Фрэнсис Эшкрофт - На грани возможного: Наука выживания
Вода поглощает свет, поэтому его яркость уменьшается по мере погружения, и уже на 600 м в океане царит кромешная тьма. Поскольку красный свет поглощается легче синего, вода служит заодно и цветовым фильтром. По мере погружения пропадают сначала красные и желтые цвета, затем зеленые, пока не остается одна синева. Поэтическое описание этой игры красок составил Уильям Биб. Опустившись в своей батисфере на 15 м, он наблюдал вокруг «сияющую сине-зеленую дымку», которая постепенно сменилась «холодными зелеными сумерками», превратившись на 100 м в кристальный голубой. На глубине 200 м все вокруг стало «загадочным прозрачно-синим, какого просто не существует наверху, и наши зрительные нервы запутались окончательно». Сияние голубого усиливал прожектор, «желтее которого я в жизни не видел». Постепенно этот ослепительный синий цвет густел, становясь темно-чернильным, однако впечатление у Биба все равно осталось незабываемое. По свидетельствам остальных исследователей, синий сменяется густо-фиолетовым, который, в свою очередь, уходит в кромешную бархатную темноту, чернее самой ночи.
Интересный факт: описание Биба, скорее всего, прочел Томас Манн и включил в свой роман «Доктор Фаустус». Его герой, Адриан, утверждает, что вместе с американским ученым Кейперкейзли установил новый мировой рекорд глубины. По его рассказу, они с профессором «в шаровидной батисфере внутренним диаметром всего в 1,2 м, оборудованной примерно так же, как стратостат, погрузились с помощью лебедки сопровождающего судна в необычайно глубокий в этих местах океан. ‹…› Сначала их окружала кристально-прозрачная, пронизанная солнечным светом вода». «Однако свет сверху проникал всего на какие-нибудь пятьдесят семь метров» и ниже «сквозь кварцевые оконца водолазам видна была теперь трудноописуемая черная синева. ‹…› Затем кругом воцарилась абсолютная чернота, темень межзвездного пространства, куда во веки веков не проникал и слабейший солнечный луч»[3].
Цвет предмета определяется длиной отраженной им световой волны. Например, красная роза видится нам красной, поскольку отражает красный свет и поглощает все остальные волны. На глубине 20 м в Средиземном море эта же самая роза показалась бы черной за неимением красного света, который она могла бы отражать. На большей глубине яркость падает настолько, что светочувствительные клетки сетчатки глаза (колбочки) выключаются. Все становится серым. Вместо колбочек в темноте (например, в сумерках и на океанской глубине) включается другой набор клеток сетчатки, называемых палочками.
Они не различают цвета, но настолько чувствительны к свету, что выходят из строя под яркими солнечными лучами, и им требуется 20–30 мин. на восстановление, когда свет тускнеет. Все, кому доводилось посидеть в полутемной комнате, наблюдая, как загадочные тени превращаются в знакомые и привычные предметы обстановки, знают это. За то время, которое большинство ныряльщиков проводит под водой, глаза не успевают привыкнуть к темноте. Однако этой беде может помочь съемный красный фильтр, который крепится к внешнему стеклу маски и надевается перед погружением (а на глубине снимается), поскольку палочки совершенно не чувствительны к красному свету.
Еще одно чудо подводного мира, как мы знаем из фильмов или по собственному опыту, – это полная тишина. Под водой гораздо труднее слышать, чем в воздухе, ведь в более плотной среде звук затухает гораздо быстрее. Кроме того, поскольку в воде скорость звуковой волны больше, она попадает в оба уха почти одновременно, поэтому непонятно, откуда доносится звук.
Из-за холода человек не может долго находиться в океане без специальных утепляющих средств (о побережье тропических морей речь не идет). Холодная вода активно забирает тепло человеческого тела, поэтому ныряльщику необходима дополнительная термоизоляция. Защита бывает разной. Гидрокостюмы «мокрого» типа удерживают тонкий слой воды между телом и латексной оболочкой костюма, а «сухие» препятствуют проникновению воды и обычно надеваются на несколько слоев термобелья. На глубине более 50 м потеря тепла увеличивается из-за необходимости дышать смесью с гелием. Поскольку гелий обладает высокой теплопроводностью, организм отдает очень много тепла во время дыхания. Поэтому глубоководных водолазов необходимо обеспечивать собственной системой «отопления», прокачивая в костюм горячую воду, а в некоторых случаях даже подогревая дыхательную смесь.
Ныряльщик в воде практически ничего не весит. Освобождение от оков гравитации – еще одно чудо подводного плавания, однако и здесь не обходится без трудностей. В частности, под водой трудно использовать инструменты, работающие на крутящем моменте, поскольку при попытке отвернуть гаечным ключом гайку начинает разворачиваться все ваше тело, а гайка даже не шелохнется. Кроме того, трудно удержаться на одном месте под напором течения. На большой глубине повышенная плотность воды требует удвоения усилий при движении и ограничивает объем возможных работ.
На суше мы ориентируемся в пространстве визуально и благодаря силе тяжести. У невесомого ныряльщика в условиях плохой видимости эти возможности исчезают, что ведет иногда к дезориентации и панике. Трудно не запаниковать, когда не можешь сразу определить, где верх, где низ. К счастью, ориентиры все же имеются: струя пузырьков всегда стремится вверх, а отстегнутый пояс с грузом падает вниз.
К середине 1960-х собранные данные позволили сделать однозначные выводы. По итогам исследования с участием 131 немецкого подводника за десятилетний период у 72 рентгеноскопия выявила некроз костей, и лишь 22 из них полностью избежали проявлений болезни. Точно так же у 20 % кессонных рабочих, участвовавших в строительстве тоннелей под рекой Клайд, обнаружились патологические изменения костной ткани. Разрушения наблюдались чаще всего на концах длинных костей ног и рук и, предположительно, возникали из-за крошечных пузырьков воздуха в костной ткани, которые, закупоривая тончайшие капилляры, питающие клетки кости, приводили к их отмиранию. Одна из причин, по которой именно кости страдают из-за таких микропузырьков, состоит в том, что пузырек сдавливает и сжимает живые клетки кости. У некоторых людей поражение затрагивает и суставную поверхность кости, приводя к острым артритам бедер и плеч.
Как и следовало ожидать, частота возникновения и острота костных болезней напрямую связана с глубиной погружений – те, кто никогда не опускался ниже 30 м, обычно целы и невредимы, однако среди тех, кто побывал на глубине 200 м и ниже, примерно у 20 % отмечены симптомы некроза. В наши дни профессиональные подводники регулярно проходят остеосцинтиграфию (сканирование костей скелета), чтобы вовремя прекратить погружения и предотвратить угрозу заболевания.
Второй бич подводников – долговременная потеря слуха. Отчего она возникает, пока не очень ясно. Одна из гипотез – работа под водой создает большую нагрузку на слуховой аппарат, поскольку во время компрессии и декомпрессии в камере постоянно свищет воздух, в водолазных шлемах непрерывно циркулирует газ, и подводные инструменты производят не меньше шума, чем их сухопутные собратья. Однако шумовое воздействие – это лишь одно из возможных объяснений. Второе – травма, возникающая при уравнивании ушного давления или из-за мелких пузырьков, образующихся при декомпрессии. У японских ныряльщиц за моллюсками к ухудшению слуха почти наверняка приводит именно это.
Физиологи проводили множество исследований с целью выяснить, вызывает ли подводная работа повреждения головного мозга. Пока все сходятся в том, что у подводников, перенесших острую кессонную болезнь, могут возникать продолжительные неврологические нарушения, однако вопрос о том, могут ли возникать бессимптомные нарушения у ныряльщиков, которые никогда не сталкивались с кессонной болезнью, остается открытым. Согласно ряду работ, у таких подводников отмечен возрастающий тремор, снижение чувствительности ступней и ладоней и прочие признаки неврологического расстройства, однако другие исследования подобной картины не выявляют. Учитывая рост популярности туристического дайвинга, исследования, несомненно, нужно продолжать.
В 1997 г. в British Medical Journal появилась тревожная статья. С помощью магнитно-резонансной визуализации в мозге некоторых аквалангистов выявили крошечные очаги повреждений. Эти очаги представляют собой участки отмерших нервных клеток и, предположительно, возникли вследствие блокировки воздушными пузырьками кровеносных сосудов. Однако «дыры в мозге» обнаружились не у всех аквалангистов. При дальнейшем исследовании выяснилось, что поражение наблюдалось лишь у тех, у кого имеется небольшое отверстие между правым и левым предсердием. Как ни странно, такое отверстие имеется у четверти населения Земли. Возникает оно потому, что во время развития эмбриона правое и левое предсердия соединяются так называемым овальным окном. При рождении оно обычно закрывается, однако у некоторых не полностью. Во время декомпрессии у таких людей в кровообращении формируются крошечные пузырьки, слишком маленькие, чтобы вызвать кессонную болезнь. Они попадают в мозговое кровообращение (у некоторых застревают в капиллярах легких, где особого вреда не причиняют). И хотя очевидных неврологических расстройств в этом исследовании выявлено не было, людям с открытым овальным окном, возможно, лучше воздержаться от погружений с аквалангом.
