Загадка падающей кошки и фундаментальная физика
Процесс получения дагеротипов требовал всего несколько минут на фиксацию изображения — громадное улучшение по сравнению с часами и даже сутками, которые нужны были для обработки гелиограмм Ньепса. Однако и это было слишком медленно, чтобы как следует запечатлевать на снимке живые существа, тем более в стремительном движении. На одном из дошедших до нас изображений Дагера, относящемся к 1839 г., мы видим бульвар дю Тампль в Париже. Вид производит жутковатое впечатление: снимок сделан в середине дня, но город на нем практически пуст; Париж у Дагера — город призраков. Тем не менее это первая известная нам подлинная фотография человека: мужчина слева на заднем плане, в начале ряда деревьев, которому в тот момент чистили ботинки, по воле случая простоял неподвижно достаточно долго, чтобы его изображение успело запечатлеться.
Представление работы Дагера широкой публике привело к стремительному развитию фотографических технологий стараниями энтузиастов — ученых и предпринимателей. Всего за несколько коротких лет время, необходимое для снимка, уменьшилось с нескольких минут до нескольких секунд, а затем до доли секунды. Примерно в это же время любители начали делать дагеротипные снимки своих домашних любимцев. За звание первых дошедших до нас фотографий кошек конкурируют два изображения, хранящиеся в Хотонской библиотеке Гарвардского университета; та, которую вы здесь видите, была снята где-то между 1840 и 1860 гг. Как и на дагеротипе бульвара дю Тампль, здесь отчетливо видны только неподвижные объекты. Кошка на фотографии ест, и ее голова, двигавшаяся во время съемки, видна расплывчато.
Вскоре появились и другие усовершенствования в скорости и надежности фотографического процесса, его популярность тоже многократно выросла. В 1839 г. — в том же году, когда Дагер обнародовал свой процесс, — британский ученый Генри Фокс Тальбот объявил, что работал над собственным, отличным от Дагерова, фотографическим процессом с 1835 г. К 1841 г. он усовершенствовал свою технологию и назвал ее
Всем стало очевидно, что тенденция развития фотографии направлена к более быстрому получению изображений; несложно было вообразить поразительные возможности, которые станут реальностью, когда съемка изображений производится почти мгновенно. В 1871 г., к примеру, некий Джон Гихон представил в Пенсильванской фотографической ассоциации некоторое усовершенствование новейшей «мгновенной фотографии», что позволяет предположить, что некоторый прогресс к тому времени уже был достигнут. «Несколько лет назад, работая под открытым небом и пытаясь получить мгновенное действие, я воспользовался простым устройством, дававшим достаточно быструю экспозицию, чтобы позволить мне поймать в кадр животное в довольно быстром движении. Перед камерой был закреплен ящик. Доска с отверстием в ней двигалась по вертикальным направляющим вверх и вниз. Все это управлялось спусковым механизмом, и падение доски с отверстием перед объективом обеспечивало экспозицию»{10}.
Если первые фотографические процессы были ограничены скоростью протекания химических реакций на пленке, то для высокоскоростной фотографии требовалось дополнительное техническое приспособление: автоматический затвор, способный открыться и закрыться за крохотную долю секунды. Первые фотографические процессы протекали настолько медленно, что фотограф при съемке изображения мог снять и вновь надеть крышку объектива просто рукой. Чтобы получить возможность фотографировать быстро движущиеся объекты, необходимо было усовершенствовать и химические, и механические процессы фотографии.
Изобрел фотографию ученый — Ньепс, а доработал и популяризовал художник — Дагер. История любит зеркально отображать события, так что изобрести по-настоящему высокоскоростную фотографию предстояло художнику, а доработать этот процесс — ученому. Упомянутый здесь ученый — француз Этьен-Жюль Марей (1830–1904), которому суждено было произвести революцию не только в фотографии, но и в физиологии и получить первые фотографические снимки падающей кошки. Упомянутый художник за свою жизнь носил немало имен; при рождении он получил имя Эдвард Джеймс Маггеридж (1830–1904), но длительной славы достиг как Эдвард Мейбридж. Именно ему суждено было получить достоверный ответ на вопрос о том, как на самом деле движется галопирующая лошадь.
Эдвард Маггеридж родился в английском городе Кингстон-на-Темзе, и позже родные вспоминали его как эксцентричного, энергичного и талантливого ребенка{11}. Хотя от центра Лондона Кингстон отделяло всего 16 км, это было довольно тихое место, достаточно далекое от большого города, чтобы считаться захолустным. Эдварда тихая жизнь не устраивала, и к 20 годам он перебрался в Соединенные Штаты, чтобы сделать себе имя — буквально, поскольку свою фамилию при этом он поменял на Мейгридж. Начал он в Нью-Йорке как агент издательского дома, отвечающий за работу в восточных и южных штатах, но к 1856 г. переехал на запад в Сан-Франциско и начал собственное дело — занялся книготорговлей.
Тогда, как и сейчас, Калифорния считалась местом, где человек может начать жизнь сначала, добиться славы и обрести состояние. В 1850-е гг. Калифорния переживала бум; золотая лихорадка 1848 г. привлекла туда лавину искателей приключений, изобретателей и любителей «половить рыбку в мутной воде». Сан-Франциско превратился в бурлящий котел, его население выросло с 1000 человек в 1848 г. до 25 000 в 1850 г. В том же году Калифорния в одночасье обрела статус штата в результате компромиссных договоренностей между рабовладельческими и свободными штатами; эта перемена принесла ей дополнительные права и признание, что, несомненно, помогало новому образованию наращивать влияние.
В обстановке всеобщей суеты и безграничных возможностей, царившей в новоиспеченном штате, Мейгридж, должно быть, решил, что книготорговля — недостаточно интересное занятие; в 1859 г. он продал бизнес своему брату и объявил, что отправляется в путешествие по Соединенным Штатам и дальше в Европу будто бы с целью покупки новых антикварных книг.
Путешествие обернулось катастрофической неудачей, да так, что это полностью изменило и жизнь, и карьеру Мейгриджа. 2 июля 1860 г. он сел в почтовую карету, направлявшуюся в Сент-Луис, откуда можно было отправиться поездом до Нью-Йорка. Первые несколько недель все шло нормально. Но после одной из остановок в Техасе тормоза кареты отказали, и лошади понесли; запаниковавший возница попытался остановить экипаж, направив его в дерево. В результате столкновения один человек погиб, все остальные получили различные травмы; Мейгридж получил серьезную травму головы. Вскоре он начал страдать от раздвоения зрения, путаницы в мыслях и других когнитивных проблем. Если говорить о долговременной перспективе, то травма, судя по всему, изменила его личность, сделав молодого человека более импульсивным, непостоянным — и опасным.
Получив от почтовой компании денежную компенсацию, Мейгридж вернулся в Англию, чтобы проконсультироваться по поводу травмы с лучшими врачами; вероятно, ему прописали отдых, покой и физическую активность на открытом воздухе. У нас мало данных о том, чем он занимался следующие семь лет, но фотография, вероятно, входила составной частью в режим отдыха. В 1867 г. Мейгридж вернулся в Сан-Франциско — на этот раз под фамилией Мейбридж и в новой для себя роли профессионального фотографа.
Мейбридж специализировался на пейзажной фотографии и, поскольку его фотолаборатория располагалась в Сан-Франциско, постоянно находился возле одного из лучших в Соединенных Штатах объектов для такой фотографии — Йосемитской долины. В то время место было достаточно глухим, доступ в него был затруднен, а туристы встречались чрезвычайно редко. Однако интерес к красотам долины у публики был очень высок, и фотографы толпами съезжались туда, стремясь заработать на таком энтузиазме. Мейбридж сумел выделиться из толпы фотографов отчасти потому, что умудрялся затаскивать свое громоздкое оборудование на самые опасные смотровые площадки: он не боялся стоять за водопадами и балансировать над скалистыми расщелинами — все ради того, чтобы снять необычную фотографию. Кроме того, он получил известность благодаря клубящимся облакам на панорамах: ведь снять завихрения капель при помощи тогдашней техники было очень непросто. Экспозиция, при которой пейзаж проявился бы наилучшим образом, засветила бы небо слишком сильно, а экспозиция, настроенная для съемки неба, оставила бы горы затемненными. Поначалу Мейбридж преодолевал эту техническую сложность путем «подделки»: он отдельно фотографировал землю и небо и совмещал их на окончательном снимке.
Однако очень скоро Мейбридж создал устройство, позволявшее точно снимать землю и небо вместе в одно и то же время, и это изобретение стало предвестником его позднейших работ в области высокоскоростной фотографии. «Небесный фильтр», который он разработал и представил в 1869 г. под своим фотографическим псевдонимом Гелиос, по существу представлял собой дощечку, вставленную в направляющие, что позволяло ей быстро падать вниз, закрывая объектив камеры. Падая сверху, затвор должен был первым делом закрыть небо, оставив для ландшафта больше времени, чтобы запечатлеться на пленке{12}. При этом Мейбридж уже размышлял над тем, как можно усовершенствовать фотографический процесс при помощи новых механических затворов.
В 1869 г. в США, помимо всего прочего, был завершен монументальный и поразительный исторический проект — строительство первой трансконтинентальной железной дороги, соединившей Западное и Восточное побережье. Многие годы одна организация — Union Pacific Railroad Company — вела дорогу на запад, а другая — Central Pacific Railroad Company — на восток. Две железные дороги встретились 10 мая 1869 г. в местечке Промонтори-Саммит в пределах территории Юта. Последний символический золотой костыль забил Леланд Стэнфорд (1824–1893), президент Центральной Тихоокеанской компании и один из ее первоначальных инвесторов.
Стэнфорд в своей жизни занимал много разных постов, имел немало разных личин и интересов. Начинал юристом в Нью-Йорке и Висконсине, но, после того как его офис сгорел в пожаре, он вслед за многими другими жертвами золотой лихорадки переехал на запад, в Калифорнию. Пользуясь нуждами золотодобытчиков, Стэнфорд открыл успешный универсальный магазин, а затем вложил нажитое состояние в железную дорогу, еще больше увеличив богатство и влияние. После неудачной попытки избраться губернатором в 1859 г. он вновь выставил свою кандидатуру на выборах в 1861 г. и выиграл, пробыв губернатором один срок. В 1869 г. — том самом, когда он забил золотой костыль, Стэнфорд основал винодельческое предприятие в округе Аламеда.
Очевидно, стресс и нагрузки, связанные со строительством железной дороги, а также жесткие бизнес-процессы, к которым он прибегал, чтобы добиться результата, сказались на здоровье Стэнфорда. Врач посоветовал ему в качестве отдыха отправиться в неспешное путешествие, но Стэнфорд не смог или не захотел покинуть Калифорнию. В качестве компромисса он решил заняться лошадьми: Стэнфорд покупал и разводил лошадей, готовил их к участию в скачках. В 1870 г. он приобрел Оксидента — рысистого чемпиона, и эта покупка оказалась значительным шагом на долгом пути исследования падающих кошек.
Рысаки, как правило, на специальных соревнованиях (бегах) возят легкую двухколесную тележку и ходят рысью — аллюром более медленным, чем галоп, но все же слишком быстрым для того, чтобы зрители могли рассмотреть ноги лошадей в движении. Попав в мир бегов, Стэнфорд вступил в старый и горячий спор, бушевавший среди богатых коневладельцев: присутствует ли в беге рысака такой момент, когда все четыре его ноги одновременно оказываются в воздухе? Фотография тогда развивалась семимильными шагами, то и дело появлялись всевозможные новшества, и Стэнфорду, должно быть, показалось естественным проверить, не сможет ли фотография ответить на этот вопрос раз и навсегда. В 1872 г. он нанял Мейбриджа и поручил ему разрешить эту загадку; сам коневладелец обеспечил художнику финансирование, технические средства и лошадей для выполнения задания.
Достоверно неизвестно, почему Стэнфорд выбрал Мейбриджа. Предполагается, что роль здесь сыграла размещенная художником реклама, в которой он так изложил свои способности: «Гелиос готов фотографировать частные резиденции,
Выбор оказался удачным. К началу 1873 г. Мейбридж сумел сделать фотографию Оксидента на рыси со всеми четырьмя копытами в воздухе. Чтобы получить такой снимок, он придумал собственный скоростной затвор, призванный сократить время экспозиции. Чтобы преодолеть медленный мокрый коллодионный процесс, которым пользовался фотограф, он завесил область съемки белыми простынями, создав множество отражателей и залив площадку светом. Оксидент на фотографиях запечатлелся только в виде силуэта, но этого силуэта было достаточно, чтобы ответить на вопрос о лошадиной рыси.
Достижение Мейбриджа не произвело сильного впечатления на фотографический мир, по крайней мере в то время. Изображение было не слишком качественным, а некоторые даже сочли его подделкой. Хотя Мейбридж сделал множество фотографий лошади, невозможно было расположить их в правильной последовательности и показать реальную динамику движения; по существу, эти снимки годились только для ответа на первоначальный вопрос и разрешения давнего спора. Успешно решив поставленную задачу, Мейбридж вернулся к своим более традиционным фотографическим штудиям в Йосемитской долине, а затем поступил на должность военного фотографа, который должен был документировать в 1873 г. Модокскую войну, в которой американские индейцы сражались против их насильственного и несправедливого выселения из домов предков.