Питер Томпкинс - Тайная жизнь растений
Столь противоречивые результаты указывали на то, что для каждого вида растений огромное значение имеет количество, качество и продолжительность электрической стимуляции. Но у физиков не было необходимой аппаратуры для измерения воздействия электричества на разные виды, и они еще не знали, как искусственное и атмосферное электричество влияет на растения. Поэтому эта область исследований была отдана на откуп настойчивым и любопытным садоводам или «чудакам». Однако появлялись все новые наблюдения о том, что растения обладают электрическими свойствами.
В 1859 г. в одном из выпусков лондонского «Вестника садовода» (Gardeners' Chronicle) было опубликовано сообщение о световых вспышках от одной алой вербены к другой. В сообщении упоминалось, что особенно отчетливо этот феномен заметен в сумерках перед грозой после долгого периода сухой погоды. Это подтвердило наблюдения Гёте о том, что цветки восточного мака светятся в темноте.
Лишь в конце девятнадцатого века в Германии появились новые данные, проливающие свет на природу атмосферного электричества, открытого Лемонье. Юлиус Элстер и Ганс Гейтель (Julius Elster, Hans Geitel), интересовавшиеся «радиоактивностью» — спонтанным излучением неорганических веществ — начали масштабное изучение атмосферного электричества. В ходе этого исследования выяснилось, что почва земли постоянно излучает в воздух электрические заряженные частицы. Им дали название ионы (от греческого причастия настоящего времени ienai, что значит «идущий»), это были атомы, группы атомов или молекулы, имеющие после потери или присоединения к ним электронов положительный или отрицательный заряд. Наблюдение Лемонье о том, что атмосфера постоянно наполнена электричеством, наконец, получило хоть какое-то материальное объяснение.
В ясную, безоблачную погоду Земля имеет отрицательный заряд, а атмосфера — положительный, тогда электроны от почвы и растений стремятся ввысь, в небо. Во время грозы полярность меняется на противоположную: Земля обретает положительный, а нижние слои облаков — отрицательный заряд. В любой момент над поверхностью земного шара бушуют 3–4 тысячи «электрических» гроз, поэтому за счет них восстанавливается потерянный в солнечных районах заряд, и, таким образом, поддерживается общее электрическое равновесие Земли.
В результате постоянного потока электричества электрическое напряжение увеличивается по мере удаления от поверхности Земли. Между головой человека ростом в 180 см и землей напряжение составляет 200 вольт; от вершины небоскреба в 100 этажей до тротуара напряжение увеличивается до 40 000 вольт, а между нижними слоями ионосферы и поверхностью Земли напряжение составляет 360 000 вольт. Звучит устрашающе, но на самом деле из-за отсутствия сильного тока частиц эти вольты не превращаются в убийственную энергию. Человек мог бы научиться пользоваться этой колоссальной энергией, однако основная трудность здесь в том, что он так и не понял, как и по каким законам эта энергия функционирует.
Новые попытки исследовать влияние атмосферного электричества на растения были предприняты Селимом Лемстремом (Selim Lemstrom), финским ученым с разнообразными интересами. Лемстрем считался экспертом в области полярного сияния и земного магнетизма, и с 1868 по 1884 гг. совершил четыре экспедиции в заполярные области Шпицбергена и Лапландии. Он предполагал, что роскошная растительность этих широт, приписываемая длительным летним дням, на самом деле объясняется, по его словам, «этим интенсивным проявлением электричества, северным сиянием».
Со времен Франклина было известно, что атмосферное электричество лучше всего притягивается острыми предметами, и именно это наблюдение привело к созданию громоотвода. Лемстрем рассуждал, что «острые верхушки растений выступают в роли громоотводов для сбора атмосферного электричества и облегчают обмен зарядами между воздухом и землей». Он изучил годовые кольца на спилах елей и обнаружил, что величина годового прироста четко соотносится с периодами повышенной активности солнца и северного сияния.
Вернувшись домой, ученый решил подкрепить свои наблюдения экспериментами. Он подсоединил ряд растений в металлических горшках к генератору статического электричества. Для этого он протянул на высоте 40 см над растениями провода, от которых к земле в горшках спускались металлические стержни. Другие растения были оставлены в покое. Через восемь недель наэлектризованные растения прибавили в весе на 50 % больше, чем ненаэлектризованные. Когда Лемстрем перенес свою конструкцию в огород, урожай ячменя вырос на треть, а урожай клубники — вдвое. Мало того, она еще оказалась гораздо слаще обычного.
Лендстрем провел длинную серию экспериментов в разных частях Европы, на разных широтах вплоть до юга Бургундии; результаты зависели не только от конкретного вида овоща, фрукта или злака, но и от температуры, влажности, естественного плодородия и внесения удобрений в почву. В 1902 г. Лендстрем описал свои успехи в книге «Electro Culture» опубликованной в Берлине. Этот термин был включен в «Стандартную энциклопедию садоводства» Либерти Хайда Бэйли (Liberty Hyde Bailey).
Английский перевод книги Лендстрема под названием «Электричество в сельском хозяйстве и садоводстве» (Electricity in Agriculture and Horticulture) вышел из печати в Лондоне спустя два года после выхода в свет немецкого оригинала. Введение к книге содержало довольно резкое, но как позже выяснилось, правдивое предупреждение. Тема книги касается трех отдельных дисциплин: физики, ботаники и агрономии, — и она вряд ли окажется «особо привлекательной» для ученых. Однако это предостережение не отпугнуло одного из читателей — сэра Оливера Лоджа (Oliver Lodge). Он добился выдающихся успехов в физике, а затем стал членом Лондонского общества психических исследований. Написал дюжину книг, подтверждающих его убеждение в том, что за пределами материального мира есть еще множество миров.
Чтобы избежать долгих и сложных манипуляций с передвижением проводов вверх по мере роста растений, Лодж поместил сеть проводов на изоляторах, подвешенных на высоких столбах, давая таким образом людям, животным и технике свободно двигаться по наэлектризованным полям. За один сезон Лоджу удалось повысить урожайность одного из сортов пшеницы на 40 %. Причем пекари отметили, что хлеб из муки Лоджа получался гораздо вкуснее, чем из муки, которую они обычно закупали.
Соратник Лоджа Джон Ньюман (John Newman) перенял его систему и добился двадцатипроцентного увеличения урожая пшеницы в Англии и картофеля в Шотландии. Клубника Ньюмана отличалась не только большей плодовитостью, она, как и клубника Лендстрема, была сочнее и слаще обычной. В результате проведенных тестов содержание сахара в сахарной свекле Ньюмана превышало среднюю норму. Кстати, Ньюман опубликовал отчет о результатах своих исследований не в ботаническом журнале, а в пятом выпуске «Стандартного пособия для электротехников» (Standard Book for Electrical Engineers), изданного в Нью-Йорке крупным и авторитетным издательством «МакГроу-Хилл» (McGraw-Hill). С тех пор влиянием электричества на растения стали интересоваться все больше инженеры, чем растениеводы.
Глава 12
СИЛОВЫЕ ПОЛЯ, ЧЕЛОВЕК И РАСТЕНИЯ
Каждый инженер должен уметь найти практическое решение любой проблемы, какой бы сложной она не казалась на первый взгляд. В отличие от научных исследователей, главный вопрос инженера не почему и как это работает, а будет ли это работать? Такой подход освобождает их от оков теории. История науки изобилует примерами, когда педантичные ученые отвергали выдающиеся и гениальные новые открытия из-за отсутствия объясняющей их теоретической базы.
Талантливый инженер Джозеф Молиториц (Joseph Molitorisz), бежавший из оккупированной советскими войсками родной Венгрии, наткнулся на идеи аббата Нолле об электроосмосе. Он задумался, как бы применить открытия француза для решения сельскохозяйственных проблем. Молиторицу показалось странным, что сок в стволе секвойи поднимается на высоту в сто метров, тогда как лучший всасывающий насос, сделанный человеком, накачивает воду лишь на десять метров. Очевидно, вызов стандартным законам гидродинамики, применяемым в инженерном деле, бросила сила электричества. Молиториц решил применить работы Нолле в цитрусовых садах на правительственной опытной сельскохозяйственной станции в Калифорнии. Сначала он пропустил ток через саженцы цитрусовых деревьев. Когда ток шел в одном направлении, рост крошечных деревьев ускорялся, если направление тока изменялось на противоположное, саженцы засыхали. Очевидно, что каким-то образом электричество стимулировало естественный электрический ток в растениях, а когда искусственное электричество отключали, естественный ток прекращался. В другом эксперименте, частично под влиянием трудов аббата Бертолона, Молиториц пропустил электрический ток в 56 вольт через шесть веток апельсинового дерева, а другие шесть веток оставил нетронутыми. Через 18 часов сок в «подключенных» ветках тек беспрепятственно, тогда как в нетронутых ветках течение сока практически отсутствовало.
