Фата-Моргана №4

Джордж Гамов СЕРДЦЕ ПО ДРУГУЮ СТОРОНУ

— Нет, он не согласится! — в отчаянии воскликнула Верочка Сапожникова.

— Мы попробуем его уговорить, — пытался утешить ее Стэн Саймус. Он был влюблен в Верочку.

Она покачала головой.

— Ему нужен прежде всего компаньон в обувном деле. Такому зятю он оставил бы все наследство. Как же ты, математик, станешь обувщиком?

— Да, это трудно. Обувщиком мне не бывать, — грустно согласился Стэн. Он размышлял. — Вот если бы я был специалистом в другой области математики… Что такое тополог? Ума не приложу, как топология может способствовать производству или реализации обувной продукции.

Вдруг он воодушевился:

— Я не собираюсь терять любимую из-за того, что моя лента Мебиуса создана не для коммерции. Я ведь еще не рассказывал тебе о ней. Лента Мебиуса.

— Что? — растерянно произнесла девушка.

Стэн стал нетерпеливо рыться в ящике письменного стола.

— Сейчас. Как я мог не показать тебе ее?

Они были в его университетском кабинете. Он быстро нашел лист бумаги, ножницы и пузырек клея.

— Смотри сюда, — сказал Стэн, отрезая полоску бумаги шириной около дюйма. Один ее конец он развернул на сто восемьдесят градусов и склеил концы. Получилось изогнутое бумажное кольцо.

Верочка посмотрела на это кольцо, потом перевела взгляд на своего возлюбленного.

— Это твоя профессия? — удивилась она.

— Подожди-подожди, — Стэн подал ей ножницы. — Давай разрежем полоску посредине. Посмотришь, что получится.

Верочка вздохнула.

— Глупости какие. Я знаю, что может получиться. Два кольца. Так ведь?

— А ты разрежь, — сказал Стэн.

Верочка пожала плечами и выполнила то, что он велел. Когда ножницы прошли вдоль всей полосы, она вскрикнула, до того была удивлена. Получилось совсем не то, что она ожидала. Двух колец не было, на руке висело одно, но в два раза длиннее прежнего.

Верочка взглянула на своего обожаемого математика.

— Это что, колдовство? Что это за Мебиус?

— Шведский математик, жил в девятнадцатом веке, занимался топологией. К сожалению, остальные его открытия не так легко продемонстрировать. А вот об этой полоске можно еще кое-что сказать. — Стэн быстро смастерил еще одно кольцо. — Теперь смотри. Предположим, я нарисую на этой полоске какие-нибудь фигурки. Попытайся пофантазировать. Допустим, полоска прозрачная, так что можно видеть нарисованные фигурки с обеих сторон. Теперь представь себе, что эти рисунки могут скользить по поверхности полоски.

Верочка нахмурилась, пытаясь что-нибудь вообразить.

— Смотри, — с восторгом сказал Стэн. — Они превращаются в свое зеркальное отражение всякий раз, как совершают полный поворот вокруг полосы.

— Интересно, — пробормотала Верочка. Она была обескуражена таким количеством математики.

— Обрати внимание, — приказал Стэн, на мгновение забыв, что говорит с нежной девушкой, на которой хочет жениться, а не со своими студентами. — Это очень важное свойство ленты Мебиуса. Оно может быть обобщено для трехмерного и даже для n-мерного пространства. Пожалуй, надо показать это в своей статье.

— Это восхитительно, — растерянно шептала девушка.

Стэн уже не слышал ее, его прорвало.

— Между прочим, это свойство представляет не только академический интерес, — уверенно произнес он. — Я рассчитал, что где-то на Земле должен действовать трехмерный Эффект Мебиуса. Ты, конечно, понимаешь, к чему это может привести.

— Конечно, — как эхо, ответила девушка.

— Предположим, — говорил Стэн, лихорадочно черкая на ленте, — я изображу на одной из сторон полосы, например, человека и животное, которые смотрят друг на друга. Ты не должна забывать, что эта лента прозрачная. Ведь мы имеем в виду математические поверхности, которые не имеют толщины. Обе фигуры будут видны с каждой стороны бумаги. Я рисую этого изящного торреро и разъяренного быка во время решающей схватки.

— Д-да, это уже интересно, — теперь Верочка кое-что понимала.

— Так, — продолжал Стэн, полный лекторского энтузиазма, представь себе, что торреро побежал по полосе и вернулся к быку с противоположной стороны. В этом случае он вынужден убегать от быка, поскольку будет повернут к нему спиной. Так как эта позиция неудобна для битвы с быком, он должен будет снова пробежать вдоль ленты Мебиуса, чтобы попасть в подходящее положение.

Верочка не слушала его больше. Она перебирала перчатки, потом в задумчивости поднялась и взяла сумочку.

— Ты способен на многое, — мягко сказала она. — Но, дорогой, я не представляю, что будет с нами. Ты играешь с этими полосками Мебиуса, но не можешь использовать их принцип для переворота в обувном деле, и отец никогда не отдаст меня за тебя.

Стэн вдруг спустился с небес на землю.

— Да, конечно, — сказал он. — Но… если попробовать…

Он не договорил. На лбу его резко проявились складки, и было видно, что Стэн серьезно задумался. Это продолжалось несколько минут, пока Верочка не заволновалась.

— Стэн, что с тобой? — настороженно спросила она. — Стэн?

— Я же могу? — радостно воскликнул он. — Я знаю как! Я устрою поворот Мебиуса для обуви. Поверь мне, это великолепная мысль — она перевернет всю обувную промышленность.

Через час в апартаментах Верочкиного отца зазвонил телефон.

— К вам доктор Саймус, — передал через интерком секретарь. — Он говорит, что хочет вам что-то предложить.

— Пусть пройдет, — недовольно распорядился мистер Сапожников. — Сомневаюсь, — сам себе сказал он, — чтобы этот молодой человек мог придумать что-нибудь дельное. На уме одна женитьба.

Он неохотно встал, все еще хмуря брови, когда вошел Стэн. Они пожали друг другу руки в знак приветствия.

Стэн начал так:

— Сэр, вы, наверное, в курсе, что любой человек — мужчина или женщина — имеют две ноги. Одна из них левая, другая правая.

Мистер Сапожников посмотрел на него негодующе.

— К чему вы клоните?

— Я продолжу: это хорошо известный факт, — уверенно сказал Стэн. — Разве вы не чувствуете, как это удорожает производство обуви? Разве вам не приходится иметь два различных вида машин — один для правых, другой — для левых башмаков? Почему бы не делать проще — производить обувь только для одной ноги, например, для правой?

К этому времени мистер Сапожников уже успокоился, ибо был уверен, что молодой человек не в себе, но опасности не представляет. Он позволил себе отпустить шутку в своем собственном стиле:

— Конечно, а потом, я думаю, рекомендуем всем прыгать на одной ноге. Я правильно вас понял?

— Нет, сэр, — серьезно сказал Стэн, не принимая юмористического тона. — Это не принесло бы нам прибыли.

— В таком случае, что вы хотите сказать?

Стэн попросил разрешения сесть.

— Вы, наверное, знаете, что последние несколько лет я потратил на изучение математических возможностей поворота Мебиуса в трехмерном пространстве. Это довольно сложная вещь, поэтому я не буду затруднять вас объяснениями, это все равно не интересно. Ваша дочь тоже ничего не поняла. — Эти слова обидели мистера Сапожникова, но он промолчал. — Мои последние выкладки, учитывающие гравитационные непостоянства, наблюдаемые в отдаленных частях земной поверхности, показывают, что такой трехмерный Мебиусов поворот может осуществиться в диких районах верхней Амазонки. Кроме того, в Южной Америке недавно побывала биологическая экспедиция, и ее открытия еще раз подтвердили мои предположения. В долинах реки обнаружены два различных вида улиток: с левыми и правыми витками раковин.

По всему было видно, что мистеру Сапожникову надоел этот разговор. Он строго сказал:

— У меня слишком много дел, Саймус. Вы говорите сущую ерунду, не имеющую никакого отношения к обуви.

— Трехмерный поворот превращает вещи в их зеркальные отражения, — терпеливо объяснял Стэн. — Ведь как раз правый башмак является зеркальным отражением левого и наоборот. Вы сможете отобразить один от другого, если доставите его в соответствующее место в верховьях Амазонки. Именно такое явление, вероятно, и произошло с улитками, обитающими в этой местности. Тогда вы будете производить продукцию только на правую ногу и превращать половину ее в левую, отправляя на Амазонку в пункт поворота. Я думаю, что об экономии машин, рабочей силы и полнейшем совпадении пар мне говорить не нужно.

— Друг мой! — восхищенно воскликнул мистер Сапожников, вставая со стула и горячо пожимая руку молодого ученого. Если и в самом деле вам удастся проделать это, то не сомневайтесь, я отдам вам руку дочери и сделаю вас… младшим компаньоном в моем бизнесе.

Оправившись после сильного возбуждения, он более здраво заключил:

— Мебиус или не Мебиус, свои обещания я выполню только тогда, когда вы вернетесь с Амазонки с грузом превращенной обуви. Текст контракта вы сможете взять с собой — в дороге будет время его изучить. Мы подпишем его, как только вы прибудете сюда с доказательствами. Мой секретарь проводит вас в аэропорт и передаст контракт и пробную партию обуви. Всего хорошего, желаю удачи!

Стэн, полный надежд, сияя, выскочил из кабинета мистера Сапожникова.

В голове юного математика стучала только одна мысль:

— Нет, это не пекло, это всего лишь Южная Америка…

Путешествие к Амазонке казалось бесконечно утомительным.

Задачей нашего повествования не является описание всех опасностей и трудностей этого путешествия — вначале на крохотном пароходике, потом пешком по непроходимым тропическим джунглям, окружающим пункт поворота, — но все же хотелось бы напомнить о таких неизбежных явлениях, как крокодилы, жара, влажность, москиты, а в полуденную пору еще большее количество москитов. К этому нужно прибавить страдания Стэна от аллергии к какому-то тропическому растению, которая чуть не лишила его жизни. Но Стэн не сдавался, несмотря на опасности и болезнь, и маленький караван из индейских носильщиков продолжал путь к предполагаемой точке поворота. Состояние молодого человека все ухудшалось, голова кружилась от лихорадки, сознание было неясным, а позже Стэн не мог сообразить, верны ли его представления о деревьях, растущих из земли под непонятным углом или вообще вверх ногами. В конце концов, на обратном пути он совершенно обессилел и не смог передвигаться без посторонней помощи. Его постоянно поддерживали носильщики. Очнулся Стэн уже на пароходике, который торопливо бежал обратно к цивилизации. Ветерок придавал свежести, а пространство вокруг заполнили голоса тропических птиц. Поднявшись, Стэн поспешил на палубу, где горой были свалены ящики с обувью, и открыл один из них с надписью: «Дамские. Оксфорд. Белые. Шестой размер. Д. Правая туфля». Взяв ее в руки, он пришел в ужас — она осталась правой, а не превратилась в левую, как предполагалось согласно Мебиусову повороту. Ясно, в теории ошибка, и все испытания, выпавшие на его долю, были напрасны, ничто не принесет ему счастья. Он не добьется руки Верочки.

В ярости он принялся вскрывать остальные ящики. Тут было большое разнообразие: мужские и женские вельветовые, детские розовые туфельки, но… все на ту же ногу. В точности такие, какие были перед отправкой. С отчаянием Стэн швырнул весь груз за борт на завтрак крокодилам.

В аэропорту Стэна встречали Верочка и ее отец. Первый вопрос задал мистер Сапожников.

— Где обувь? — забеспокоился он.

— Ее дожевывают крокодилы, — мрачно ответил Стэн. — Не могу понять, в чем дело, но все туфли остались на правую ногу. Вероятно, моя теория несовершенна, и такого явления, как Мебиусов поворот, просто не существует.

Верочкины глаза наполнились слезами.

— Я сожалею, сэр, — продолжал Стэн, — что причинил вам массу беспокойства своей фантастической идеей. Я отдаю контракт неподписанным и прошу прощения.

Достав из кармана бумагу, испытавшую столько же невзгод, сколько и ее хозяин, он протянул ее старику.

— Как странно, — воскликнул мистер Сапожников, просмотрев документ. — Тут творится что-то непонятное.

— Зеркальное отражение! — обрадовалась Верочка, заглянув через плечо отца. — Это свершилось, поворот был!

В голове Стэна моментально созрело объяснение. Изменение действительно произошло, каждая из туфель превратилась в свое зеркальное отображение. Но ведь и он сам подвергся повороту и, естественно, не смог заметить перемены в обуви.

— Послушай, как бьется мое сердце, — сказал он Верочке. Только не с той стороны, как обычно. Мое сердце теперь справа, — грустно добавил Стэн.

— Это не имеет значения, милый. Я люблю тебя еще больше, — сказала счастливая Верочка.

— Да, ваша ошибка, что вы не привезли обувь, — заметил мистер Сапожников, — но мне кажется, что этот «перевернутый» контракт и рентгенограмма вашей груди послужат достойным доказательством совершившегося поворота. Мы заключим договор, как только перепечатают контракт, а вы научитесь подписывать свое имя снова слева направо. И, конечно, я даю согласие на ваш брак с Верочкой.

Но не все прошло так гладко. С того момента, как Стэн вернулся из Бразилии, здоровье его стало ухудшаться. Он не изменил образа жизни, первоклассно питался, но видно было, что молодой человек худеет день ото дня… Для консультации пригласили известного диетолога, который после долгого исследования определил полную неспособность организма усваивать протеин. Яичница с ветчиной, которую Стэн любил есть на завтрак, проходила сквозь него, не претерпевая изменений. Профессору рассказали о приключениях Стэна в Южной Америке, и когда он убедился, что сердце пациента действительно находится в другой стороне груди, он смог дать полное объяснение его необычной болезни.

— Беда в том, — начал он, — что, как и весь организм, ваши пищеварительные энзимы подверглись полному повороту слева направо. Поэтому теперь они не могут усваивать протеин обычной пищи, который всегда имеет левую симметрию.

— Я не имею понятия ни о левом, ни о правом протеине, заволновался Стэн.

— Я с удовольствием сейчас объясню, — ответил диетолог. Это очень интересно. Как известно, протеин является сложным химическим соединением, состоящим из большого количества более простых, называемых аминокислотами. Никакой живой организм не может существовать без протеина, а главное — он важный компонент нашей пищи. Науке известно двадцать разновидностей аминокислот. Способ их соединения очень важен — от него зависит строение протеиновой молекулы, определяющей сущность желудочного сока, мышечной ткани или белка яйца. Каждая аминокислота состоит из аминогруппы и атома водорода, присоединенного к основной массе молекулы, называемой остатком. Он определяет химические и биологические свойства молекулы. Сейчас объясню нагляднее: представьте, что аминогруппа — ваш большой палец, кислотная группа — ваш средний палец, а остаток — мизинец. Вот вы и знакомы с органической тканью.

— Понятно, — сказал Стэн. — Теперь как быть с лево- и правосторонней симметрией? Видимо, все зависит от того, на какой руке эта модель, на левой или на правой. Не так ли?

— Совершенно верно. Правда, химически обе молекулы одинаковы за счет зеркальной симметрии, а различие их заключается в поляризованном свете. Они могут быть дифференцированы оптическими методами. В лабораториях с успехом синтезируют оба вида молекул, но природа предпочитает левостороннюю симметрию. Все живые организмы используют исключительно такие молекулы. Это великая и неразгаданная пока загадка. Протеины: в вас, во мне, в собаке, в рыбе, в дереве, в амебе, в вирусе — только левосторонние относительно аминокислот.

— Но почему, — допытывался удивленный Стэн. — Какое преимущество с биологической точки зрения имеет левосторонняя направленность?

— В сущности никакого. Легко представить себе два органических мира, существующих независимо друг от друга — левый и правый. В них могут происходить, а могут и не происходить, органические эволюции. Мне кажется вполне возможным, что два таких мира действительно существовали многие тысячелетия назад. Случайно левосторонние вытеснили правосторонних в борьбе за существование. Правосторонние вымерли.

— Значит, я теперь представитель несуществующего правостороннего мира? — ужаснулся Стэн.

— Именно так, — подтвердил врач. — Хотя вы можете усваивать жиры и крахмал, которые не имеют зеркальной симметрии, все же обычный протеин для вас не существует. Придется соблюдать особую диету. Но не стоит расстраиваться. Я уверен, что ваш тесть сумеет наладить в биохимической лаборатории производство правостороннего протеина. А пока мы сможем поддержать вас обычными антибиотиками, например, пенициллином.

— Причем тут антибиотик? — удивился Стэн.

— Я не успел сказать вам, что в настоящее время существует несколько организмов, которые используют, хоть и частично, правосторонний протеин. Это, в основном, плесень.

— Выходит, что она, как и я — остаток правостороннего мира?

— Мне кажется, что это не так. Вероятно, плесень способна к синтезу и использованию правых аминокислот, и неспроста. Это ее защита от злейшего врага — бактерий. Такая защита очень эффективна, так как абсолютно все бактерии левосторонние и не могут усваивать правостороннюю пищу. Но вам она будет полезна.

— Превосходно, — улыбнулся Стэн. Его настроение поднялось, и он готов был даже пошутить. — Прикажите подать полный поднос пенициллина. Я хочу есть. И пригласите Верочку. Я, наконец, могу сообщить ей нечто приятное.

(Перевод с англ. И. Мудрова)