Фотография, уран и цианиды: семья Гершелей

Последние годы часто можно услышать, что узкая специализация уже устарела — человеку нужно разбираться в нескольких областях разом, чтобы как-то преуспеть в жизни. В этом плане времена былые поставляют нам много пищи для размышлений и примеров для подражания – вот взять, допустим, немногим сейчас известную семью британских учёных (при этом британских учёных здорового человека) Гершелей. А ведь в этой семье и инфракрасную часть спектра углядели, и Уран со спутниками коллективно открыли, и даже слово «фотография» выдумали. В общем, рассказываем.

Уильям Гершель, основатель династии, был из семьи немецких военных музыкантов, однако с 19 лет стал жить в Англии. Там он, как ни странно, первоначально снискал славу не как учёный и изобретатель, а как музыкант и виртуоз. Плодовитость его была необычайна: за время своего интереса к музыке он написал 24 симфонии, 10 концертов и 6 сонат, а также множество произведений для органа и военных маршей. Сам по себе он играл на скрипке, альте, гобое, клавесине и органе. Профессиональную музыку, однако же, он бросил в 34 года.

«Слушателю придётся решать самому, потерял ли мир великого композитора, когда приобрёл великого астронома», – писал впоследствии один из биографов Уильяма Гершеля. К математике, физике и астрономии Гершеля привела именно музыка – и в этом нет ничего странного, ибо ещё со Средних веков арифметика, геометрия, астрономия и музыка составляли собой квадривий, то есть одну из двух составляющих классических семи свободных искусств. Да и вообще математика с музыкой имеют множество общего.

Астрономией Уильям Гершель заинтересовался ещё раньше, чем бросил музыку — в 1773 году, будучи в возрасте 24 лет. Вместе со своим братом-механиком (механик, если что, это не дядя Вася из гаража, это учёный такой) Александром он сконструировал за свою жизнь более 60 телескопов-рефлекторов, которые на тот момент считались одними из самых передовых приборов для наблюдения за небом. Но это не самое главное.

13 марта 1781 года Уильям Гершель во время очередных наблюдений заметил что-то, что вначале принял за комету, но в результате дальнейших штудий учёного оказалось новой планетой Солнечной системы — первой, кстати говоря, из открытых после античных времён. Ей стала планета Уран. Правда, изначально немец Гершель в порыве верноподданических чувств к английскому королю Георгу III предлагал назвать Уран планетой Георга. Но Георг как-то не очень прижился в сонме древнегреческих богов, в честь которых названы другие планеты Солнечной системы. Другие учёные предлагали планету попросту назвать Гершелем в честь учёного, но он скромно отклонил это предложение. И потом ещё разглядел и описал крупнейшие спутники Урана — Титанию и Оберон — а также предположил наличие у Урана колец, подобных сатурнианским.

Уильям Гершель запомнился человечеству ещё и другим важнейшим открытием — например, он первым догадался о существовании в природе инфракрасных лучей. Дело в том, что исследователь для наблюдений за Солнцем использовал разнообразные цветофильтры — которые, кстати говоря, изготавливал всё тот же брат-механик Александр Гершель — и однажды ему показалось, что разные цвета этих фильтров изменяют ощущение тепла.

Предчувствие Гершеля не обмануло: максимум тепла пропускал именно красный фильтр, но вдобавок обнаружилось, что в области рядом с красным фильтром получались области, которые света не несли, зато несли тепло большее, чем у оного красного фильтра. Он и назвал такие лучи «инфракрасными»; слово, как мы все знаем, прижилось. Вообще эта семья физиков и астрономов была богата на новые слова — и теперь мы перейдём к сыну Уильяма, к Джону, который тоже отметился на нивах словотворчества.

Во многом Джон Гершель пошёл по стопам своего отца — его привлекала физика и химия, а также бескрайнее небо над головой со всеми своими звёздами и галактиками. Он так же, как и отец, занимался телескопами и линзами, так же исследовал поляризацию света, интерференцию звука и химическую энергию ультрафиолетовых лучей. Он предложил современные названия спутников Сатурна. Но мы расскажем о той области исследований учёного, к которой у него был собственный интерес — к фотопроцессам.

16 июня 1842 года Джон Гершель представил Королевскому обществу доклад «On the Action of the Rays of the Solar Spectrum on Vegetable Colours, and on some new Photographic Processes», иначе – «О действии лучей солнечного спектра на растительные красители, а также о некоторых новых фотографических процессах». И рассказал учёной публике об открытой им светочувствительности солей железа. Получение отпечатков при помощи этого процесса он назвал цианотипией.

Для получения изображений Гершель-младший покрывал бумагу раствором лимоннокислого аммиачного железа и раствором же красной кровяной соли. Делал он это в помещении, куда не проникал солнечный свет; после этого прижимал к бумаге с раствором какой-нибудь предмет – например, лист дерева или цветок — и выносил к солнцу. Таким образом изображение засвечивалось: засвеченные участки становились из бледно-зелёных тёмно-синими, а незасвеченные – светлыми согласно количеству полученного ими света. Закреплялось изображение очень просто: реакция прекращалась после промывки изображения в обычной воде.

Изначально этот метод стал популярен для производства копий чертежей — в английском такие копии назывались blueprints, а в русском «синьками». Их до сих пор можно увидеть в самых различных музеях, от изобразительных до технических. А сейчас цианотипия стала довольно популярным альтернативным фотопроцессом.

О первенстве изобретения фотопроцесса как такового уже долгие годы идут споры. Есть, например, история, что именно Джон Гершель придумал современный способ фиксации фотографических изображений — то есть открыл растворяющее действие тиосульфата натрия на галоидное серебро.

Однажды Гершель встретился с Уильямом Генри Фоксом Тальботом, который сейчас известен как один из изобретателей фотографии, а тогда тоже был британским учёным и развлекался светочувствительными процессами. В воспоминаниях жены Джона Гершеля это выглядело так: «Я помню, как нас посетил господин Фокс Тальбот, который пришел показать моему мужу свои прелестные картинки папоротника и кружева, полученные с помощью нового процесса. Когда зашла речь о сложности фиксации изображения, Гершель взял у него одну из картинок и вышел. Через несколько минут он вернулся: “Я думаю оно зафиксировано”, — сказал он, передавая господину Фоксу Тальботу изображение». Конечно, всё происходило не так мгновенно, и Гершель к тому времени провёл не один день в расчётах и экспериментах, но тем не менее.

Ещё более любопытно то, что Джону Гершелю мы многим обязаны и с лингвистической точки зрения: именно он придумал такие слова, как «негатив», «позитив», «снимок» и — главное — «фотография». Разумеется, он придумал их английские варианты, это раз; и скорее снабдил имевшиеся уже в лексиконе слова новыми значениями. «Negative», «positive», «snapshot» и «photography» были представлены в 1839 году в докладе для уже упоминавшегося выше Королевского общества, и назывался этот доклад «On the Art of Photography; or the Application of the Chemical Rays of Light to the Purpose of Pictorial Presentation», то есть — «Об искусстве фотографии; или Применение химических лучей света для целей наглядных изображений».

Фотографии сейчас бывают самыми разными — их масса в телефоне практически у каждого человека, кто-то снимает на профессиональные камеры, кто-то по-старинке исследует химические процессы. Но, независимо от способа съемки, чаще всего на фотографиях запечатлены близкие люди. Свой фотоархив близких и далёких людей, а также своих родных можно сохранить в нашей Цифровой капсуле времени!