Как мастер маримбы создал настольный планетарий
21 апреля 1962 года в городе Сиэтл проходила выставка со звучным названием «Экспозиция 21 века». На ней демонстрировались самые невероятные экспонаты, связанные с космосом. Выставка произвела фурор, что неудивительно: совсем недавно космонавты Юрий Гагарин и Алан Шеппард облетели вокруг Земли. Обычным людям казалось, что до момента, когда человечество будет путешествовать по Солнечной системе, оставалось совсем немного.
Главным экспонатом стала башня Спейс-Нидл (дословно «космическая игла») высотой 184 метра, символизирующая достижения США в освоении космоса и впоследствии ставшая символом Сиэтла. Но многих посетителей привлекла другая вещь — настольный механизм с круглым экраном диаметром чуть больше 40 см, по которому буквально парили подсвеченные планеты Солнечной системы.
Это устройство по сути — модернизированная механическая оррерия прошлого. Казалось бы, ничего такого — просто прикольная штука для подрастающего поколения. Но создал эту машину инженер компании Hughes Aircraft, Клэр Омар Массер — человек с уникальной биографией, в прошлом виртуоз игры на маримбе.
Что такое оррерия
Люди изучали движение небесных тел с древнейших времен, а заодно стремились и визуализировать его. Первым механическим устройством для этого стала так называемая армиллярная сфера, изобретенная Эратосфеном во II веке до нашей эры.
Она представляла собой неподвижную сферу из латуни, состоящую из двух колец:
Горизонтального, представляющего собой плоскость горизонта со сторонами света и угловой разметкой. По нему определялся азимут.
Вертикального, крепящегося к северу и югу и образующего небесный меридиан.
В ее центре находилась неподвижная Земля — как известно, тогда исследователи придерживались геоцентрической системы мира. Сквозь нашу планету проходила наклоненная небесная ось, относительно которой вращалась подвижная сфера с рядом колец в так называемой плоскости эклиптики. На кольцах располагались небесные тела: например, Солнце и Луна, перемещающиеся относительно неподвижного наблюдателя в центре.
Армиллярные сферы сейчас можно найти только в музеях или у коллекционеров
Хитрый инструмент вращался вручную и был крайне полезен для астрономов и мореплавателей. Например, позволял рассчитать время восхода и захода солнца и продолжительность дня. Армиллярные сферы были настолько популярны и важны, что они присутствуют на гербе Португалии.
Португальцы очень гордятся своей историей мореплавания
Другим примером является Антикитерский механизм, обнаруженный в 1901 году при осмотре затонувшего судна вблизи берегов Греции. Прибор был изготовлен примерно в I веке до н. э. и состоял из 30 шестерен, соединяющихся друг с другом в разном передаточном соотношении. Это позволяло определить положение небесных тел относительно друг друга и вычислить точную дату 42 астрономических событий.
Антикитерский механизм. Слева — как он выглядит сейчас в Афинском музее, справа — предполагаемая схема его работы
До XVI века армиллярные сферы использовались повсеместно, но после выхода в 1543 году труда Николая Коперника De Revolutionibus orbium coelestium («О вращении небесных сфер») все изменилось. Ведь теперь фундаментальная геоцентрическая модель Птолемея с тысячелетней историей была поставлена под сомнение — Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот.
Как известно, церковь не согласилась с учением Коперника и еще 100 с лишним лет преследовала тех, кто считал иначе. Самым знаковым стал суд над Галилео Галилеем в 1633 году. Однако к началу XVIII века гонение церкви ослабло, и многие видные ученые в открытую работали и публиковали труды, опираясь на гелиоцентрическую систему.
В 1706 году Чарльз Бойл, 4-й граф Оррери и внучатый племянник великого ученого Роберта Бойла, стал членом Королевского общества — ведущего научного клуба Англии. Там он познакомился с работами Галилея, Кеплера и Коперника, полностью поддерживая идею гелиоцентрической системы мира. Когда сын графа Оррери спросил у него что-то из серии: «Папа, почему день сменяет ночь?», тот смутился. Объяснять 10-летнему ребенку устройство Вселенной на словах сложно.
Чарльз Бойл решил исправить ситуацию и заказал у знакомого часовщика Джорджа Грэма, партнера по Королевскому обществу, оригинальный механизм. Он должен был продемонстрировать, как именно вращается Земля вокруг Солнца, а как движется Луна. В 1710 году устройство в виде небольшой шкатулки было готово: оно приводилось в движение пружиной, как в любых часах.
Первая механическая оррерия — очень элегантная игрушка, выполненная в виде шкатулки с часами. Изначально она включала только Солнце, Луну и Землю — такой класс оррерий потом получил название теллуриума
После того как сын оценил игрушку, Чарльз Бойл показал ее и в Королевском обществе. Она всем настолько понравилась, что решили создать более сложную модель с движением всех известных на тот момент планет Солнечной системы до Сатурна: Уран, Нептун и Плутон были открыты позже. Собственно, устройство так и стали называть «оррерией» в честь 4-го графа Оррери, Чарльза Бойла. Однако по ряду причин появления больших моделей пришлось ждать не одно десятилетие.
Только в 1750 году часовой мастер и производитель прецизионных инструментов Джордж Адамс изготовил «Великую оррерию» — первую механическую модель, включающую все известные на тот момент планеты и спутники. При этом передаточное соотношение механизмов было подобрано в точном соответствии с известными на тот момент астрономическими таблицами Кеплера и эфемеридами.
«Великая оррерия» имела в диаметре больше метра и накрывалась стеклянным колпаком для демонстрации: так юные астрономы не сломали бы сложнейший механизм
Любителям сложных механических устройств рекомендуем к просмотру документальное видео о том, как воссоздали «Великую оррерию».
Картина Джозефа Райта «Лекции философа об Оррери», около 1766 года
В 1764 году Бенджамин Мартин разработал новый тип оррерии, в которой планеты крепились на латунных рычагах, приводимых в движение центральным валом. Разная угловая скорость обеспечивалась тем, что валы были полые и имели разный диаметр, помещаясь один в другом. Но при этом нельзя было заставить вращаться сами планеты — Мартин предложил разнести их и демонстрировать раздельно.
Модель оррерии Бенджамина Мартина, 1764 год
Вершиной создания механических оррерий стала работа Эйзе Эйсинга, который с 1774 по 1781 год построил огромный планетарий на потолке своей гостиной, в масштабе 1:1 000 000 000 000, исходя из известных на тот момент расчетов. Он работает до сих пор и является старейшим действующим планетарием в мире.
Оррерия в гостиной дома голландского ученого Эйзе Эйсинга
Вплоть до XX века оррерии совершенствовались, но суть не менялась: сделать по-настоящему огромную модель звездного неба было слишком затратно. В 1920-х годах появились первые настоящие планетарии, когда немецкий инженер В. Бауэрсфельд создал прибор «Планетарий». Он позволял при помощи проекционных фонарей воссоздать движение небесных тел на огромном куполе, имитирующем небесный свод.
Прибор Zeiss Skymaster ZKP-2 даже есть на почтовой марке в Германии
С появлением огромных планетариев, казалось бы, оррерии должны были стать сувенирами или экспонатами музеев — примерно как армиллярные сферы. Но на выставке в Сиэтле 21 апреля 1962 года, с которой мы начали наш рассказ, устройство Клэра Омара Массера под названием «Коперниканский планетарий, модель 500» имело массовый успех. Многие университеты и школы захотели купить такую штуку для уроков астрономии. Почему? Давайте посмотрим чуть подробнее.
Как выглядела оррерия Массера
В 1950-х годах Клэр Омар Массер работал в Scientific Space Industries — дочерней компании Hughes Aircraft. Первой же важной работой, которую ему поручили, стала разработка обучающих материалов для популяризации космоса. Как человек творческий (но об этом мы поговорим ниже), Массер вспомнил, как в детстве видел оррерию в одном из музеев и что она произвела на него сильное впечатление. Он подумал: «А почему бы не изобрести ее заново, но в более современном дизайне?».
В 1951 году он приступил к разработке, а в 1958 году закончил разработку прототипа — это был как раз Международный геофизический год. Для упрощения установки он решил сделать подвижными шесть планет, от Меркурия до Сатурна (оставшиеся Уран, Нептун и Плутон были нанесены фоном и не двигались), а также спутник Земли — Луну.
Дополнительно он хотел показать:
Пояс астероидов, поскольку общественность мечтала уже о путешествиях даже не на Луну, а за пределы орбиты Марса.
Траектории знаменитых комет, особенно его любимой кометы Галлея, которую он наблюдал в 1910 году, в возрасте 8 лет, и с тех пор грезил о космосе всю жизнь.
Известные созвездия.
Внутреннее устройство «Модели 500» из патента Клэра Омара Массера
Суть работы установки мало отличалась от оррерий прошлого, за исключением электрического привода и метода передачи через звездочки с цепями, а не через шестерни — это по-прежнему была полная механика, но с подсветкой.
Если кратко: электропривод вращает вал с ведущими звездочками. Они передают вращение через цепную передачу на:
Промежуточные звездочки — они нужны для того, чтобы настроить угловое смещение планет относительно друг друга в начальный момент времени. Для этого на корпусе было выведено 6 ручек для регулировки каждой планеты — положение Луны не настраивалось.
Ведомые звездочки — они располагаются по центру и имеют полые валы, вставленные один в другой. Вал каждой ведомой звездочки вращает свое небесное тело через тонкую проволоку, почти незаметную со стороны.
Вот так выглядит панель управления: внизу располагаются ручки для регулировки смещения, справа от них — счетчики года и месяца. По бокам от круглого экрана, закрытого стеклом, располагаются тумблеры подсветки и питания
При этом диаметры звездочек подобраны так, что угловые скорости при передаче вращения точно соотносятся с движением реальным планет.
Дополнительно, кроме ручек регулировки, на корпус выведено два циферблата: месяцев и годов. Когда двигатель включается, планеты начинают вращаться по орбитам — счетчик месяцев вращается, дополнительно показывает еще весеннее и осеннее равноденствие, а также летнее и зимнее солнцестояние. Когда Земля совершает один оборот, счетчик года увеличивается на единицу.
Задний фон представляет собой полупрозрачный экран со звездным небом, за которым включается ультрафиолетовое освещение. На экране нанесены астрономические метки: они, как и сами планеты, покрыты флуоресцентной краской. При включении подсветки все начинает светиться — выглядит просто завораживающе. Посмотрите два коротких ролика, снятых счастливым обладателем «Модели 500» у себя дома: с разметкой и без разметки.
В комплекте с устройством шел набор из съемных дисков для заднего фона: при желании их можно было легко поменять. Например, чтобы продемонстрировать движение планет относительно пролетающих комет, как на рисунке ниже.
Еще до настольной версии оррерии, на которую он получил патент в 1966 году и которую демонстрировали на выставке в Сиэтле, Массер подготовил более массивную версию с экраном диаметром больше метра. Высота установки составляла больше 2 метров, вес — около полутонны. Функционал был значительно больше: например, двигались уже все 9 планет, их спутники, мимо пролетали кометы и так далее. В общем, было все, что не влезло в настольную версию.
Но кроме истории установки, не менее удивительна история и ее создателя — Клэра Омара Массера, выдающего композитора, педагога и виртуоза игры на маримбе.
Кто такой Клэр Омар Массер
Возможно, не все читатели представляют себе, что такое маримба. Она очень похожа на ксилофон, но имеет более низкий тембр, диапазон и мягкий звук за счет массивного резонатора из дерева.
Для звукоизвлечения ударяют по брускам специальными молоточками — их еще называют палочками. В зависимости от используемых наконечников, звук будет сильно отличаться: от резкого щелкающего, как в ксилофоне, до мягкого, напоминающего церковный орган. Вот так звучит и выглядит игра на маримбе — замечательный кавер ColdPlay.
Обратили внимание, что музыкант держит одновременно не две, а четыре палочки? Этот способ называется «хватом Массера» — как вы догадываетесь, в честь героя нашего рассказа. Вот чем еще знаменит Клэр Омар Массер:
Придумал необычный хват палочек, что позволяло добиваться звучания полноценных аккордов из четырех нот или ведения сложной басовой партии.
Разработал новый инструмент маримба-целеста, который имел более широкий диапазон в пять октав, что позволяло сочетать звуки как маримбы, так и ксилофона.
Написал 53 произведения для маримбы, в том числе этюды, до сих пор считающиеся стандартом обучения для музыкантов, играющих на маримбе. Например, оцените сложность популярного этюда №6 в Ля-бемоль мажоре.
Разработал одну из первых драм-машин на базе ламповых усилителей. Она помогала обучающимся игре на маримбе, воспроизводя 13 разных ритмических аккомпанементов, таких как болеро, вальс, румба, ча-ча и танго.
Помогал компании JC Deagan проектировать ударные инструменты и пробовал открыть свою фирму по производству маримб и ксилофонов Musser Marimbas. Однако спустя несколько лет вынужден был продать компанию из-за финансовых трудностей.
В период с 1920 по 1949 год Массер являлся, пожалуй, самым знаменитым исполнителем на маримбе в мире.
В 1929 году он организовал женский ансамбль маримбы из 25 человек для Paramount Pictures и руководил им. Но по-настоящему звездный час наступил в 1933 году во время выставки «Столетие прогресса» в Чикаго. Массер руководил оркестром маримбы из 100 человек (!), играя практически ежедневно для посетителей выставки во время ужина.
Репертуар был широчайшим: от произведений самого Массера до переработки популярных джазовых и классических произведений. После триумфа на выставке оркестр совершил турне в Европу, выступая на лучших концертных площадках Австрии, Бельгии и Франции, а также на юбилее Георга V. Например, вот концерт в Париже.
По возвращении Массер продолжал давать концерты и преподавать игру на маримбе в Северо-Западном университете вплоть до 1950 года.
По какой причине столь успешный музыкант в возрасте 50 лет вдруг оставил свою карьеру и переключился на инженерное дело в Hughes Aircraft, остается загадкой. Найти ответ уже вряд ли получится: нет ни интервью, ни его воспоминаний. Огромная часть музыкальных произведений Массера утеряна, а про инженерные разработки в открытых источниках нет данных. Но хорошо, что хотя бы история создания «Модели 500» дошла до нас.
Одно можно сказать наверняка: Массер любил все, что связано с космосом. Мы уже упоминали о том, как он был впечатлен кометой Галлея, сквозь хвост которой Земля пролетела 19 мая 1910 года. В 1936 году всемирно известный музыкант вдруг увлекся коллекционированием метеоритов. Его хобби было так хорошо известно, что он получал их в качестве подарков.
Например, в 1960 году члены делегации из Советского Союза на одной из выставок подарила ему кусок метеорита Сихотэ-Алинь. Два года спустя Комиссия по атомной энергии Филиппин прислала ему кусок сидерита. За четыре десятилетия Мюссер собрал почти 630 килограммов метеоритов.
В 1977 году он отнес около половины своей коллекции в литейный цех и попросил переплавить ее, чтобы получить 30 слитков точного размера. Каждый из них должен был стать основой для будущего «космического» инструмента — Celestaphone с диапазоном в 2,5 октавы. Посмотрите видео:
Клэр Омар Массер дожил до возвращения кометы Галлея 9 февраля 1986 года — ему было 85 лет, когда он смог снова увидеть то, что настолько сильно повлияло на всю его дальнейшую жизнь. Следующий полет кометы мимо Земли ожидается 28 июля 2061 года: кто знает, чью еще жизнь она изменит?
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
