки, но 2²² равно лишь 16. Достаточно только начать вычисление этого цифрового великана, чтобы ощутить огромность ожидаемого результата».

Возведя 9 в 9-ю степень (что тоже требует немало времени), вы получите число 387 420 489. Но погодите, главное-то – впереди. Теперь надо возвести 9 в 387 420 489-ю степень. Придется сделать круглым счетом 400 миллионов умножений. Число это никогда никем не было вычислено, а чтобы написать его, потребуется книга в 180 000 страниц, ибо оно состоит из 370 миллионов цифр, и как называется – неизвестно.

Далее следует неожиданная оценка числового исполина: «Количество электронов во всей видимой части Вселенной ничтожно мало по сравнению с этим числовым монстром».

Вот так. Три девятки и обозримая Вселенная.

Однако читателю уготован еще один сюрприз: «У этого числового гиганта есть свой антипод – сверхлилипут: 1 / 9⁹⁹. И его не прочитать, и оно не имеет названия...».

Оказалось, что «сухая цифирь» может быть изложена настолько живо, что захватит читателя, побудит его не пренебрегать математическими выкладками в книгах, а, следуя им, прочнее закреплять полученные знания.

Глава 4. Написавший библиотеку

«Занимательная геометрия»

Наивысшего расцвета талант и литературная деятельность Перельмана достигли после Великого Октября. Советская власть предоставила ему такие возможности для творчества, о которых ранее он лишь мечтал. Именно с 1918 по 1940 год были написаны основные его произведения.

После выхода в свет «Занимательной физики» прошло почти двенадцать лет. Многие из последующих книг этой серии вышли в свет в 20...30-х годах в ленинградском издательстве «Время»*, с которым был тесно связан М. Горький. Сохранились его письма директору издательства и по поводу выпуска книг занимательной серии. В письме от 12 ноября 1926 года содержится высокая оценка их. В другом письме – от 15 декабря того же года – писатель, сетуя на задержку выхода книг, писал: «Очень огорчен, что «Занимательная наука» встретила препятствие дальнейшему росту. Это – глупо и грустно».

* Кооперативное издательство «Время» функционировало с 1922 по 1934 год. Членами правления издательства были академики А.Е. Ферсман, С.Ф. Ольденбург, писатель-популяризатор Я.И. Перельман и другие. Издательство выпустило несколько сот книг научной и художественной литературы.

Можно не сомневаться, что благодаря вмешательству М. Горького издание серии книг не пресеклось.

Серию продолжила «Занимательная геометрия», вышедшая в свет в 1925 году (выдержала 11 изданий). Параллельно шла деятельная работа и над «Занимательной арифметикой». Когда обе рукописи вчерне были готовы, Перельман не мог не задуматься об их судьбе. В его памяти всплыл разговор с Сойкиным, которому он принес рукопись «Занимательной физики». Тогда, как мы помним, Сойкин выразил опасение, как отреагируют ученые-физики и педагоги на выход книги. Примерно о том же думал теперь сам Перельман: ведь его «Занимательной геометрии» и «Занимательной арифметике» будут противостоять учебники таких корифеев педагогики, как А.Ф. Малинин и К.П. Буренин, чье руководство по арифметике выдержало более 25 изданий, или А.П. Киселева с 30 изданиями курса элементарной геометрии. Их пособия были допущены в качестве официальных учебников, по которым учились миллионы школьников.

И опять невольно на ум пришли сравнения. Вот задача из учебника геометрии. Ложка оливкового масла (20 граммов) вылита на воду. Образовалось пятно поперечником 30 метров. Требуется вычислить толщину пленки. Решается эта задача так: измеряется площадь пятна, затем определяется объем масла и, наконец, высчитывается толщина масляной пленки. При этом используются формула определения площади круга, данные о плотности масла и т.д.

Но ведь об этом же можно рассказать и по-другому, например так. На поверхность воды выливается та же ложка масла. Пятно около 30 метров в диаметре в тысячу раз больше длины и во столько же раз больше ширины ложки. Стало быть, толщина пленки в миллион раз меньше толщины слоя масла в ложке. Право же, решение совсем не трудоемкое, более наглядное, а по точности не уступающее каноническому.

Другой пример – задача из учебника арифметики: «Как умножить 3 275 на 537? Это значит, что надобно взять 3 275 слагаемым 537 раз, а для этого можно взять его слагаемым сперва 7 раз, потом еще 30 раз и наконец 500 раз, и полученные суммы сложить. Иначе говоря, можно 3 275 умножить сперва на 7, потом на 30, наконец на 500, и полученные произведения сложить».

Только тупой зубрежкой можно запомнить это правило умножения. Что в нем наглядного? Ничего!

То же можно сказать и о задачах с купцами и их аршинами, цыбиках чая, бассейнах с трубами...

Но нельзя ли попытаться найти иные – занимательные – способы решения? И появляется задача-новелла, в которой присутствуют те же аршины, но в какой ипостаси?

При ревизии одного из магазинов в торговой книге важная запись оказалась залитой чернилами и имела такой вид: «За... кусков мадеполама по 49 руб. 36 коп, за кусок выручили... 7 руб. 28 коп.». Ни числа проданных кусков, ни вырученной суммы разобрать не было возможности – кляксы закрыли существенную часть записи. Способов прочтения скрытых или угасших текстов, которыми широко пользуются нынешние криминалисты и реставраторы, в те времена не существовало. Да они и не понадобились бы Перельману. Живым языком «следователя»-популяризатора он восстанавливает пропуски и весело, непринужденно решает задачу.

В таком ключе написана и «Занимательная геометрия». В предисловии к ее первому изданию говорилось: «Автор прежде всего отделяет геометрию от классной доски, выводит ее из стен школьной комнаты на вольный воздух, в лес, в поле, к реке, на дорогу, чтобы под открытым небом отдаться непринужденным геометрическим занятиям без циркуля и линейки». (Как не вспомнить такие же внеклассные занятия, которые вел учитель Белостокского реального училища Е.Н. Бунимович?)

Обратимся к содержанию книги. Часть первая – «Геометрия на вольном воздухе (в лесу, в поле, у реки, на дороге)». Часть вторая – «Между делом и шуткой в геометрии (геометрия впотьмах, геометрия и экономика, новое и старое о круге)». Эпиграфом к первой части служит высказывание Альберта Эйнштейна: «Первые основы геометрии должны быть заложены не в школьной комнате, а на вольном воздухе. Покажите мальчику, как измеряется площадь луга, обратите его внимание на высоту колокольни, на длину тени, отбрасываемой ею, на соответствующее положение Солнца – и он гораздо быстрее, правильнее и при этом с большим интересом усвоит математическое соотношение, чем когда понятие измерения углов, а то и какой-либо тригонометрической функции внедряются в его голову с помощью слов и чертежа на доске».

Следуя этому совету, Перельман написал поистине веселую «Занимательную геометрию». Книга начинается с воспоминаний далекого детства о том, как в роще под Белостоком лесничий с помощью простой дощечки молниеносно определял высоту деревьев. «Я был тогда очень молод, и такой способ измерения, когда человек определяет высоту дерева, не срубая его и не взбираясь на верхушку, являлся в моих глазах чем-то вроде маленького чуда». Тут же историческая параллель: «Самый легкий и самый древний способ – это без сомнения тот, которым греческий мудрец Фалес за шесть веков до нашей эры определил в Египте высоту пирамиды. Он воспользовался ее тенью. Фалес, гласит предание, избрал день и час, когда длина собственной его тени равнялась его росту; в этот момент высота пирамиды должна также равняться длине отбрасываемой ею тени».

В книге множество примеров подобных измерений высоты зданий, деревьев, их толщины, ширины реки и скорости течения в ней. В задачах типа «Где сходятся рельсы?» или «Далеко ли светит маяк?» разбираются способы определения расстояний до удаленных предметов, не пользуясь при этом никакими приборами, а применяя лишь такие простейшие предметы, как спичка, указательный палец, почтовая карточка и тому подобное. В главе «Геометрия Робинзонов» можно узнать о том, как вычислить географические координаты необитаемого острова, описанного Даниэлем Дефо, или жюльверновского «Таинственного острова».

Немало в книге и шуточных задач: «Каков объем бочки, в которой жил Диоген?», «Какова длина нити Ариадны?», «Какой вес и размер имела бы монета достоинством в миллион рублей?» (Оказывается, ее поперечник составил бы 3,3 метра, а масса – 20 тонн!). В другой главе – задача, навеянная Н.В. Гоголем: «Звезды горят и светят над миром и все разом отдаются в Днепре. Всех их держит Днепр в лоне своем: ни одна не убежит от него, разве погаснет на небе». С позиций геометра исследуется этот поэтический образ: нет, не все звезды разом отразятся в Днепре, а только половина их числа на небе...

Мальчик из романа Майн Рида «На дне трюма» оказался в «экстремальных условиях» – в недрах судна среди бочек и тюков. Мешок с сухарями он нашел, а с водой обстояло хуже: бочку-то он нашарил, но сколько в вей воды – неизвестно. Однако юный герой не растерялся. Зная геометрию, он даже в кромешной темноте вычислил количество воды (поверка этого способа, приведенная Перельманом, для любителей математики, заняла три страницы математических формул).

Герой романа Марка Твена «Простаки за границей» очутился в незнакомом номере гостиницы и стал в темноте блуждать по нему, отыскивая свои вещи. Он прошагал... 47 миль (!), пока не набрел на вещи. Яков Исидорович, построив график блужданий незадачливого постояльца, в заключение отметил, что люди, бродящие без компаса в степи в метель или в тумане, обычно ходят по круговой, хотя полагают, что идут прямо (для подтверждения приводятся примеры блуждания по снегу героев романа Жюля Верна «Приключения капитана Гаттераса» и рассказа Л.Н. Толстого «Хозяин и работник»). Из романа Джека Лондона «Маленькая хозяйка большого дома» Перельман извлек описание способа квадратуры круга.

Интересно трактуется геометрия подобия. Когда-то на Мадагаскаре водились огромные страусы – эпиорнисы, клавшие яйца длиной 28 сантиметров. Куриное яйцо имеет в длину 5 сантиметров. Скольким куриным яйцам соответствует по объему одно яйцо-гигант?

В книге Джонатана Свифта «Путешествия Гулливера» Яков Исидорович отыскал ряд геометрических задач, в том числе о размерах лилипутов и великанов. Свифт положил в основу сравнения их роста простое линейное соотношение, основанное на числе 12, то есть на соотношении дюйма и английского фута. Поэтому он посчитал паек Гулливера равным 12 пайкам лилипута. Но писатель должен был принять во внимание не линейную, а кубическую зависимость. И тогда, говорит Перельман, результат получился бы иной: обед Гулливера – это не 12, а 12 × 12 × 12 = 1 728 обедов лилипута. Книга из библиотеки великанов в 1 728 раз больше, ее длина превышает 7 метров, а масса – 3 тонны!

Главу «Геометрическая экономия» Перельман начинает выдержкой из рассказа Л.Н. Толстого «Много ли человеку земли нужно». Герой рассказа зажиточный крестьянин Пахом торгует у башкирского старшины землю: «– А какая цена будет?

– Цена у нас одна: тысяча рублей за день».

Иными словами, сколько за день земли обойдешь, вся твоя, за тысячу рублей.

Едва занялась заря, Пахом отправился в путь. А откуда он начал идти, там старшина положил свою лисью шапку, а в ней – пахомова тысяча.

Прибежал Пахом к шапке с последними закатными лучами Солнца и упал бездыханный...

Этот рассказ, полный глубокого социального и нравственного смысла, Перельман анализирует с точки зрения геометра. Сколько же земли отмерял Пахом за день безостановочного хода? В рассказе Л.Н. Толстого содержатся все необходимые исходные данные для подсчета, и Перельман уточняет: «Л.Н. Толстой несомненно имел перед своими глазами чертеж, когда писал свой рассказ». Оказывается, Пахом успел обойти обширный участок – около 8 000 десятин, однако желанной землицы так и не обрел...

Продолжая «землемерную» тему, Яков Исидорович переносит читателя в глубокую древность. Дидона, дочь Тирского царя, бежала в Африку и высадилась со своими соплеменниками на ее северном берегу. Здесь она купила у нумидийского царя столько земли, «сколько заняла воловья шкура». Когда сделка была совершена, хитрая Дидона разрезала шкуру на множество тончайших ремешков, потом связала их и охватила участок земли. Читателю предлагается вычислить, какова площадь участка при условии, что поверхность целой шкуры равна 4 квадратным метрам. Расчет покажет, что связанными ремешками Дидона объяла ни мало ни много – 1,3 квадратного километра земли! На этом «воловьем» участке, по преданию, соорудили крепость Карфаген.

Есть в книге и другие сюжеты, подсказанные художественными произведениями, в частности легендой о могильных холмах, насыпанных руками воинов:

...Читал я где-то.
Что царь однажды воинам своим
Велел снести земли по горсти в кучу,
И гордый холм возвысился – и царь
Мог с вышины с весельем озирать
И дол, покрытый белыми шатрами,
И море, где бежали корабли.

Математик Перельман за поэтической строкой пушкинского «Скупого рыцаря» увидел несколько иную картину: пусть хоть сто тысяч воинов насыпят горстями «гордый холм» – он возвысится всего на полтора метра. Однако «следствие» о холме доводится до конца: даже семьсот тысяч воинов Аттилы могли бы насыпать холм всего лишь в 4,6 метра высотой.

Цель, сформулированная автором в предисловии к «Занимательной геометрии», – «сделать геометрию привлекательной, внушить охоту и воспитать вкус к ее изучению» – великолепно достигнута. «Сухая» школьная премудрость, показанная в книге в необычном свете, благодаря таланту автора, стала действительно привлекательной.

«Занимательная арифметика»

Математика, как известно, возникла из практических нужд людей. И сегодня трудно представить себе человеческую деятельность, лишенную счета и числа. Когда-то даже была назначена крупная премия за написание книги «Как человек без числа жил», но она так и не выплачена по сей день – не нашлось автора.

Роль и значение числа, счета особенно ярко показаны в книге «Занимательная арифметика». Эта книга, появившаяся в 1926 году (выдержала 9 изданий), полна «таинственных» историй, связанных с числом и счетом. Чуть ли не на каждой странице читателя ожидает встреча со сказкой, легендой, старинной притчей, литературным сюжетом арифметического толка. В книге разбираются только четыре действия арифметики, но как!

Глава I. («Старое и новое о цифрах и нумерации») сразу же вводит в мир «таинственного». Рассказывается о «зловещих» знаках, испещривших стены петроградских домов весной 1917 года; Перельман объясняет их появление неграмотностью дворников, по-своему нумеровавших дома всякими крестами, знаками. Есть в книге рассказы о торговых «метах», арифметике за обеденным столом, о различных системах счисления. Где еще, как не в этой книге, вы найдете сведения о старинных способах деления «галерой» или о старинном египетском папирусе Ринда, в котором изложен способ умножения?

Незадолго до выхода в свет этой книги появился русский перевод «Диалектики природы» Ф. Энгельса. В ней Яков Исидорович почерпнул материал для «Занимательной арифметики»: когда дважды два равно 100?; когда дважды два равно 11?; когда число 10 – нечетное? Эти примеры использования двоичной и пятиричной систем счисления Ф. Энгельс описывает в своем труде.

Не упустил автор «Занимательной арифметики» случай истолковать с позиций математика и шуточный рассказ А.П. Чехова «Репетитор». В нем есть такая задача: «Купец купил 138 арш. черного и синего сукна за 540 руб. Спрашивается, сколько аршин купил он того и другого, если синее стоило 5 руб. за аршин, а черное 3 руб.?».

Долго бились над задачей 12-летний Петя Удодов и его репетитор – семиклассник Егор Зиберов, но решить ее так и не сумели. «Эта задача на неопределенные уравнения, – беспомощно развел руками репетитор. – Это задача, собственно говоря, алгебраическая...».

Но тут подошел отец Пети Удодова. «И без алгебры решить можно, – заявил он. Пощелкал на счетах, и у него получилось 75 и 63, что и нужно было. – Вот-с... по-нашему, по-неученому».

Перельман поясняет, что «щелканье на счетах» было па самом деле вполне правильным способом решения арифметической задачи о сукне: отец Пети, отставной губернский секретарь, умел хорошо обращаться с русскими счетами.

В одной из глав собраны примеры из истории арифметики. Особенно трудными были в старину такие действия над числами, как умножение и деление. «Долбица умножения», «Умножение – мое мучение, а деление – беда» – горевали школьники XV...XVI веков. Существовали десятки способов умножения, один замысловатее другого – «по частям, или в разрыв», «крестиком», «решеткой», «органчиком»... Еще труднее было действие деления: «галерой, или лодкой», «способом Тартальи», «девяткой».

Отдельная глава посвящена арифметическим диковинкам – числу 12, древнейшему сопернику десятки; числу 365, связанному с календарем; числу Шахразады (1001) и так далее.

В главе «Фокусы без обмана» рассказано о математических секретах различных фокусов с числами. Автор пишет, что фокусы эти «честные, добросовестные, их может проделать каждый». Найдем мы здесь и сюжет, навеянный древнеиндийской повестью «Наль и Дамаянти» – о молниеносно быстром способе подсчета листьев на дереве.

В главе о числовых загадках египетской пирамиды Хеопса занимательно рассказано о тайнах этого сооружения: сумма периметра четырех сторон основания равна 931,22 метра. Разделив это число на удвоенную величину высоты пирамиды (148,208 метра), получим в частном 3,1416, то есть знаменитое число «пи». А ведь об этом соотношении размеров пирамиды европейские математики дознались лишь в XVI веке – спустя 45 столетий после ее сооружения!

Завершает книгу глава об арифметических путешествиях (врач, навещая пациентов дома, совершает за год 20 «восхождений» на Монблан, а лифтер за 15 лет работы «поднимается» на Луну...)

«Занимательная алгебра»

О том, с каким блеском Перельман добивался «реанимации» чисел, ярко свидетельствует его книга «Занимательная алгебра» (1928 г.; выдержала 13 изданий). Это, как отмечал автор в предисловии, «прежде всего не учебное руководство, а книга для вольного чтения». Понимая, что алгебра – предмет достаточно серьезный, он писал: «Чтобы придать предмету привлекательность и поднять к нему интерес, я пользуюсь в книге разнообразными средствами: задачами с необычными сюжетами, подстрекающими любопытство, занимательными экскурсиями в область истории, математики, неожиданными применениями алгебры к практической жизни и т.п.».

Однажды, говоря об Эйнштейне, Яков Исидорович заметил, что «если бы некий школьник из Цюриха не обнаружил, что алгебра – веселая наука, возможно, ему не удалось бы впоследствии сформулировать теорию относительности». В «Занимательной алгебре» приемы подачи материала – весело, непринужденно – реализованы, быть может, наилучшим образом.

В очерке «Горение без пламени и жара» показано, что процесс горения (окисления) происходит при любой температуре, но при низкой он протекает весьма медленно. Отсюда задача: «При температуре пламени 600 градусов ежесекундно сгорает 1 грамм древесины. Во сколько времени сгорит тот же грамм дерева при температуре 20 градусов?».

Тут, как говорится, задача в задаче. Распространенное мнение таково: дерево горит, когда большой жар. Но горение происходит при любой температуре! Чтобы ответить на вопрос о сроке горения, надобно знать «пятое действие арифметики» – возвышение в степень. Скорость реакции горения при 20 градусах в 2⁵⁸ раза меньше, то есть 1 грамм древесины сгорит за 2⁵⁸ секунд. Много это или мало? «Всего лишь» 10 миллиардов лет! Итак, дерево, уголь горят и при обычной температуре, не будучи вовсе подожженными. Гениальное открытие огня ускорило этот страшно медленный процесс в миллиарды раз.

В новелле «Замок с секретом» читателю предлагается детективная история: надо вычислить, сколько времени понадобится слесарю, чтобы открыть секретный замок сейфа, ключ от которого утерян. Дверь сейфа можно открыть, лишь установив определенным образом 5 дисков с 26 буквами на их краях (то есть подобрав нужный шифр). Алгебра и тут приходит на помощь: возможно 12 миллионов различных комбинаций подбора цифр. Считая по 3 секунды на каждую операцию, слесарю придется потрудиться над замком без малого четыре года.

Вот еще один алгебраический сюжет – он навеян медициной: «Необычайное лекарство» (о гомеопатических снадобьях). «Гомеопатические лекарства приготовляются так. Одну часть лекарственного настоя разбавляют в 99 частях спирта. И так далее – от 18 до 30 раз. Надо думать, что, назначая подобные дозы лекарства, гомеопаты никогда не пытались математически осознать то, что они делают. В противном случае получилось бы совершенно неожиданные результаты. Сколько лекарственного вещества наперстянки, употребляемой гомеопатами при лечении коклюша (30 разведений), содержится в пузырьке, полученном в аптеке? Оказывается, 1 кубический сантиметр лекарства растворен в 10⁶⁰ кубических сантиметрах спирта. Что же это за объем такой – десять в шестидесятой степени? Даже Солнце с его объемом в 14·10¹⁷ кубических километров в 70 тысяч раз меньше того объема раствора, в котором содержится единственная молекула наперстянки!». Тут же следует парадоксальный поворот сюжета: «Если допустить, что даже одна молекула настоя способна исцелить от коклюша, то больной должен проглотить... 70 тысяч пилюль, каждая величиной с Солнце – порция для детского возраста несомненно чрезмерная...». (Сноска к этой медико-математической новелле гласит, что автором подсчета является не кто иной, как всемирно известный датский физик Нильс Бор.)

Яков Исидорович как-то рассказал, что к нему обратился знакомый парикмахер:

– У меня имеется 30-процентный и 3-процентный растворы перекиси водорода, но оба не годятся, так как нужен только 12-процентный. Сколько перепортил раствора, а нужный получить не могу.

– Дайте листок бумаги. Замелькали цифры, иксы, проценты.

– Возьмите два литра 3-процентного и один литр 30-процентного, смешайте, получите нужный раствор.

– Спасибо. Так все просто... За помощь одеколон бесплатно.

Прекрасно прокомментирована картина художника Н.П. Богданова-Бельского «Трудная задача» (находится в Третьяковской галерее). Крестьянские ребятишки, изображенные на полотне, стоят у классной доски, на которой выведено мелом:

(10² + 11² + 12² + 13² + 14²) / 365 = ?

Задача, отмечает Перельман, в самом деле нелегкая, то только для тех, кто не искушен в алгебре. Числа, написанные на доске, обладают магическим свойством:

10² + 11² + 12² = 13² + 14².

Но сумма первых трех слагаемых равна 365. Следовательно, такова же сумма и вторых слагаемых. Ответ: 2. (Для любителей математики приведено сложное алгебраическое решение задачи.)

Рассказано в книге о легендарном индийском мудреце Сета и его задаче: «Положите на первую клетку шахматной доски одно пшеничное зерно, на вторую – два, на третью – четыре и т.д. Сколько зерен поместится на доске?».

Для решения этой задачи не хватило бы урожая пшеницы во всем мире за 2 000 лет.

С неослабевающим вниманием читается рассказ о завещании известного реакционера царедворца Аракчеева:

1. «Я, нижеподписавшийся, вношу в нынешнем 1863 г. пятьдесят тысяч рублей ассигнациями в Государственный заемный банк с тем, чтобы сия сумма осталась в оном 93 года неприкосновенно со всеми приращаемыми за оную в продолжение сего времени процентами, без малейшего ущерба и изъятия.

2. Сия сумма назначается в награду тому из российских писателей, который через сто лет от кончины в бозе почивающего венценосца, т.е. в 1925 г., напишет на российском языке Историю царствования императора всероссийского Александра I лучше всех...

7. Академия наук определяет награду за удовлетворительнейшую историю – три доли капитала с приращенными через 93 года процентами.

8. Остальная четвертая часть поступает в распоряжение Российской Академии наук...

13. Награда сочинителю состоять будет из миллиона четырехсот тридцати тысяч двухсот двадцати рублей; а четвертая часть, четыреста семьдесят девять тысяч семьсот сорок рублей, поступит в распоряжение Академии».

Итак, рассуждает математик Перельман, в банк было положено 50 тысяч рублей. Аракчеев назначил автору «истории» 1 430 220 рублей, а 479 740 рублей – Академии. Всего, стало быть, распоряжался капиталом почти в 2 миллиона рублей. Но откуда такая сумма? Неужто тогдашние банки платили за помещенный капитал громадные проценты? Нет, всего 4 процента. Суть в том, что 93 года – срок, вполне достаточный (вспомните алгебру), чтобы 50 тысяч превратились в 2 миллиона.

Завещанию мракобеса Аракчеева не суждено было исполниться: в 1917 году династия Романовых приказала долго жить...

«Занимательная астрономия»

Приступая к написанию этой книги (1929 г.; выдержала 11 изданий), ее автор отчетливо понимал, какую трудную задачу ему придется решать. Он предупреждает читателя: «Астрономия счастливая наука, она, по выражению Араго*, не нуждается в украшениях. Однако наука о небе не всецело состоит из удивительных откровений и смелых теорий. Ее основу составляют факты обыденные, повторяющиеся изо дня в день... Будничная часть науки о небе, ее первые, а не последние страницы и составляют главным образом (но не исключительно) содержание «Занимательной астрономии». И хотя изложение по возможности освобождено от специальных терминов и от того технического аппарата, который часто становится преградой между астрономической книгой и читателем, все же без упражнений и расчетов не обойтись. Подобные упражнения не только прочнее закрепляют усваиваемые сведения, но и подготовляют к чтению серьезных сочинений».

* Доменик Франсуа Араго (1786...1853 гг.) – знаменитый французский физик и астроном, автор многих трудов по астрономии.

В книге особенно широко используется метод неожиданного сопоставления масштабов, касающихся Вселенной. «К числу вещей, которые никак нельзя изобразить на бумаге, принадлежит точный план нашей Солнечной системы. Изберем для земного шара самую скромную величину – булавочную головку, т.е. пусть Земля изображается шариком около 1 миллиметра в поперечнике. Луну в виде крупинки диаметром ¹/₄ миллиметра надо будет поместить в 3 сантиметрах от булавочной головки. Солнце величиной в мяч (10 сантиметров) должно отстоять на 10 метров от Земли. Исполин Юпитер будет представлен шариком величиной с орех (1 сантиметр) и помещен в 52 метрах от Солнца-мяча. Планету Сатурн в виде орешка поперечником 8 миллиметров придется отодвинуть на 100 метров от Солнца. Уран в нашей модели отброшен на 196 метров от Солнца. В 300 метрах от центрального шара-Солнца медлительно совершает свой путь Нептун. Еще дальше обращается Плутон, расстояние до которого в нашей модели Вселенной выразится в 400 метрах».

Подобный метод наглядного моделирования развивает у читателей пространственное воображение; он гораздо более доходчив, чем оперирование академическими понятиями «световой год», «парсек» и прочее. Ведь все так просто: булавочная головка, орешек, мяч... А за ними – необозримость Вселенной! Это и делает чтение «Занимательной астрономии» увлекательным.

Перелистаем последнее прижизненное издание (1935 г.) книги. В ней 5 глав, повествующих о форме и движении Земли, о планетах, Луне, звездах и всемирном тяготении. Все эти сведения не выходят за рамки школьного курса астрономии, однако уже первые строки книги убеждают читателя, что его ожидает астрономия необычная.

Вот ее начало. Учитель предлагает начертить кратчайший путь между двумя точками, намеченными мелом на доске. Школьник начинает выводить замысловатую кривую и на недоуменный вопрос педагога отвечает: «Так ездит наш сосед, он шофер такси».

Эта шутка дала повод для серьезного разговора о прокладке кратчайших расстояний на меркаторской карте*. Выясняется, что путь пролегает вовсе не по параллели, как кажется, а по дуге большого круга. Дается совет: вооружившись ниткой и глобусом, самому проложить наиболее короткие маршруты между различными пунктами.

* Так названа одна из проекций карты мира – по имени Герарда Меркатора (1512...1594 гг.), фламандского картографа.

«Коварный» вопрос о том, в какую сторону горизонта полетел Амундсен, возвращаясь с Северного полюса, и в какую – с Южного? – позволяет обрисовать околополюсные пространства Земли. Тут же ссылка на сатиру Козьмы Пруткова, рассказавшего «о турке, попавшем в самую восточную страну: и впереди восток, и сзади восток, и с боков восток; запада, севера и юга в этой стране нет, всюду только восток».

Книга полна парадоксов. Два одинаковых поезда идут с одинаковой скоростью в противоположных направлениях: один на запад, другой на восток. Какой из поездов... тяжелее? Оказывается, тот, который идет против вращения Земли, то есть с востока на запад. На сколько? На 60 килограммов.

Чрезвычайно интересен раздел «Три если бы...». Что произошло бы с Землею, будь ее ось перпендикулярна плоскости орбиты? Полярная звезда перестала бы быть Полярной, времена года круто изменились бы и т.д. А если ось наклонить на 45 градусов? Земля станет обращаться вокруг Солнца «лежа», на полюсах воцарятся вечные сумерки, Солнце будет всходить и заходить по спирали и т.д. Третий случай – совпадение оси с плоскостью орбиты. Жаркий пояс сольется с полярным, полярная ночь в Москве зимой станет длиться неделями.

Вторая глава посвящена Луне. Читателю предлагается разобраться, почему Луна под действием силы притяжения не падает на Солнце. Обсуждается гипотеза астронома Пти о наличии у Земли еще одной Луны (об этом писал и Жюль Верн в романе «Вокруг Луны»). В ней, говорит Перельман, нет ничего невероятного, однако наблюдениями пока не установлено наличие второго спутника у Земли. Любопытен математический расчет, касающийся причин отсутствия на Луне атмосферы: напряжение силы тяжести там настолько мало, что не в состоянии удержать атмосферу.

Глава о планетах начинается с... азбуки. Почему каждой из планет Солнечной системы присвоено особое буквенное начертание? Знак Юпитера, оказывается, – это начальная буква греческого названия планеты – «Зеус». Знак Урана (кружок с буквой «аш» наверху) напоминает об открывшем эту планету астрономе Гершеле и т.д.

Удивительно интересно, буквально детективно рассказано об открытии колец Сатурна: «В 1920 г. разнесся у нас сенсационный слух, будто Сатурн лишился своих колец! Мало того, обломки разрушенных колец летят в мировое пространство по направлению к Солнцу и по пути должны обрушиться на Землю. Называли даже день, когда должно произойти катастрофическое столкновение».

Действительно, в 1920 году кольца Сатурна на некоторое время перестали быть видимы, потому что они очень тонки и, повернувшись ребром к Земле, «исчезли».

Но на этом рассказ о кольцах Сатурна не обрывается. Однажды кольца исчезли из поля зрения телескопа Галилео Галилея (он близко подошел к разгадке достопримечательностей этой планеты), что весьма смутило великого итальянского ученого.

В те времена открытия закреплялись за авторами любопытным способом. Чтобы никто не смог опередить первооткрывателя, он зашифровывал новинку в виде анаграммы (фразы с переставленными буквами) и лишь после того, как открытие подтверждалось, раскрывал шифр. Так поступил и Галилей: заявив о своем открытии, он засекретил его совершенно бессмысленной вереницей из 39 букв. Друг Галилея, астроном Кеплер, решив, что Галилей открыл два спутника Марса, по-своему разгадал буквенную абракадабру: «Привет вам, близнецы Марса порождение». Но – ошибся. Галилей сам раскрыл тайну шифра: «Высочайшую планету тройною наблюдал». «Тройною» потому, что слабый телескоп не позволил ему явственно разглядеть кольца.

Прошло полвека, и другой астроном, Христиан Гюйгенс, вновь открыл кольца Сатурна. В его распоряжении был телескоп уже посильнее. Ученого ошеломило открытие, и он тоже зашифровал его анаграммой (из 58 букв); позднее он раскрыл ее: «Кольцом окружен тонким, нигде не соприкасающимся, к эклиптике наклоненным».

Чем не детективная история?

Перельман показал, как, пользуясь математической теорией соединений, можно расшифровать обе анаграммы.

Испытываешь истинное удовольствие, читая очерк о том, как «взвесили» Землю. Это взвешивание – наиболее удивительное достижение астрономической науки. Но как взвесить небесное тело, не имеющее точки подвеса и ни на что не опирающееся? Стало быть, земной шар невесом? Ученые, вычислив массу Земли (исходя из ее геометрических размеров, физических и геологических характеристик), подсчитали, с какой силой она должна была бы давить на воображаемую опору. Чтобы доказать гипотезу опытным путем, астрономы Рихарц и Кригар Менцели в 1898 году построили прибор, с помощью которого вычислили силу, с какой масса в 1 килограмм притягивается свинцовым кубом массой 100 тонн. Подсчет показал, что эта сила составляет всего лишь 2,733 миллиграмма. «Такая ничтожная величина и решила всю задачу», – заключает Перельман и дает пересчет для массы Земли: 6·10²¹ тонн.

Яков Исидорович предложил придуманный им способ распознавания старого и молодого месяца на небе: молодой месяц обращен выпуклостью вправо, как буква «Р», если мысленно провести прямую линию между рогами месяца. Старый обращен выпуклостью влево, как буква «С»; отсюда «Р» – растущий, «С» – стареющий. В очерке «Луна на флагах» с тонким юмором повествуется об ошибочном изображении на флаге одной из восточных стран звезды внутри серпа Луны, обращенной выпуклостью влево. Напомнив, что на флаге показана старая Луна, автор добавляет: «Звезда никак не может быть видна между рогами месяца. Все небесные светила неизмеримо дальше Луны и, следовательно, должны ею заслоняться».

Увлекателен рассказ о великанах и карликах Вселенной. Один из них – безымянный астероид, спутник Земли. Его диаметр всего 1 километр. Но нужно весьма осторожно обращаться с числами, когда речь идет об астрономии. Крошечный астероид имеет в объеме 0,52 кубических километра, или, иначе, 520 миллионов кубометров. Если он гранитный (а, возможно, и железный), то вес его составит примерно 1,5 миллиарда тонн. Из этого материала можно возвести 300 таких сооружений, как пирамида Хеопса. Как видите, нужно своеобразно понимать слово «маленький», когда речь идет об астрономии.

Немало в книге забавных задач. Скажем, сколько бы весил человек на различных планетах? Меньше всего, 19 килограммов, на Меркурии, а на Юпитере – в 8 раз больше. Причина? Разная величина силы тяжести на различных планетах. Или: «Когда пароход легче – в лунную или безлунную ночь?». Ответ не так прост, как может показаться на первый взгляд. Перельману пришлось занять две с лишним страницы формул для математического доказательства того, что в лунную ночь судно «потеряет» 10 килограммов.

Такова эта книга – о науке астрономии, засверкавшей под талантливым пером Перельмана всеми красками спектра занимательности.

Не удивительно, что тысячи читателей увлеклись ею, а некоторые впоследствии стали звездочетами. Однажды советского астронома, профессора, заместителя председателя Астрономического совета Академии наук СССР Аллу Генриховну Масевич спросили: «Как и почему вы стали ученым-астрономом?». Она ответила: «Мне кажется сейчас, что в моем выборе профессии «виновата» прочитанная мною «Занимательная астрономия» Перельмана. Она вызвала у меня огромный интерес к миру звезд. Я написала автору письмо, и он ответил мне, 14-летней тифлисской школьнице, стал присылать задачи по астрономии, я их решала».

«Занимательная механика»

Эта книга, появившаяся в 1930 году (выдержала 7 изданий), как бы продолжает «Занимательную физику», расширенно разбирая ее отдел, посвященный силе, движению, мощности, прочности, трению, механике живой природы.

Потребность в издании такой книги диктовалась возросшим интересом читателей к механике в связи с бурной индустриализацией страны в годы первых пятилеток, что, в свою очередь, породило громадный спрос на научно-популярную литературу.

В 1936 году Н.К. Крупская обратилась в Академию наук с письмом «Нужны кадры популяризаторов», в котором говорилось: «Стахановское движение чрезвычайно усилило стремление к учебе среди рабочих и колхозных масс. Стахановцам нужны знания. Нужно им знать математику, физику, химию... В помощь учебе необходима подходящая научно-популярная литература... Популярная литература должна быть строго научна, с одной стороны, с другой – написана просто, понятно... Надо придать делу популяризации такой размах, поднять его на ту научную высоту, которая необходима нашей Стране Советов... Этого хотел Ленин».

Книги Перельмана, несомненно, отвечали этим требованиям. Они способствовали делу повышения общеобразовательного уровня советских рабочих, колхозников, учащихся. В этом отношении «Занимательная механика» занимает одно из самых почетных мест.

Механика – предмет серьезный, покоящийся на расчетах и вычислениях, на солидном математическом фундаменте. И автор не избегает «цифири и формулистики», но подает их так интересно, что даже недруги математики не пропускают страниц с расчетами и выкладками.

Книга открывается задачей, предложенной в 1900 году американским журналом «Наука и изобретения»: «Держа в руке яйцо, вы ударяете по нему другим. Оба яйца одинаково прочны и сталкиваются одинаковыми частями. Которое из них должно разбиться – ударяемое или ударяющее?».

Читательский лагерь разделился на сторонников «ударяемого» и «ударяющего» яиц. Журнал, подводя итог этой «яичной дискуссии», посчитал, что первым должно разрушиться яйцо ударяющее. Но нашелся читатель, который опрокинул это утверждение и убедительно, с позиций механики удара тел, доказал, что у обоих яиц одинаковые шансы разбиться при соударении. Этим читателем был студент I курса Лесного института Яков Перельман...

Любопытен вопрос: «Небесные тела – единственные предметы во Вселенной, которые движутся, не встречая на своем пути ни трения, ни сопротивления среды. Не означает ли это, что человек, шагая по земле, силою своих мускулов способен сдвинуть ее с места?». Да, утверждает автор, способен. Однако даже если все человечество разом шагнет в одном направлении, смещение составит крайне ничтожную величину – 0.01 миллиметра.

В очерке «О магнитной горе близ Голливуда (США)» рассказано о горе, которая своей магнитной силою отталкивает, останавливает движущиеся автомашины и даже поворачивает их вспять. Перельман развенчивает эту легенду: все дело в том, что в данном месте горы имеется подъем, и машины, не набравшие нужной скорости, скатывались с него назад.

Цирковой номер «Человек-бомба» дал повод выяснить физическую картину полета человека, выбрасываемого «выстрелом» из пушки (на самом деле его выталкивала сильная пружина, а дым и пламя – бутафорские). Дается подсчет: за полсекунды полета артист испытывает четырехкратную перегрузку, однако, учитывая кратковременность действия, перенесет ее без ущерба для здоровья. Перельман консультировал режиссера-постановщика фильма «Цирк» Г.В. Александрова при создании пушки для аналогичного трюка.

Другой цирковой номер – «Человек-наковальня» – подвергся исследованию с позиций механики удара упругих тел. Ничего сверхъестественного в этом номере нет. Масса молота, ударяющего по наковальне, лежащей на груди атлета, несравненно меньше массы наковальни. Поэтому сотрясение последней не столь ощутимо. Более того, чем наковальня массивнее, тем удар – мягче. Все дело в том, чтобы силач мог удержать наковальню на груди.

Восхищает неожиданными выводами очерк о прочности различных нитей – человеческого волоса, стальной проволочки и паутины. «Ну, конечно, прочнее стальная!» – воскликнет иной читатель. Но, оказывается, волос и паутина... прочнее некоторых металлов. При толщине 0,05 миллиметра волос выдерживает груз около 100 граммов. В пересчете на квадратный миллиметр прочность волоса станет соперничать с медью или железом. Для большей убедительности дан рисунок: женская коса (200 тысяч волос) выдерживает груз в 20 тонн. Древние викинги скрепляли части своих кораблей волосами женских кос. Перельман приводит отрывок из романа Флобера «Саламбо» о том, что древние карфагеняне считали женскую косу самым лучшим материалом для изготовления тяжей к своим метательным машинам – баллистам.

Известная притча о пучке из семи прутьев, которые отец предложил своим сыновьям переломить, тоже попала на страницы книги как превосходная иллюстрация к закону механики изгиба стержней. Перельман приводит формулу для вычисления усилий разрушения пучка из семи прутьев и каждого прута в отдельности. Становится предельно понятно, почему отцу, ломавшему прутья поодиночке, пришлось затратить усилий в 81 раз меньше, чем сыновьям, пытавшимся сломать весь пучок разом.

Интересны парадоксальные сопоставления мощности и удельного веса разных двигателей (то есть массы двигателя, приходящейся на одну лошадиную силу мощности). Лошадь (далеко не всегда развивающая мощность в одну лошадиную силу!) весит полтонны; для 2 000-сильного паровоза (масса 100 тонн) это соотношение уже составляет 100 килограммов. Для электровоза еще меньше (27 килограммов), для поршневого авиационного мотора – килограмм. Сегодня можно было бы продолжить этот расчет для газотурбинных и ракетных двигателей (удельный вес последнею с его чудовищной мощностью в 15...20 миллионов лошадиных сил составляет, вероятно, не более нескольких граммов на силу). Тут же рассказано о том, что секундная мощность пороховых газов при выстреле из охотничьего ружья превосходит мощность 4 300 лошадей. Перельман окончательно «кладет читателя на лопатки», сообщая, что энергии снаряда крепостного орудия достаточно, чтобы взметнуть на верхушку пирамиды Хеопса судно массой в 75 тонн.

Яков Исидорович, стремясь внести ясность в представления иных читателей о массе и весе, уделяет и этим вопросам внимание в «Занимательной механике». Артиллерийское орудие сообщает снаряду на Земле начальную скорость 900 метров в секунду. Перенесите его мысленно на Луну, где все тела становятся в шесть раз легче. С какой скоростью снаряд полетит там?

Многие, не задумываясь, попадают в ловушку: поскольку сила взрыва одинакова и на Земле, и на Луне, а действует она на вшестеро более легкий снаряд, стало быть, он покинет пушечный ствол на Луне со скоростью в шесть раз большей, то есть 900 · 6 = 5 400 метров в секунду.

Нет, не «стало быть»! Так и есть, не принята во внимание разница между ускорением и скоростью, а механика связывает понятия силы и ускорения не с весом, а с массой. Масса же снаряда на Луне не изменилась. Значит, и ускорение такое же, как и на Земле. Другое дело – далеко (или высоко) залетел бы снаряд, выпущенный на Луне. Тут он действительно пролетел бы в шесть раз дальше, чем на Земле. Но спрашивалось ведь не об этом.

В книге много математики, иначе нельзя; немыслимо получить сколько-нибудь полезные и прочные сведения из физики и особенно из механики, минуя относящиеся к ним простейшие расчеты.

О том, как блистательно пользуется Перельман математическим аппаратом, свидетельствует очерк в этой книге «По хрупкому мосту». Описан драматический эпизод из романа Жюля Верна «Вокруг света в 80 дней». Висячий железнодорожный мост в Скалистых горах вот-вот должен обрушиться из-за поврежденных балок. Тем не менее отчаянный машинист решается провести по нему пассажирский поезд. Герой романа Филеас Фогг встревожен:

– Но мост может обрушиться!

– Это не имеет значения. Пустив поезд на всех нарах, мы имеем шанс проехать, – успокаивает машинист. «Поезд пошел вперед с невероятной скоростью. Поршни делали 20 ходов в секунду. Оси дымились. Поезд словно не касался рельсов. Вес был уничтожен скоростью... Мост был пройден. Но едва поезд успел переехать реку, мост с грохотом обрушился в воду».

Этот эпизод подвергается физическому анализу. Вместе с читателем ведется расчет, для которого романист дал все исходные данные. Ведущее колесо тогдашних локомотивов было диаметром 1,3 метра. 20 ходов поршня в секунду – это 10 полных оборотов колеса, или 10 раз по 3,14 · 1,3 = 41 метр в секунду. Значит, поезд прошел, а вернее, проскочил по мосту со скоростью 150 километров в час. Допустим, длина моста 10 метров, следовательно, состав находился на нем всего лишь четверть секунды. В столь короткий срок, следует резюме физика, мост просто не успел бы обрушиться. Жюль Берн не ввел своих читателей в заблуждение; описанный им случай феноменален, но механике нисколько не противоречит.

Интересна глава «Механика в живой природе». Знаете ли вы, почему бегемот так неуклюж? Потому что масса его скелета очень велика. Задан и такой вопрос: «Кто лучше всех прыгает?». Обычно отвечают: «Конечно, блоха». Но это ответ человека, мало сведущего в механике. Да, говорит автор книги, блоха – отличный прыгун: до 40 сантиметров в вышину. Однако механический расчет восстанавливает репутацию прыгуна-человека. Подпрыгивая на 40 сантиметров, блоха поднимает только свой ничтожно малый вес. Человек же поднимает (прыгая на ту же высоту) груз в... 27 миллионов раз больший. Только прыжок армии из 27 миллионов блох и надо сравнивать с прыжком человека. А ведь он способен прыгнуть гораздо выше, чем на 40 сантиметров (рекорд прыжка в высоту превысил 2,4 метра).

Ученик 6-го класса одной из ленинградских школ Рудольф Косов, прочитав «Занимательную механику», написал ее автору, что сомневается в существовании четвертого измерения. В 3-м издании книги (1935 г.) появилось специальное дополнение – «Занимательная прогулка в страну Эйнштейна», написанное талантливым математиком О.А. Вольбергом. Яков Исидорович писал, что «это прибавление представляет собою совершенно своеобразную и чрезвычайно удачную попытку общепонятного изложения сущности теории относительности Эйнштейна; его чтение требует знаний основ данной теории, но в пределах школьного курса физики».

Часть 2