Детский университет. Исследователи объясняют загадки мира. Книга первая Штойернагель Улла

Замки отлично подходят для игр. Там можно подниматься на стены и прятаться среди руин. В подземельях просто чудесно кричать и завывать страшным голосом, изображая привидение, а с башен — плевать во двор, стараясь не попасть в потных туристов.

Но так весело в замках было не всегда. В Средние века они представляли собой мрачные, неуютные сооружения, где обитали дикие, алчные, склонные к разбою вояки — рыцари. Почему замки были так важны для них, расскажут ученые.

Интерес к замкам и жизни рыцарей возник у профессора Барбары Шолькманн еще в детстве. Поэтому неудивительно, что она зажгла этой темой множество слушателей Детского университета в Тюбингене. Советами профессора Шолькманн мы руководствовались и при составлении этой главы.

Замки прекрасно подходят для воскресной прогулки, а вот для постоянного проживания — не очень. Обычно к замку нужно долго подниматься по крутым дорожкам, а потом еще взбираться по длинным лестницам — за мороженым или на баскетбол так просто не сгоняешь. Комнаты в замках темные, отапливаются они плохо. Нет ни горячей воды, ни ванны, ни даже душа. Во дворе не растет трава, а про туалет пока промолчим.

И все-таки в Средние века только в Европе было построено ни много ни мало 15 000 замков. Собственный замок хотел иметь каждый, кто дорожил своей репутацией. Некоторые правители — например, герцог Фридрих Швабский — были прямо-таки одержимы возведением замков. «К хвосту его коня привязан замок», — так говорили про Фридриха. Французский граф Фульк Нерра Анжуйский приказал создать на своих землях целую замковую сеть. Замок должен стоять через каждые тридцать километров — такова была его воля. Норманны, потомки викингов, тоже очень любили строить замки. Завоевав Англию в 1066 году, они всего за сорок лет возвели их там более пятисот.

Только представьте: пятьсот замков! Те, кто строит их в таких количествах, должны иметь на это очень веские причины. В конце концов, в Средние века нельзя было просто заказать замок какой-нибудь строительной фирме или собрать его из готовых частей за пару вечеров после работы, как садовый домик. Строительство крепости — дело сложное и дорогое. Сначала нужно выбрать подходящее место: на возвышенности, с хорошим обзором, с доступом к воде и желательно с возможностью добывать поблизости камень. Нужно иметь в своем распоряжении множество опытных ремесленников и еще большее количество подданных для транспортировки грузов. И все равно на возведение замка уходили многие годы. Но это строителей не останавливало.

Значит, что-то должно было подталкивать к постройке замка, была какая-то причина, раз владельцы замков добровольно отказывались от роскошных особняков и комфортной деревенской или городской жизни и переселялись в мрачные, уединенные места. А еще интересно, почему замки строились практически исключительно в Средние века. Почему сегодня замков больше никто не строит?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно для начала побольше узнать о той эпохе, когда замки строились, — о Средневековье.

НОЙШВАЙНШТАЙН

Золотой век замков — Средневековье. Однако замки строили и позднее. Это похоже на то, как в прошлом веке мода семидесятых годов вдруг вернулась в девяностых. Один из известнейших примеров замка не средневековой постройки — Нойшванштайн, который был возведен для Людвига II чуть более 120 лет назад. Романтически настроенный король Баварии так любил рыцарские времена, что на воплощение своей мечты готов был выложить огромные деньги. Другой подобный пример — замок Гогенцоллерн в Вюртемберге, куда сегодня можно сходить на экскурсию; он тоже был построен только в XIX веке.

Как в Средние века становились героями?

Средние века получили свое название в те времена, когда эта эпоха уже давно ушла в прошлое. Ученые XVI века презрительно называли Средневековьем тысячу лет, простиравшуюся между Античностью и их собственным временем. Они воспринимали этот период как мрачное время, полное суеверий, войн, глупости и варварства. Время, когда не было ни прогресса, ни науки, когда люди ели руками и громко пукали и рыгали.

Сегодня мы знаем, что и в Средние века развивались науки и искусства, что монахи в монастырях прилежно изучали книги, миннезингеры слагали длинные поэмы, а талантливые архитекторы строили потрясающие соборы. Но все же ученые XVI века были не совсем неправы в своем мнении. Средние века — действительно варварская, грубая и опасная эпоха, хотя и довольно интересная.

Большинство исследователей считают, что Средневековье закончилось в XV веке, когда была открыта Америка, а началось с Великого переселения народов V века. Тогда на некогда могущественную Римскую империю со всех сторон стали нападать варвары. Гунны, вандалы, лангобарды, бургунды, готы, германцы — бесчисленные племена и народы отправлялись в путь, пересекали Европу из конца в конец, сея ужас и разрушения на своем пути. Миллионы людей снимались с насиженных мест, сражались, боролись, убивали друг друга.

Римская империя, под властью которой в течение многих веков находилась вся Европа (конечно, не считая одной деревни на севере Франции, населенной несгибаемыми галлами), пала под натиском пришлых орд. Римские легионеры больше не могли сдерживать врага у границ империи, и в 455 году ее столица была захвачена и разграблена племенем вандалов. Захватчики занимались этим с таким воодушевлением, что до сих пор бессмысленная порча чего-либо называется вандализмом.

Героем в эту эпоху становился тот, кто умел сражаться, ловко управлялся с мечом и копьем, а при виде врага недолго думая пускал оружие в ход. Даже короли в Средние века удерживались на престоле, только если умели воевать и воевали успешно. Королей, правивших в те времена, звали по большей части Фридрихами, Генрихами, Отто или Карлами, так что не запутаться в них не так-то просто. Но одного короля нужно запомнить обязательно. Этот правитель важнее других не только потому, что он завоевал множество земель, но и потому, что умело ими управлял. Звали его Карл Великий.

КАРЛ ВЕЛИКИЙ

Родился в первой половине VIII века. В результате множества войн с саксами, аварами и лангобардами создал огромную Францию, которая простиралась от Дании до Италии и от Атлантического океана до Эльбы. Он был не только великим военачальником, но и покровителем наук и искусств. В 800 году папа Лев III короновал Карла императорской короной. Карл Великий умер в 814 году и похоронен в Аахене. Так как его империя занимала примерно ту же территорию, что и Европейский союз в начале своей истории, этого правителя иногда называют отцом-основателем современной Европы.

Как жили без счета в банке?

Владеть землей в те времена было намного важнее, чем сейчас, потому что деньги в раннем Средневековье не играли существенной роли. Люди почти ничего не покупали, они обменивались: за каравай хлеба давали дюжину яиц, за двух кур — овцу, за пощечину — пинок под зад. Только тот, кто владел землей, кто мог выращивать хлеб и пасти скот на лугах, имел шанс выжить и прокормить семью.

В средневековой Европе девять из десяти человек жили в деревнях, а остальные — в немногочисленных городах и монастырях. Сегодня сельская жизнь видится нам идиллической: мы представляем себе журчащие ручьи и нарядные дворики, козочек, овечек и счастливых фиолетовых коров. Но на самом деле деревня в Средние века была очень далека от этой красивой картинки. Крестьяне и их семьи каждый день боролись за выживание.

Тогда в среднем люди едва доживали до сорока лет. Да и это только те счастливчики, которые не умирали во младенчестве и раннем детстве: трое из четырех детей не доживали до взрослого состояния. Каждые несколько лет случался голод, а в остальное время свирепствовали такие страшные болезни, как холера, дизентерия и проказа. Множество мужчин, женщин и детей гибли во время свирепых набегов, другие оставались калеками. В Средние века смерть подстерегала на каждом шагу.

Крестьяне в деревнях жили в простых домах, сделанных из бревен, веток и глины. Водопровода и туалета, конечно, не было. Жили очень тесно, потому что в таких домах комната была одна-единственная. Овцы, козы, куры и коровы жили под одной крышей с людьми, и запах в жилищах стоял соответствующий. Естественно, в домах в изобилии водились мыши, тараканы, блохи, клопы и вши, так что дети в те времена постоянно чесались. И дети, и взрослые спали на соломе в общей для всех кровати; ночных рубашек и пижам не существовало, спать ложились голыми.

ОДЕЖДА КРЕСТЬЯН

Крестьяне должны были одеваться в серое и черное. Такова была воля знатных правителей, желавших, чтобы яркие цвета принадлежали исключительно им. Мужчины носили короткие халаты, которые женщины шили им из грубого льняного полотна; зимой сверху надевали кафтан длиной до колен. Иногда крестьяне носили еще что-то вроде штанов и соломенную шляпу. Обувь делали из воловьей кожи.

Люди жили в небольших поселениях, часто вблизи реки или ручья, вокруг располагались поля и выгоны для скота. А за полями начинались дикие места — мир, полный тайн и опасностей, непонятный, страшивший невежественных крестьян. Насколько все вокруг деревень было дико, мы едва ли можем себе представить сегодня, когда автотрассы и шоссе соединяют между собой все города и деревни, дороги проложены даже через самые густые леса, а с помощью мобильного телефона можно позвонить друзьям почти откуда угодно.

В раннем Средневековье Европа была заселена далеко не так плотно, как сейчас. На севере современной Германии простирались бескрайние болота и вересковые пустоши, а большую часть Южной Германии и Франции покрывали леса. Эти средневековые леса совсем не походили на нынешние, светлые и приветливые. В те времена лес был настоящим темным гигантом. Мрачный, густой, могущественный, он занимал практически все пространство, оставляя людям для жизни лишь небольшие островки. Сквозь лесную чащу тонкими змейками вились дороги, но они были очень плохого качества, так что всякое путешествие превращалось в трудное и опасное предприятие. В лесах жили не только страшные дикие звери: медведи, змеи, волки, — там обитали еще и страшные дикие люди: преступники, изгнанные из деревень, и грабители без стыда и совести. То, как опасно было сбиться с дороги в лесу, можно представить себе, например, по сказке о Красной Шапочке.

В Средние века о спокойной жизни не приходилось даже мечтать. Крестьяне мало на что могли рассчитывать. У них не было ни запасов, ни счета в банке, ни страховки от несчастных случаев. Они не имели возможности ничего планировать и просто старались дожить до следующего дня, до следующего года. Мы не знаем, как они это выдерживали, ведь от этих людей не осталось ни писем, ни дневников, которые рассказали бы нам об их страхах и радостях. Читать и писать в Средние века умели только монахи, священники и часть знати. Крестьяне были неграмотны и ничего не знали об окружающем мире. Всему необходимому — как пахать, сеять, жать — дети учились у родителей. Школу в те времена еще не придумали, газет и телевизора тоже не существовало. Узнать новости крестьяне могли, только когда в деревню заглядывал купец. Он обычно приезжал из города и знал все о последних любовных похождениях графа, а порой мог даже поведать о жуткой женщине с рыжими волосами, которая живет за рекой и водится с дьяволом.

ЧТЕНИЕ

В раннем Средневековье книг было мало, и все они повествовали о Боге. Важнейшей из них, конечно же, была Библия. Священное Писание играло такую важную роль, что многие монахи за всю жизнь к другим книгам и не притрагивались. В конце Средних веков количество книг стало быстро расти — вместе с числом читателей. По оценкам ученых, к началу XVI века в Германии читать умел примерно один процент населения.

Плохим годом для крестьян был тот год, когда случалась война. У германских племен не было регулярной армии — живущих в казармах солдат, которые могли защитить страну, если ей угрожал враг. Обычно, когда предстояла война, мужчины просто собирались по зову вождя или предводителя. Они сами должны были заботиться о том, как раздобыть оружие и провиант. Если война была недолгой, а враг — недалеко, женщины, дети и старики сами справлялись с хозяйством. Но если военный поход затягивался или приходилось идти в далекие края, то отсутствие мужчин на полях приводило к серьезным последствиям: оставшимся не под силу было собрать урожай в одиночку, и после войны грозил разразиться голод.

Зачем менять коров на конников?

Карлу Великому было понятно, что в таком положении дел нет ничего хорошего: голодающий народ не способен сражаться. Кроме того, Карлу стало ясно, что в перспективе невозможно будет выиграть ни одной войны, полагаясь на простых пехотинцев. Они слишком медленно передвигаются и слишком уязвимы. Поэтому мудрый правитель сделал ставку на иное оружие: на одетых в кольчуги конных воинов. Эти солдаты, предшественники рыцарей, оказались гораздо маневренней пехоты противника. В огромной Франции они могли быстро перемещаться с места на место и были очень опасны для неприятеля.

Строй конников в латах, бок о бок несущихся на вражескую пехоту, в два счета решал исход боя. Пехотинцы, вооруженные мечами, не могли близко подойти к хорошо защищенным конным противникам и оказывались беззащитны перед ударами мечей сверху. Конники в кольчугах стали страшным и очень эффективным оружием. Недостаток у них был только один: стоили они слишком дорого.

Ученые подсчитали, что снаряжение одного-единственного конного воина по стоимости равнялось 45 коровам. 45 коров! Не в каждой деревне было столько скота. Такая дороговизна объяснялась тем, что в раннем Средневековье доспехи изготавливались из бесчисленного множества крошечных железных колечек, которые кузнецы кропотливо соединяли одно с другим. А в те времена, когда железную руду еще плавили на огне в ямах и печах, а после заливали в формы, это была очень трудная, долгая и дорогая работа. Недешево было и приобрести коня, а тем более нескольких. Бедные крестьяне все это обеспечить никак не могли. Так как же королю найти способ собрать хорошую армию? Как найти достаточно конных воинов?

Решение этой проблемы, которое нашел Карл Великий, определило всю эпоху Средних веков. Мы уже знаем, как важно в те времена было владеть землей. А так как королю по традиции принадлежали все свободные земли, то он мог немного поделиться ею со своими конниками. Так возникли лены, или феоды — отданные в пользование конникам участки земли. Работников, которые были нужны для возделывания полей, король одалживал своим воинам вместе с землей. Это были крепостные — несвободные — крестьяне, которые считались такой же неотъемлемой частью земельных угодий, как деревья или кусты.

ФЕОДАЛЬНАЯ СИСТЕМА

Передача земли в пользование на определенных условиях в Средние века была распространена повсеместно. Землю давал в пользование не только король. Знать, а потом даже рыцари искали себе союзников-вассалов, которым за верность и помощь в случае войны давали в пользование участок земли. Те, кто давал земельные угодья, назывались сюзеренами. Скоро свой сюзерен появился у каждого, даже король клялся в верности Господу Богу и таким образом становился его вассалом. Так сформировалась система ленов, или феодальная система — стабильный порядок, в котором нашлось определенное место для каждого.

Конникам это было выгодно. У них наконец появилось достаточно времени, чтобы воевать, и достаточно денег, чтобы покупать коней и снаряжение. А вот для крестьян эта ленная, или феодальная, система была далеко не так хороша. Теперь они должны были кормить не только свои семьи, но и семью конника. А так как они были крепостными, то не могли перейти к другому, возможно, менее суровому хозяину. Крепостные крестьяне были такой же собственностью феодала, как коровы или козы. «Мужик — та же скотина, хоть нет рогов, но ломит спину», — так в Средние века говорили о бедных крепостных.

Скотина без рогов? Что-то не похоже на работу мечты. Но, несмотря на это, скоро и многие свободные крестьяне стали передавать свои земли конникам-феодалам. Сделавшись подданными, они становились во всем зависимыми от хозяина и должны были отдавать ему часть урожая, но так в их жизни появлялось хоть немного стабильности и безопасности: теперь им не приходилось ходить на войну, оставляя на произвол судьбы свои поля и семьи. Отныне это за них делал хозяин-феодал. Причем с большим удовольствием.

Конники умели сражаться и страстно любили это дело. Им нравилось убивать врагов, орудуя мечом, секирой, палицей и копьем. Они были привычны к войне и жаждали побеждать. Пожалованная королем земля — лен — делала этих воинов правителями, царьками с собственными подданными и собственной территорией. Для бывших крестьян это был потрясающий взлет, удивительно быстрый карьерный рост, как мы бы сказали сегодня, который многим кружил голову. Маленькие царьки наслаждались своей властью. Гордые, заносчивые и жадные, они быстро забывали, что власть и земля даны им лишь в долг, во временное пользование. Им все время хотелось большего: больше власти, больше подданных, больше земли. И весь свет должен был знать, что эта земля всегда будет принадлежать им и их детям.

Так началась история рыцарей, этих знаменитых смельчаков и воителей, которые стали одним из самых могущественных слоев средневекового общества и до сих пор приводят нас в восхищение. Когда мы слышим о рыцарях, нам представляются великие подвиги, драгоценные мечи и роскошные доспехи, мы думаем о любовных стихах и таинственных поручениях. И о замках, конечно.

Кто боится сурового короля?

Первые известные нам оборонительные сооружения не очень-то напоминали рыцарские замки. Это были просто земляные рвы, за которыми люди могли спрятаться, когда угрожала опасность. С древнейших времен крестьяне строили около своих деревень подобные укрытия. Римляне тоже строили для своих солдат защитные сооружения, крепости. В них уже были и сторожевые башни, и стены, но все-таки эти постройки еще очень сильно отличались от средневековых замков. О настоящих замках в Центральной Европе можно говорить только начиная с VIII–IX века.

Именно тогда на границах огромной империи Карла Великого стали появляться первые оборонительные сооружения замкового типа. Они располагались на севере и востоке страны, на территории современной Германии, и служили для защиты от викингов и славян. Королевские резиденции внутри страны — пфальцы — укреплены не были. Здесь, в Аахене или Падерборне, король отдыхал после долгих разъездов и военных походов. И приграничные замки, и пфальцы принадлежали королю. И только он имел право строить замки.

ЧТО ТАКОЕ ПФАЛЬЦ?

Средневековые короли и императоры не управляли страной из одной, раз и навсегда выбранной столицы. Они строили себе несколько дворцов, каждый из которых вместе с капеллой и усадьбой образовывал пфальц. Оттуда правители и вели государственные дела.

По крайней мере теоретически. На практике дело обстояло несколько иначе. Потому что и короли иногда бывают слабы. Они могут заболеть или отвлечься на что-то более важное. Или, что особенно опасно, они иногда допускают просчеты в управлении страной и в ведении войны. И тут же другие правители начинают интересоваться возможностью возведения своих замков на их землях.

Особенно стремилась обзавестись собственной гордой крепостью ближайшая к королю знать — князья и епископы. Они полагали, что владеть замком им очень пристало. В конце концов, они имели огромное влияние в своих княжествах и епископствах, почти такое же, как сам король. Так что они начали строить себе замки, и король этому не противился. Но скоро и графы загорелись идеей личных замков и приступили к их возведению. А потом дело дошло и до королевских конников — рыцарей. Ведь раз у графов есть замки, то и у них они тоже должны быть.

КТО МОГ СТРОИТЬ ЗАМКИ?

Изначально в Средние века замки имели право строить только короли. Однако герцоги и графы не придерживались этого правила и тоже возводили себе замки.

И действительно, рыцарям иметь замок очень удобно. Ведь они были воинами и постоянно искали малых и больших сражений, чтобы расширить свою власть. А для этого отличной возможностью были междоусобицы. Повод для них находился легко: то какой-нибудь рыцарь убьет оленя в ваших владениях, то не заплатит карточный долг, то нападет на купца, везущего восточные ковры в ваш замок.

Междоусобица — вовсе не дуэль, когда противники встречаются на рассвете и бьются один на один. Междоусобица — это маленькая война, начинавшаяся с того, что рыцари жгли деревни и поля противника, уничтожали урожай и разгоняли его крестьян. Потом они пытались взять врага в плен, чтобы потребовать за него выкуп. Но это удавалось только в том случае, если противник разгуливал где-нибудь по округе. А если он скрывался в замке, то сделать было практически ничего нельзя. В замке рыцарь находился в безопасности, мог показывать нос врагу и терпеливо ждать, не придут ли на помощь друзья. Вместе можно было перейти в наступление, сжечь поля и деревни противника, уничтожить урожай его крестьян и в конце концов взять в плен его самого. Неудивительно, что рыцари так любили замки: они защищали их от других рыцарей.

МЕЖДОУСОБИЦЫ

Старое германское право позволяло всем свободным мужчинам самим наказывать своих обидчиков за различные проступки. Для этого сначала нужно было написать противнику письмо (или просто бросить ему в ноги перчатку) и объяснить причину вражды. Сразу после этого начиналась междоусобица.

Вот мы и выяснили, зачем рыцари строили замки — для защиты. Это очень важная, но не единственная причина строительства замков. Но прежде чем отправляться на поиски других причин, давайте посмотрим, как были построены замки и что делало их максимально надежными.

Как построить замок и как его захватить?

Чтобы построить крепкий и надежный замок, нужен камень. Поэтому умные рыцари сразу выбирали для своего замка какую-нибудь скалу, из которой можно было добывать строительный материал. Множество каменотесов годами вырубали из нее каменные блоки для стен. Транспортировкой занимались крестьяне, которые были обязаны определенное время работать на своего господина. Кто хоть раз бывал в хорошо сохранившемся замке, легко может представить себе, как мало радовала подобная смена деятельности привычных к работе в поле крестьян.

ПЕРВЫЕ ЗАМКИ

Первые замки строились из дерева. Они представляли собой укрепленные господские дворы и располагались вблизи крестьянских деревень. Иногда внутри был насыпной земляной холм, где строили высокую башню, с которой хорошо просматривались окрестности. Но с течением времени рыцари стали селиться подальше от крестьян и на естественных возвышенностях. С XII века замки стали строить из камня.

Самим строительством занимались профессионалы: каменщики, плотники, кровельщики, столяры, кузнецы и прежде всего опытный зодчий. Этих ремесленников обычно нанимали в городах, за работу им платили деньгами и продуктами. Работали они на деревянных лесах, а грузы на нужную высоту поднимали с помощью блоков и наклонных плоскостей.

Построить надежную стену толщиной один-два метра так, чтобы она тут же не развалилась, нелегко. Камни должны подходить друг к другу по форме, а главное — должен хорошо схватываться строительный раствор. Огромных усилий требовало и сооружение колодца: строители иногда месяцами копали и долбили, прежде чем добирались до грунтовых вод. Иногда шахты колодцев получались до 150 метров глубиной — только представьте себе, сколько времени уходило на то, чтобы опустить туда ведро, наполнить его и поднять обратно наверх! Так что шутников, которые подкрадываются сзади и начинают щекотать как раз в тот момент, когда ведро с водой уже почти наверху, в замках очень не любили.

КОЛОДЦЫ — КЛАДЕЗИ ЗНАНИЙ

Поселившись где-нибудь, люди первым делом обычно рыли колодец. С течением веков постройки неоднократно сносили или сильно перестраивали, а колодцы оставались на прежнем месте. Поэтому они очень интересны для археологов: все, что за время их существования попадало в них, так и оставалось там, и сегодня это можно исследовать.

Для того чтобы сделать замок неприступным, зодчие придумывали множество приспособлений. Высокие, снабженные бойницами стены часто окружали рвами с водой. Чтобы попасть в замок, надо было проехать через подъемный мост, который тут же поднимали, едва в поле зрения появлялись подозрительные личности. Деревянные ворота укрепляли металлическими пластинами — так они лучше выдерживали удары тарана. В проходе сразу за воротами потенциальных захватчиков встречали падающие решетки. Они с шумом летели вниз, как только в действие приходил потайной механизм. И даже на узких дорожках, ведущих к самому замку, незваных гостей ждала еще пара сюрпризов. Например, замаскированные ветками ямы. На дне такой ловушки упавшего ждали острые деревянные колья.

Все это позволяло обитателям замка чувствовать себя в относительной безопасности. А если все-таки вражеское войско подступало к замку, ему устраивали достойный прием. Свои места на стенах занимали лучники и арбалетчики, со специальных выступов на врага лили горячую смолу, мочу или сбрасывали навоз. Передвижные осадные башни, с помощью которых враги намеревались преодолеть крепостные стены, старались поджечь горящими стрелами.

Но и враги, чтобы захватить замок, тоже выдумывали разнообразные хитрости. Например, они перекидывали через стены мочу, кал и зловонные трупы животных с помощью катапульт. А иногда те же катапульты отправляли во двор замка головы убитых защитников крепости. Кроме того, под прикрытием стрельбы из деревянных осадных машин делали подкопы под стены, стараясь их обрушить. А осадные башни, чтобы обезопасить их от горящих стрел, накрывали мокрыми шкурами животных.

САКСАЙУАМАН

Мощные замки возводили не только в Европе: инкская крепость Саксайуаман, строительство которой шло с 1440 по 1532 годы, входит в число самых больших крепостей в мире. Она построена из каменных блоков высотой до 5 метров и весом до 200 тонн. Крепость окружена тройным кольцом стен, внутри которого располагались многочисленные жилые и хозяйственные постройки.

Но все же взять замок штурмом удавалось редко, поэтому противоборствующие стороны часто договаривались о более или менее мирной капитуляции. В противном случае нападающие прибегали к осаде.

Осада замка — сложное мероприятие, которое нужно было тщательно планировать, ведь она вполне могла продолжаться год или даже дольше. И все это время надо было не только снабжать всем необходимым осаждающих солдат, но и поддерживать их боевой дух — и летом, и зимой. Около замка осаждающие разбивали лагерь с шатрами, кухнями, пекарнями и трактирами. Коробейники продавали там свои товары, шуты и музыканты веселили солдат. Если нападающим удавалось захватить крепость, судьба ее обитателей была крайне незавидна: их убивали или продавали в рабство. Жизнь сохраняли только хозяину замка, и он томился в темнице замка победителя до тех пор, пока за него не платили выкуп.

КАТАПУЛЬТА

Машины, метающие камни или другие предметы на большие расстояния, были известны еще римлянам. Катапульта обычно представляет собой ствол дерева, который сгибают до тех пор, пока напряжение не станет очень велико. Затем канат, держащий ствол в согнутом положении, обрубают, и груз с катапульты летит далеко вперед.

Ходили ли рыцари в школу?

Удивительно, но довольно редко случалось, чтобы один рыцарь просто убивал другого. Хотя эти люди постоянно соперничали и всегда стремились укрепить свою власть и расширить владения, они все же придерживались некоторых правил. Брать выкуп было можно, а вот убивать — нет. Правда, на больших турнирах, где рыцари состязались друг с другом, довольно часто кто-нибудь умирал, но это были лишь несчастные случаи. Потому что чем больше рыцари ощущали себя рыцарями, тем важнее для них было следовать особым правилам в ходе любых конфликтов. Крестовые походы, в которых принимали участие рыцари со всей Европы, способствовали их самоосознанию. Рыцари гордились тем, что они рыцари и принадлежат к этому отважному сообществу. Они с воодушевлением откликались на призывы Папы Римского освободить Святую Землю.

ПРИНЦ ВЭЛИАНТ

Храбрый принц Вэлиант вместе со своими друзьями рыцарем Гавейном и волшебником Мерлином уже много веков скачет по Европе. Он — один из знаменитых рыцарей Круглого стола короля Артура, правда, появившийся на свет только в XX веке. Первую комикс-серию с юным принцем в главной роли американский художник Гарольд Рудольф Фостер создал в 1937 году. Этот комикс оказался настолько успешным, что Фостер продолжал рисовать новые истории про Вэлианта до 1980 года.

Во время Крестовых походов рыцари замечали, насколько они похожи друг на друга. Их объединила борьба с общим врагом, у них стали появляться общие ритуалы и четкие правила, как следует обучать рыцаря. Согласно этим правилам, сын рыцаря уже в семь лет должен был покинуть своих родителей и отправиться служить оруженосцем в замок другого рыцаря, дружественного и часто более могущественного. В семь лет уезжать от родных совсем не сладко, так что эти маленькие мальчики, конечно, ужасно плакали. Но ходить в школу и делать домашние задания им было не нужно; вместо этого будущие рыцари занимались в замке всякими захватывающими вещами. Они учились охотиться в лесу, ездить на коне, сражаться мечом и копьем. А еще они учились, как рыцарю пристало себя вести и быть учтивым с дамами. Наконец они получали меч из рук своего наставника, и их торжественно посвящали в рыцари.

КРЕСТОВЫЕ ПОХОДЫ

Для рыцарей Крестовый поход был захватывающим приключением, далеким путешествием, во время которого можно было увидеть много интересного и прекрасно провести время с товарищами. Куда менее приятными Крестовые походы оказывались для жителей тех земель, через которые шло христианское войско. Рыцари без зазрения совести грабили чужие города, брали себе все, что могло пригодиться, сжигали храмы и убивали местное население.

После посвящения молодой человек считался взрослым и становился полноправным членом рыцарского сообщества. Это было могущественное и развивающееся сообщество, настолько самоуверенное, что его члены не стеснялись сравнивать себя с королем и знатью, которые, согласно средневековой феодальной иерархии, стояли выше рыцарей. Все, что делали знатные люди и король, живо интересовало рыцарей, потому что они и сами высоко метили. Если у князей в моду входили итальянские плащи, то и рыцари непременно и как можно скорее хотели обзавестись такими же. А если князья начинали приправлять кушанья шафраном, то и рыцарям во что бы то ни стало нужно было раздобыть шафран.

Крестьян, из которых происходили их собственные предки, рыцари презирали. Над ними смеялись и ни капли не уважали. От крестьян требовалось обрабатывать поля и вовремя доставлять своему господину продукты: сыр, яйца, хлеб, молоко, фрукты и овощи. От всего, что крестьяне производили, хозяину причиталась десятая часть, а иногда и больше. В остальное время они должны были держаться от рыцарей подальше. И только если в деревне случался спор, происходило убийство или грабеж, крестьяне обращались за правосудием к своему феодалу. Тот вершил суд, и человека, которого признавали виновным, бросали в темницу замка или казнили. Рыцарям нравилось судить — это позволяло им чувствовать себя Господом Богом.

Крестьян, из которых происходили их собственные предки, рыцари презирали. Над ними смеялись и ни капли не уважали. От крестьян требовалось обрабатывать поля и вовремя доставлять своему господину продукты: сыр, яйца, хлеб, молоко, фрукты и овощи. От всего, что крестьяне производили, хозяину причиталась десятая часть, а иногда и больше. В остальное время они должны были держаться от рыцарей подальше. И только если в деревне случался спор, происходило убийство или грабеж, крестьяне обращались за правосудием к своему феодалу. Тот вершил суд, и человека, которого признавали виновным, бросали в темницу замка или казнили. Рыцарям нравилось судить — это позволяло им чувствовать себя Господом Богом.

Теперь мы понимаем, что для строительства замков в Средние века была еще одна важная причина: замок позволял рыцарям заявить о себе, показать всем, насколько они крутые парни. Замковая башня, словно поднятый вверх палец, как бы говорила подданным: «Смотрите: здесь наверху живет ваш правитель!» Кроме того, князья и герцоги, нанося визит, уже издали могли видеть, насколько силен рыцарь, живущий в таком замке. А еще замок для рыцарей был чем-то вроде записи в земельной книге: он показывал, кому принадлежит земля, над которой он возвышается.

Поэтому неудивительно, что в архитектуре замков особенно ценились высокие башни — для гордецов вещь просто незаменимая. Когда смотришь сверху, собственные подданные и даже другие рыцари сразу начинают казаться крошечными и незначительными. В первых замках, которые в основном возникали в Южной Франции, такие башни назывались донжонами, и в них располагались жилые помещения. Там размещались кухня, зал и спальные покои. В замках более поздней постройки, прежде всего на территории современной Германии, башня была уже просто башней, внутри нее ничего не было. Такая башня называлась «бергфрид» и, кроме того, что ее использовали в качестве наблюдательного пункта, иного практического смысла не имела. И хотя иногда можно услышать рассказы о том, что после падения крепости обитатели замка скрывались в бергфриде и продолжали сопротивление, это лишь легенды. Если замок захватывали, то башня при всем желании больше не могла обороняться.

САМАЯ ВЫСОКАЯ ЗАМКОВАЯ БАШНЯ

Одна из самых высоких башен была во французском замке Куси, построенном в 1230 году бароном Ангерраном III. В высоту она достигала 54 метров — примерно как колесо обозрения. Во время Первой мировой войны эта башня была взорвана немецкими войсками.

Где у рыцарей был туалет?

Бурно развивающемуся рыцарству очень быстро в башнях стало тесно. Поэтому рыцари стали строить на территории крепости для себя еще одно здание, так называемый «палас». В нем находился зал, в котором хозяин принимал коллег-рыцарей и вершил суд. Чем больше рыцари чувствовали себя рыцарями, тем важнее становилось для них встречать гостей в роскошных залах. Поэтому парадные залы и весь палас с течением веков становились все больше, а их убранство — все дороже. Стены покрывали дорогие ковры, картины и резные деревянные панели. Вместо изразцовой печи, изобретенной в XII веке, для отопления залов стали использовать открытые камины. Для них, конечно, нужно было больше дров, но и выглядели они куда более впечатляющими.

СТУЛЬЯ

Стульев, которые сегодня кажутся нам чем-то самим собой разумеющимся, в те времена еще не существовало. Их изобрели только в XVI веке, а до тех пор люди сидели на табуретах или лавках.

Хозяин замка со своей семьей жил над залом, в простых, неотапливаемых комнатах. Отец, мать и дети спали вместе в одной постели. У кровати был полог, который зимой помогал сохранить тепло, а летом защищал от насекомых. Кроме кровати, в комнате обычно стоял сундук — в нем хранили одежду. Туалета в рыцарском жилище не было. Все обитатели замка ходили справлять нужду в маленький эркер на крепостной стене. В полу этого крытого балкончика была дыра, так что нечистоты просто падали вниз и оказывались снаружи замка.

У детей в Средние века времени для игр было не так много. Они с ранних лет должны были помогать родителям: чистить брюкву, мыть посуду, носить воду. Дети рыцарей тоже должны были включаться в жизнь взрослых с нежного возраста. Возможно, иногда они и играли в догонялки или в прятки и нянчили кукол, но детство у них заканчивалось рано. Девочки учились вести себя, как подобает будущим хозяйкам замка, а мальчики покидали родной замок, чтобы стать рыцарями.

ДОБРОДЕТЕЛЬНАЯ ЖИЗНЬ

Чем важнее рыцари казались сами себе, тем важнее становились для них рыцарские добродетели: рыцарь должен был быть верным, смелым, благоразумным и учтивым. Эти добродетели воспеты во множестве трогательных произведений миннезингеров. Однако некоторые рыцари следовали этим благородным правилам только для вида — чтобы впечатлить дам или скрыть свою настоящую жизнь, которая не всегда проходила так уж добродетельно.

Жена рыцаря занималась в основном домашним хозяйством, руководила служанками. Так как ее муж часто бывал в отъезде, она много времени проводила одна, пока рыцарь навещал друзей в других замках, воевал или развлекался, участвуя в каком-нибудь турнире. Зимой, когда становилось темно и холодно, жить в замке было особенно одиноко, неуютно и скучно.

Конечно, в замке было еще множество хозяйственных построек, хлевов, конюшен и кладовых. А кроме семьи владельца, тут жило еще много других людей: повара, слуги, няньки, плотники, столяры, кузнецы, конюхи, оруженосцы… Чем больше был замок, тем больше людей в нем жило. Кроме того, замок для окрестных деревень был чем-то вроде сельсовета, административного центра. На службе у рыцаря были управляющие, кастеляны, следившие за тем, чтобы крестьяне вовремя доставляли хозяину то, что с них причиталось. Кроме того, кастеляны закупали для рыцарей все необходимое, а также решали хозяйственные вопросы: например, где поставить забор, а где проложить дорогу. Они же ведали деньгами — казной замка.

Что общего между Люком Скайуокером и Джеймсом Бондом?

В позднем Средневековье деньги играли всё более важную роль. Это связано с тем, что в ту эпоху быстро росли города и развивалась торговля. Горожане больше не меняли четырех куриц на козу, а платили за товары монетами. Деньги стали нужны и рыцарям, чтобы покупать разные вещи и не отставать от знати. Да и хорошим ремесленникам и мастерам надо было чем-то платить. На покупку восточных пряностей и лучших скакунов тоже нужны были деньги. А откуда они у рыцарей, если от крестьян они получали только зерно и репу?

Рыцари стали торговать своими землями. Они продавали и покупали целые деревни, ставили на границах своих владений таможенные заставы или пытались заработать денег на турнирах. Многие рыцари залезали в долги, которые потом не могли вернуть. Некоторые начинали даже грабить, становились рыцарями-разбойниками и нападали из своих замков на проезжавших мимо купцов, обирали их или брали в плен, чтобы потребовать выкуп.

Так начался закат рыцарской эпохи. Но она канула в Лету не только потому, что рыцари пустились в погоню за деньгами — на поле боя они тоже больше не были непобедимы. Искусным арбалетчикам и лучникам стало удаваться останавливать наступление отрядов рыцарей. Чтобы защититься от стрел, те пользовались все более прочными и тяжелыми доспехами, в которых ужасно потели и делались очень неповоротливыми. В конце концов дошло до того, что рыцарей стали сажать на коней с помощью специального крана. А упав с лошади, такой рыцарь делался беспомощным, как жук, перевернувшийся на спину.

Скоро и замки перестали быть надежной защитой. В XIV веке изобрели порох и появились первые пушки, под натиском которых быстро рушились даже самые толстые крепостные стены. Поэтому рыцари стали покидать неуютные замки и переселяться в города, где становились купцами или нанимались в армию обучать солдат. Замки сносились, горели или просто ветшали. В XVI веке, когда многие поэты и писатели прославляли подвиги рыцарей, их время уже давно прошло.

Зато карьера рыцарей в литературе только начиналась. Тут они из воинственных выскочек превратились в храбрых витязей, вместе с соратниками неустанно защищавших свою честь, воюющих на стороне добра. Литературные рыцари постоянно в пути, всегда ищут приключений и выполняют трудные задания, а в сердце нежно хранят любовь к какой-нибудь далекой прекрасной даме.

ДОН КИХОТ

В знаменитом романе «Дон Кихот» испанский писатель Мигель де Сервантес рассказывает о том, как бедный дворянин стал жертвой своего восхищения рыцарями. Дон Кихот постоянно путает реальность с миром рыцарских романов. Обычные ветряные мельницы кажутся ему злыми великанами, дешевая таверна представляется замком, а в стаде баранов видится вражеское войско.

Чем дальше в прошлое отходила эпоха настоящих рыцарей, тем больше росла слава вымышленных. Их борьба за все хорошее, страсть к приключениям и бесконечные путешествия по свету до сих пор заставляют восторгаться многих людей из тех, кто не очень хорошо знает, что делать со своей жизнью. Сегодня рыцарей можно встретить в книгах, в комиксах и в кино. Многие из них переселились в другое время, носят другие доспехи и пользуются другим оружием. Они называют себя Старина Шаттерхенд, Джеймс Бонд, Супермен, Арагорн или Люк Скайуокер. Они сражаются лазерными мечами, стреляют из пистолета «Вальтер ППК» или винтовки Генри, блуждают по прериям, большим городам или галактикам. И как бы ни отличались современные рыцари от рыцарей прежних времен, одна общая черта у них есть: в своем замке они долго не выдерживают.

Викинги в древние времена отвечали на этот вопрос не задумываясь. Откуда гром и молния? Конечно, от одного из богов. Они верили, что бог-громовержец Тор молотом посылает на землю молнии. А так как гром и молния — пожалуй, единственное, чего побаивались викинги (зубных врачей тогда еще не было), то и бога Тора они почитали как самого главного. Если бы у викингов уже тогда был Детский университет, возможно, они решили бы по-другому. Из этой главы вы узнаете, что гром и молния — проявление силы более могучей, чем бог Тор. Но бояться ее все равно не нужно!

Дэвид Уарем, профессор физики из Тюбингена, обычно исследует, как течет электрический ток в микроскопических цепях. Но разбирается он и в гигантских электрических цепях, соединяющих небо и землю. В Детском университете Тюбингена он рассказал, что общего у молнии в небе и у свитера, который мы снимаем через голову в теплой комнате. Профессор Уарем также проследил, чтобы в эту главу не вкрались ошибки.

Даже сильные летние грозы начинаются с мелочи. Улица пышет жаром, как печка, думать можно только о лимонном мороженом, газировке и открытом бассейне, а у взрослых от пота темнеют спины рубашек. И тут на небе вдруг появляется маленькое облачко. Странно: откуда оно взялось на бескрайнем синем просторе? Куда летит? И что собирается делать? А потом ты с удивлением замечаешь, как оно растет, набухает, обзаводится компанией себе подобных.

Поначалу облака выглядят безобидно, но постепенно они превращаются в большие прожорливые черные тучи, готовые поглотить солнце и синее небо. Вот они откусывают по куску от хорошей погоды. Налетает ветер, небо темнеет, и где-то вдалеке уже слышны первые раскаты, как будто там недовольно рычит, просыпаясь, толстое угрюмое чудище: р-р-р!

Теперь лучше не выходить на долгую прогулку, не лазить по высоким деревьям и не стоять на руках на крыше. Проснувшиеся грозы — попутчики неприятные. Они нападают, как бешеные драконы. Налетают ураганом, плюются огнем, опустошая все на своем пути. Грозы поджигают дома, ломают деревья, затапливают улицы, даже убивают людей и животных. К счастью, наши квартиры достаточно защищены от гроз, и нам можно не бояться удара молнии, а с интересом наблюдать, как бушует за окном непогода. Иногда это интереснее, чем смотреть боевики. Летняя гроза, несомненно, ужасала и наших первобытных предков. Они дрожали в пещерах и боязливо жались друг к другу. Может быть, именно во время грозы они впервые задумались о том, что существуют высшие силы. Монстры. Неземные существа. Боги, способные распоряжаться маленькими беспомощными людьми. И, может быть, однажды в грозу они стали молить этих богов о пощаде, а потом стали приносить им жертвы.

Во всяком случае, боги атмосферных явлений существуют почти во всех ранних религиях мира. Как правило, это самые могущественные боги, которым подчиняются остальные. Они повелевают громом и молнией. В ведической религии, распространенной на территории современной Индии, бог погоды назывался Индра. У кельтов погодой распоряжался Таранис, у викингов — Тор. Верховный бог древних греков Зевс — тоже громовержец. Власть над громом и молнией он получил от циклопов, одноглазых великанов, за то, что освободил их из подземного плена.

Долгое время люди благоговели перед громом, молнией и другими природными стихиями. Как гласит легенда, на территории современной Германии власти богов-громовержцев положил конец христианский миссионер Бонифаций более 1 200 лет назад. Он срубил один из священных дубов бога Донара близ деревни Гайсмар. Присутствовавшие при этом германцы с интересом ждали, ударит ли молния — покарает ли бог дерзкого миссионера за его бесчинство? Но Донар не дал о себе знать, ничего страшного не произошло, и святой Бонифаций благополучно пережил уничтожение дуба.

ГРОМ ДОНАРА

Насколько тесно были связаны гроза и языческие боги, до сих пор заметно по некоторым словам немецкого языка. Слово «Donner» — гром — происходит от имени бога Донара. К имени верховного божества германцев восходит и немецкое название четверга — Donnerstag, «день Донара».

Хотя по профессии Бонифаций был миссионером, в Гайсмаре он повел себя как современный ученый-естествоиспытатель. Чтобы убедить германцев, он показал им научный опыт, провел эксперимент по исследованию природных процессов. Он срубил дерево и таким образом продемонстрировал, что гром и молния подчиняются не богу Донару, а природе. Попутно эксперимент Бонифация доказывает, что человек может безнаказанно вмешиваться в дела природы.

Но до того времени, как человек окончательно провозгласил себя повелителем природы, оставалось еще несколько веков. Для этого люди должны были понять, как действуют силы природы, какая от них может быть польза и как заставить их работать на благо человека. Во времена Бонифация большинство законов природы были еще неизвестны. Миссионер не понимал, как возникают молния и гром, ничего не знал о силе тяжести, об электричестве и о строении материи. Но он показал, каким способом можно подобраться к природным тайнам: путем эксперимента. Через тысячу лет Бенджамин Франклин тоже провел эксперимент, доказавший, что молния и гром производятся естественной силой, одной из четырех крупных природных сил.

Как можно прославиться, не закончив школу?

Бенджамин Франклин родился в Северной Америке, в Бостоне, в 1706 году. Его отец был небогатым мыловаром и торговцем. Бенджамин был пятнадцатым ребенком, и его отец едва мог прокормить свою многочисленную семью. В десять лет Бенджамину пришлось бросить школу, чтобы помогать в лавке. Но мальчик постоянно учился и без школьных учителей. Он был невероятно любознательным и прочитывал все книги, попадавшие ему в руки. Бенджамин так любил читать, что решил стать подмастерьем у брата — владельца типографии, чтобы затем печатать книги самому. В двадцать лет он открыл собственную типографию, но печатное дело — лишь одна из многих областей, которыми на протяжении жизни занимался Франклин.

Из владельца типографии он вскоре превратился в издателя, выпускавшего, помимо книг, и собственную «Пенсильванскую газету». Эта газета знаменита тем, что впервые в мире напечатала карикатуры. Позже Франклин боролся за независимость своей страны, тогда еще английской колонии, и стал одним из отцов-основателей Соединенных Штатов Америки. Кроме того, он учредил первое в США общество страхования от пожаров, писал философские сочинения, изобрел бездымную печь и музыкальный инструмент, состоящий из сосудов с водой.

Но главное научное достижение Бенджамина Франклина, благодаря которому он всегда будет считаться супергероем, — это его опыт с воздушным змеем. С помощью этого грандиозного эксперимента он сумел доказать, что за атмосферными молниями кроется едва изученный в то время природный феномен — электричество.

СИЛЫ ПРИРОДЫ

На сегодняшний день физики открыли четыре вида сил, действующих в нашей природе и вселенной. Две из них — слабое и сильное взаимодействия — не ощущаются человеком, потому что действуют только на мельчайшие частицы материи. Зато две другие знакомы всем. Это сила тяжести и электромагнитная сила. Электричество объясняется электромагнитным взаимодействием.

Как связаны телевидение и янтарь?

Чтобы понять, насколько смелый эксперимент провел Бенджамин Франклин, перенесемся мысленно в его время. В 1752 году никто и не догадывался, какое огромное значение в будущем приобретет электричество. Во всем мире не было еще ни одного электрического прибора, ни одной электростанции, ни одной розетки, не было ни батареек, ни аккумуляторов. С наступлением темноты в домах зажигали свечи, а когда становилось скучно, люди играли в карты или ковыряли в носу. Радио и телевидения у них еще не было.

Но кое-что ученые знали давно. Например, что некоторые материалы, если их потереть, таинственным образом меняются. Один из таких материалов — янтарь, древняя окаменелая смола, которую находят преимущественно на берегу Балтийского моря. Если потереть янтарь рукой или тканью, он будет, как магнит, притягивать волосы, мелкие клочки бумаги и другие легкие предметы. Этому явлению даже придумали название: в 1650 году британский врач Уильям Гильберт предложил назвать загадочную силу притяжения «электричество». Это слово происходит из греческого языка, так как «янтарь» по-гречески — «электрон».

Электричеством тогда интересовались многие исследователи. Один из них — бургомистр Магдебурга Отто фон Герике, соорудивший первую в мире машину для получения статического электричества. Вместо янтаря Отто фон Герике использовал шар из серы, укрепленный на оси. Если вращать ось, одновременно держа ладонь на серном шаре и натирая его, шар заряжается. Позже, в 1745 и 1746 годах, два физика независимо друг от друга установили, что электричество можно накапливать, отводя его по металлическому стержню в бутылку с водой, обернутую оловянной фольгой. Один из этих ученых преподавал в университете голландского города Лейден, поэтому изобретение стало известно под названием «лейденская банка». Бенджамин Франклин тоже читал о новых открытиях в области электричества и о лейденской банке.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФОКУСЫ

В XVIII веке любили показывать фокусы при помощи лейденской банки — устройства, накапливающего электричество. Например, один французский священник, развлекая короля, выстраивал в ряд восковых солдат, а потом прикасался к ним лейденской банкой. От разряда солдатики высоко подпрыгивали. Говорят, что позднее этот же священник заставил одновременно подпрыгнуть более ста живых монахов, держащихся за руки.

Франклин впервые доказал связь молнии с электричеством. Но он был не первым, кому пришла в голову идея о возможной связи этих двух явлений. На несколько десятилетий раньше искры, возникающие в машине статического электричества, изучал английский ученый Френсис Хоксби. Он еще в 1707 году считал, что эти искры напоминают вспышки молнии.

Связь молнии с электричеством не так очевидна, как нам сейчас кажется. Ведь электрический ток обычно не течет в воздухе. Ток вырабатывают на электростанции, а потом по кабелю подводят к домам, как воду в водопроводе. Когда нам нужна электроэнергия, мы подключаемся к сети и ток течет по проводам. Домашнее, «ручное» электричество «сидит» в розетке за двумя дырочками и терпеливо ждет, когда ему дадут работу. И ему никогда не приходит в голову ни с того ни с сего просто так прогуляться вспышкой по комнате. И слава богу!

ЭВАЛЬД ЮРГЕН ФОН КЛЕЙСТ

На самом деле лейденскую банку изобрел немецкий юрист Эвальд Юрген фон Клейст. В 1745 году он открыл, что электричество можно накапливать и хранить. Но так как он не оставил точного описания того, как устроена его «клейстова банка», изобретение стало позже известно под названием «лейденская банка»: на следующий год после открытия Клейста голландский ученый из Лейденского университета Питер ван Мушенбрук еще раз открыл тот же метод.

Тогда почему это происходит в грозу? Почему во время грозы ток вдруг пробегает по небу, вспыхивая яркими километровыми молниями?

Чтобы понять это, рассмотрим внимательнее, что такое электрический ток. Большинство людей думают, что понимают это, но, если их спросить, как связаны электроны и электрические поля, заряды и энергия, — они, как правило, не смогут ответить. А ведь это не такая сложная связь.

Почему в банде маленьких непосед столько энергии?

Электрический заряд возникает из-за того, что некоторые тела способны заряжаться электрической энергией и передавать ее. Например, это отлично получается у янтаря. Достаточно потереть его несколько раз — и он уже заряжен. Но почувствовать электрический заряд можно и без янтаря. Попробуйте снять свитер в сухой теплой комнате. От него сразу полетят искры, потому что он зарядился от трения о тело и теперь разряжается.

Во времена Бенджамина Франклина никто не знал (и не мог знать), почему от трения возникает электрический заряд, ведь модель атома, на основе которой ученые теперь объясняют строение материи, была тогда неизвестна. Согласно этой модели все предметы, все жидкости и даже воздух вокруг нас состоит из маленьких частиц — атомов. Атомы настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом. Если бы их можно было выстроить в цепочку, как бусы, то один-единственный миллиметр бус состоял бы из двух миллионов атомов.

К сожалению, атомы нельзя потрогать. Это невозможно сделать даже самыми малюсенькими атомными щипчиками.

Дело в том, что атомы не просто лежат друг на друге, как кирпичи. Их держат вместе естественные силы, причем очень хитрым способом, на определенном расстоянии друг от друга. В бриллианте атомы упакованы очень плотно и крепко, в воздухе — существуют довольно свободно. В каждом атоме есть небольшое ядро, вокруг которого шныряют электроны. Они носятся с такой бешеной скоростью, что находятся почти везде одновременно и образуют своего рода оболочку. Понятно, что оболочку из шныряющих электронов потрогать нельзя.

КАКОВА СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРОНОВ?

Максимальная скорость, с которой электроны носятся вокруг ядра атома, равна примерно одному проценту скорости света. То есть приблизительно за секунду электрон долетел бы от Стокгольма до Мадрида.

Рассказ про атомы звучит невероятно. Получается, что тяжелое кресло, на котором так удобно сидеть и читать книгу «Детский университет», на самом деле — скопление миллиардов и триллионов мчащихся частиц? И даже невидимый воздух тоже состоит из атомов? Трудно поверить. И все-таки нужно согласиться с тем, что так оно и есть. Так считают все серьезные ученые мира. К тому же теперь появились микроскопы, в которые можно разглядеть отдельные атомы: в электронном микроскопе атомы с оболочками выглядят как теннисные мячи. В любом случае, для нас с вами атомная теория сейчас имеет огромный плюс: с ее помощью можно объяснить, что такое электричество.

Бенджамин Франклин предполагал, что за электрический заряд тел отвечает некая невидимая и неощутимая жидкость, перетекающая из одного тела в другое, — флюид. При каждом соприкосновении тел в одном из них возникает избыток, а в другом — недостаток флюида. В своей теории Франклин называл это электрическим «плюсом» и «минусом». Теперь мы знаем, что из одного тела в другое перетекает не флюид, а электроны.

МАЛЕНЬКОЕ ЯДРО АТОМА

В атоме все вращается вокруг ядра. Хотя вес атома почти целиком зависит от ядра, само оно очень маленькое. Если представить себе электронную оболочку размером с кафедральный собор, ядро в его центре было бы размером с муху.

Электроны — маленькие непоседы. Они не знают ни минуты покоя, вечно чем-то заняты и пышут энергией. В отличие от янтаря, электроны не нужно специально заряжать, заряд — их природное свойство. Заряд электронов считается отрицательным и обозначается знаком «минус». «Отрицательным» его называют не потому, что, например, у электронов дурной характер. Это название — просто договоренность, действующая по всему миру и восходящая к идее Бенджамина Франклина об избытке и недостатке флюида. Сегодня во всем мире — в Японии, Корее, Германии, России — та сторона тела, на которой находится больше электронов, обозначается знаком «минус». А та сторона, на которой электронов недостает, — знаком «плюс». Возникает вопрос, почему электроны вообще скапливаются на одной стороне. Может, оставались бы лучше все на своих местах?

ПЛЮС И МИНУС

Объяснить электрический заряд как недостаток и избыток флюида! Немецкий физик и математик Георг Кристоф Лихтенберг был в восторге от этой идеи Бенджамина Франклина и ввел для заряда математические обозначения «+» и «—». Так он хотел заинтересовать электричеством математиков.

На самом деле, если оставить электроны в покое, они будут мирно вращаться вокруг положительно заряженного ядра. Заряды у них у всех одинаковые, так что никто никому не помешает и соседи не поссорятся. Но иногда небольшого трения — например, протирания тряпкой — бывает достаточно, чтобы потревожить электроны. Тогда они мгновенно удирают от своих ядер, вторгаются в соседние атомы, вытесняют другие электроны и устраивают страшную суматоху. И вот уже на одной стороне тела электронов слишком много, а на другой — слишком мало.

Похожее явление хорошо знают те, кто пользуется общественным транспортом. В автобусах очень часто бывает, что в передней части толпа напирает, а сзади — свободно. Всякий, кто когда-нибудь ездил в таком автобусе, знает, какое напряжение в нем создается. Все хотят пройти, толкаются и чуть не бросаются друг на друга. В конце концов толпа просто сносит того незадачливого пассажира, который тормозил движение, и устремляется в заднюю часть автобуса. Напряжение спадает.

Что общего у электрического тока и похода в кино?

В битком набитом автобусе кажется иногда, что толпа у входа создает целое облако злобы, излучая невидимую энергию, которую можно почувствовать аж на другом конце автобуса. Электроны, в отличие от людей, не злятся, у них вообще нет эмоций, но в случае с электричеством есть кое-что другое: тела, в которых электроны распределены неравномерно, окружены полями. Этими полями заряженные тела воздействуют на другие заряженные тела: притягивают их или отталкивают. Каждый электрический провод и электрический прибор создают вокруг себя поле, которое действует на другие электрические приборы.

Поле нельзя увидеть само по себе, но его можно сделать видимым, если, например, рассыпать вокруг заряженного тела мелкие кусочки бумаги. Бумажные клочки будто сами собой выстроятся в линии от «плюса» (положительного полюса) к «минусу» (отрицательному).

Вот еще один важный факт: электрический ток течет только там, где есть полюса — положительный («плюс») и отрицательный («минус»), — как у магнита. В электричестве одинаковые полюса тоже отталкиваются, а противоположные — притягиваются.

ПОЧЕМУ 220 В?

В большинстве стран мира люди договорились поставлять в квартиры электрический ток с напряжением от 110 вольт (в США) до 230 вольт (в Европе). При таком напряжении можно пользоваться электроприборами с нормальной силой тока. Если бы напряжение было выше (например 1000 вольт), это было бы слишком опасно для человека. Если бы оно было ниже (например, 10 вольт), то понадобилась бы более высокая сила тока, чтобы прибор работал с нужной мощностью. А это имело бы нежелательный побочный эффект: все провода и кабели нагревались бы слишком сильно.

Плюс и минус притягиваются, потому что очень хотят обменяться зарядами. Мы уже узнали, что на отрицательном полюсе электронов слишком много, а на положительном — слишком мало. Логично, что электроны убегают туда, где для них больше места: даже непоседам хочется в конце концов найти пристанище. Нам повезло, что электроны не сразу находят себе подходящие атомы, в которые можно переселиться. Дело в том, что существуют тела, которые обычно не впускают в себя электроны. Например, одно из таких тел — изолента.

Если папа обмотает изолентой провод настольной лампы, то электроны не убегут из него. У изоленты слишком большое сопротивление. Правда, существуют и материалы с малым сопротивлением. Например, медная проволока. Иными словами, удастся ли электронам побежать дальше, зависит от того, как велико сопротивление и насколько велика разница между плюсом и минусом. Эта разница называется «напряжение». Чем больше электронов толпится на отрицательном полюсе и чем меньше их на положительном, тем выше напряжение между полюсами. Сложновато сказано, но на самом деле это очень просто.

МЕДЬ

Отлично подходит в качестве материала, проводящего ток. В этом металле электроны могут очень хорошо перескакивать из одного атома в другой. Правда, еще лучше ток проходит по серебру, поэтому устройства в дорогих музыкальных системах лучше соединять серебряными проводами.

Нужно только представить себе мальчика и девочку, которые влюбились друг в друга. Сначала они тайком поглядывают друг на друга, краснея, если кто-то это замечает, и задумчиво рисуют сердечки в тетрадях по математике. Но уже с первой встречи на перемене между ними чувствуется напряжение, оно повисает в воздухе, и разрядить его можно, только если вместе пойти в кино. Но, к сожалению, часто бывает так, что до похода в кино проходит немало времени.

Виновато в этом сопротивление в самых разных видах: например, одноклассники, отпускающие глупые шуточки, неумные родители со своими запретами или компания друзей, которая точно знает, как надо делать и как не надо. Это сопротивление будет удерживать мальчика и девочку от похода в кино до тех пор, пока любовь и напряжение между ними не усилятся в несколько раз. Электрический ток устроен подобным же образом, только здесь, образно говоря, секстиллионы мальчиков и девочек ждут не дождутся, когда можно будет вместе пойти в кино. И наступает момент, когда они преодолевают даже самое большое сопротивление.

Заряды. Поля. Напряжение. Сопротивление. Пожалуй, теперь мы выучили достаточно, чтобы снова обратиться к Бенджамину Франклину и молнии. Как вы помните, Франклин предполагал, что облака перед грозой заряжены электричеством и ищут разрядки. Тогда молния — это такой совместный поход в кино, свидание неба и земли. Но как это доказать?

ВИРТУАЛЬНЫЕ ФОТОНЫ

Подобно тому как музыкальная колонка производит звук, который волнообразно распространяется вокруг нее, электрический заряд создает вокруг себя поле. Но как распространяется это поле? За передачу звука отвечают молекулы, передающие свою энергию соседям. Случай с полем объяснить труднее, потому что здесь вступает в действие квантовая механика — физическая теория, выходящая за рамки нашего опыта. Согласно ей, сила внутри поля передается «виртуальными фотонами» — частицами, лишенными массы, которые появляются из ничего и исчезают в никуда.

Двойное везение Бенджамина Франклина

Идея доказательства пришла в голову Франклину в 1752 году. Нужно соединить облака с землей и посмотреть, возникнет ли электрический разряд. Исследователь соорудил воздушный змей — не бумажный, а шелковый, потому что во время грозы бумага бы сразу промокла.

На одном конце змея он закрепил железный гвоздь, к другому концу привязал пеньковую веревку. И вот однажды в июле наступила подходящая погода. Когда собралась гроза, Франклин выбежал на улицу вместе с маленьким сыном и запустил змея. К концу веревки он привязал металлический ключ, чтобы увидеть, проходит ли по веревке электричество.

В этот день ему повезло вдвойне. Во-первых, очень скоро волоски пеньковой веревки встали дыбом, а вокруг ключа заискрило. Значит, по веревке проходил ток, то есть доказательство было получено. А во-вторых, в змей не ударила молния. А это вполне могло произойти и означало бы верную смерть Франклина. Он и не догадывался, как велико напряжение между облаками и землей и какой опасный эксперимент он проводит. Но риск Франклина был вознагражден: его опыт доказал, что молния возникает благодаря электрическому заряду облаков.

Но как заряжаются облака? Можно подумать, летом к ним то и дело поднимается великан Голиаф, чтобы потереть их тканью? Или где-нибудь есть гигантская розетка для облаков? Как это происходит в действительности, Франклин не знал, и, как ни странно, ученые до сих пор не до конца понимают этот процесс. Но большинство из них считает, что электрический заряд связан в первую очередь с движением внутри облаков. Более холодные и более теплые капли воды трутся друг о друга и создают таким образом заряд в разных частях облаков. При этом электроны собираются на нижнем крае облака, образуя отрицательный заряд, а положительный находится в верхней части.

С помощью теории дождевых капель можно объяснить, почему грозы чаще всего бывают летом, даже в безветренную погоду. Влажный воздух сильно нагревается у земли и быстро поднимается в верхние слои атмосферы, где температура ледяная, и вызывает там завихрения. Внутри облачного тумана словно постоянно движется лифт. Мельчайшие частицы льда и воды летают вверх и вниз и трутся друг о друга. От этого — как в случае с янтарем — и возникают электрические заряды и поля. Конечно, гроза бывает не только летом. Электрическое напряжение возникает также, когда ветром приносит воздух низкой температуры, и он сталкивается с областью высокой температуры. В этом случае частицы тоже интенсивно трутся друг о друга.

Мы уже знаем, что нижняя сторона облаков заряжена отрицательно. Теперь нужно представить себе, что этот заряд и его поле действуют на землю как гигантский магнит, заполняющий все пространство между небом и землей. Магнит может притягивать и отталкивать. В нашем случае отрицательный заряд нижней стороны облаков строго отталкивает отрицательно заряженные электроны на земле. В результате на земле увеличивается положительный заряд, то есть напряжение между небом и землей растет.

Со временем напряжение увеличивается до такой степени, что даже воздух, который обычно не проводит электрический ток, уже не препятствие для противоположных зарядов. Предполагают, что напряжение между облаками и землей может достигать ста миллионов вольт. Сравните: в обычной розетке напряжение 220 вольт, но и этот ток может убить человека. Правда, 220 вольт — недостаточное напряжение, чтобы преодолеть сопротивление воздуха, поэтому между дырочками розетки и не сверкает молния. Но в грозу все иначе.

СМЕРТЬ РИХМАНА

Всего через год после эксперимента Франклина исследованием молнии занялся немецкий физик Георг Вильгельм Рихман. Он установил недалеко от своего дома металлический шест и экспериментировал, проводя молнии в землю. На свою беду он подошел слишком близко к шесту в тот момент, когда ударила молния. Она отклонилась и прошла через все тело Рихмана. На лбу у него осталось красное пятно, а внизу, на левом башмаке — большая обугленная дыра. Ученый погиб.

Когда напряжение между облаками и землей вырастает достаточно сильно, происходит внезапный выброс тока, мощный обмен энергией, похожий на взрыв, — это и есть молния. Взрыв при таком коротком замыкании нагревает воздух вокруг до тридцати тысяч градусов.

Это в пять раз больше, чем температура поверхности Солнца, и поэтому газы в воздухе загораются, как на пожаре, и мгновенно расширяются. Результат этого расширения вам хорошо известен — гремит гром. А так как звук распространяется гораздо медленнее света, гром слышно всегда на несколько секунд позже, чем видна молния.

Кстати, может показаться неожиданным, но молнии бьют не только сверху вниз, но и снизу вверх. Дело в том, что молнию обычно запускает «лидер молнии» — первопроходец, прокладывающий путь от тучи к земле. Как электрик, прокладывающий кабель, маленький «лидер молнии» создает в воздухе канал, связывающий отрицательный заряд в тучах с положительным на земле. Когда связь налажена, по каналу проскакивает главный разряд — собственно молния. Положительный заряд на земле притягивает электроны по каналу молнии, и таким образом канал разогревается снизу вверх.

ГРОЗОВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Напряженность электрического поля, созданного зарядом, — это сила, с которой поле действует на другие электрические заряды, окружающие его. Она измеряется в единицах «вольт на метр» (В/м). В обычный ясный день естественная напряженность электрического поля на земле — около 100 В/м, а перед грозой она может вырастать до 1000 В/м. Сравните: база беспроводного домашнего телефона создает вблизи себя поле напряженностью 3 В/м.

Но молнии в грозу ударяют не только между тучами и землей. Две трети молний — внутриоблачные разряды. Ведь напряжение существует и между верхними и нижними частями туч.