НАУЧНОЕ ТВОРЧЕСТВО К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО В ДОМЕ ЗАНИМАТЕЛЬНОЙ НАУКИ Я.И. ПЕРЕЛЬМАНА

Актуальное значение в работе современных музеев приобрела система взаимодействия со школой. Выстраивая свои занятия, музейные педагоги пользуются не понятиями, а реалиями – предметами. Искусство музейного просвещения сегодня напрямую связано с интерактивом. Первопроходцем в построении интерактивной экспозиции с педагогическим уклоном в нашей стране был Я.И. Перельман (1882-1942), основоположник занимательной науки, один из основоположников жанра научно-популярной литературы, корреспондент К.Э. Циолковского, популяризатор научного творчества ученого.

Я.И. Перельман

Исполком Ленгорсовета предоставил для Дома занимательной науки правый флигель бывшего особняка графа Шереметева на Фонтанке, 34. Я.И. Перельман возглавил методический совет. В его составе были ученые Д.С. Рождественский, А.Е. Ферсман, А.Ф. Иоффе, Н.И. Вавилов, профессор-оптик М.Л. Вейнгеров, астрономы Г.Г. Ленгауэр, В.И. Прянишников, физики Э.П. Халфин, М.П. Бронштейн, писатель Л.В. Успенский, художник А.Я. Малков. Дом занимательной науки распахнул двери 15 октября 1935 года. Через год встретили 50-тысячного посетителя. В 1939 году в четырех ее отделах насчитывалось более 350 крупных экспонатов и несколько сот мелких. Чем притягивала к себе экспозиция? Отметим лишь некоторые разделы.

Дом занимательной науки имел собственный меридиан, он был указан во дворе. В фойе располагался буфет «с причудами». Наряду с обычной посудой там была посуда «оперельманенная»: из бутыли, стоявшей в битом льду, наливали кипящий чай; размешивая сахар ложечкой, посетитель видел, как она таяла быстрее сахара. Позднее следовали объяснения, что бутыль – сосуд Дьюара, то есть наиболее совершенный термос, обеспечивающий высокую тепловую изоляцию, а ложечка сделана из сплава Вуда, тающего при 68°С. Но главное чудодейство совершалось в залах.

Так, внимание посетителей Зала астрономии привлекало огромное небо с мерцающими звездами, которые перемещались вокруг Полярной звезды. Каймой небу служили силуэты исторических памятников Ленинграда. Над земной полусферой двигалось Солнце, разъяснялись астрономические явления. Цветные изображения далеких галактик и небесных светил сопровождались занимательными надписями, например: «Откуда до Луны дальше – от Австралии или от СССР?». Стенд метеорологии был оформлен в виде книги с цветными снимками облаков, смерчей, ливней, гроз. Посетители могли не только видеть гидрометеорологические приборы, но и наблюдать за их работой. С потолка свешивался радиозонд для исследований верхних слоев атмосферы, рядом экспонировалась модель стратостата «Осоавиахим-1». Посетителям предлагалось ответить на вопросы-загадки, например: «Что светит ярче: Луна, если глядеть с Земли, или Земля, если посмотреть с Луны?». Летом работал «трехгрошовый планетарий» – дар Пулковской обсерватории. Вечером посетителям выдавались астрономические трубы.

В Зале географии демонстрировалось прошлое, настоящее и будущее Земли. Под потолком вращался 4-метровый глобус, освещаемый лучами прожектора-Солнца. Так выглядит Земля с расстояния 45 тысяч километров. Посетители могли следить за сменой дня и ночи. Поочередно высвечивались вмонтированные в стену цветные панно с изображениями шести точек земного шара на момент ленинградского полудня. Например, «Полярный день в Арктике», «Ночь на Таити», «Шторм в Индийском океане», «Ледяной смерч в Антарктиде». Среди географической несусветицы – картина «Вечер на Ниле» с изображением несуществующих в Египте каноэ, не растущих в Африке берез, не обитаемых в тех краях орангутангом, моржом и пингвином. Цель подобных «ловушек» — пробудить интерес к географии. Объемный макет участка земной поверхности оснащен педалями. Нажим на педали сопровождался такими явлениями, как извержение вулкана, возникновение кораллового острова, появление Марианской впадины. Муляжи иллюстрировали преображение географических ландшафтов в результате воздействия труда человека: появлялись рукотворные моря, каналы, плотины, тоннели, оазисы. По карте мира Меркатора желающие могли путешествовать по следам отважных мореходов. А вот проход по лабиринту рельефного макета «Мосты Ленинграда» давался не каждому: успеха достигал лишь тот, кто знаком с правилом вычерчивания кривых линий непрерывной чертой. Но наиболее впечатляющей была экспозиция, посвященная геологическому прошлому Ленинграда, где «машина времени» уносила посетителей в разные эпохи.

Зал математики был превращен в поле самостоятельной работы. Здесь можно было видеть около 80 крупных экспонатов, более 100 математических игр, головоломок, приборов, таблиц. Входом в зал служила дверь, оформленная в виде переплета знаменитой на Руси «Арифметики» Леонтия Магницкого, каждый раздел которой завершался стихотворным назиданием. Потолком был все тот же «миллионник». Под потолком тянулся широкий гипсовый фриз из 707 цифр. Это число «пи». Школьники разбрасывали иголки по картону, расчерченному на квадраты. Подсчитав пересечения иголок с линиями квадратов и поделив это число на число бросков, они получали в частном все то же число «пи». Изюминку зала составляли «отгадчики». Они позволяли отгадать имя, возраст и фамилию любимого писателя посетителя. Так, один из «отгадчиков» представлял собой торговые весы и картонные карточки с фамилиями. Вес карточек был подобран пропорционально ряду геометрической прогрессии со знаменателем 2. Отобрав карточки, на которых не значилась задуманная фамилия, требовалось положить их на чашу. Шкала весов была необычная: вместо граммов против делений стояли фамилии писателей. Стрелка волшебно останавливалась у задуманной фамилии. Набор карточек позволял получать 63 персоналии. На одной из чаш следующего «отгадчика» лежал кирпич, на другой полкирпича и килограммовая гиря. Табличка гласила: «Кирпич весит килограмм и еще полкирпича. Сколько весит кирпич?». Ответ «полтора килограмма» — неправильный. Восторг вызывал «отгадчик» «Мудрый филин». Искусно сделанное чучело птицы с горящими глазами возвышалось на пьедестале. В клюве табличка: «Я умею отгадывать задуманное число!» Сбоку виднелась рукоятка, спереди зияла продолговатая щель. Рядом лежала телефонная книга. Посетитель быстро исполнял то, что просила птица. С нажимом кнопки филин «оживал» – вспыхивало первое световое табло: «Задумайте любое число из трех разных цифр. Запишите его тайком от меня». С каждой новой вспышкой светового табло посетитель выполнял новое математическое задание. Согласно математической зависимости, у каждого посетителя в итоге всегда выходило число 1089. Под этим номером в телефонной книге значились фамилия Перельмана. Был в Зале математики и «коварный» экспонат. Его цель – внушить почтение к числу миллион. Это был шестеренчатый редуктор. Чтобы стрелка на крайнем правом его циферблате совершила один полный оборот, крайнюю левую шестеренку требовалось повернуть «всего лишь» один миллион раз. Сделать это не удалось никому, хотя охотников было много. На фотографии Ленинграда, покрывая пространство от площади Александра Невского до 16-й линии Васильевского острова, лежала муха из папье-маше. Подпись гласила: «Муха, увеличенная в миллион раз, достигнет длины 7 километров. Вычислите ее вес, если обычная муха весит 0,5 грамма». «Миллионная» тема продолжалась. Таким образом, с помощью экспонатов скучная наука математика приобретала горячих приверженцев.

У входа в Зал физики стоял «пламенный» экспонат. Струя воздуха, вытекавшая из широкой воронки, почему-то не могла погасить горящую свечу. Воронку убирали, на ее место ставили кирпич. Воздух, пройдя сквозь его пористую толщу, легко гасил пламя свечи. Так наглядно иллюстрировались два физических явления – истечение газов из раструбов и проницаемость тел. С двух сторон зала стояли два параболических зеркала. Зеркала позволяли ставить не только оптические опыты, но и акустические, тепловые. Сказанная перед одним из них шепотом фраза усиленно звучала в фокусе другого. В фокусе одного зажигали спичку, в фокусе другого спичка воспламенялась сама. Специальная экспозиция посвящалась опытам с водой. Все попытки утолить жажду у фонтанчика с табличкой «Пейте на здоровье!» оканчивались неудачей: струя исчезала при наклоне над фонтанчиком и била снова при выпрямлении тела желающего напиться. Оказывается, посетитель своей головой заслонял луч света, падавший на фотоэлемент, который и приводил в действие запорный краник. Предлагался опыт «Чудеса в решете». В волосяное сито предлагалось налить воду. Это можно было сделать, смазав сито тонким слоем минерального масла. В стакан с водой предлагалось положить иголку так, чтобы она плавала. Сделать это можно было лишь в том случае, если потереть иголку пальцами. Над этим нехитрым экспонатом висела крупная фотография шагающей по воде водомерки и картина с изображением попавшей в шторм шхуны пиратов, которые с целью укрощения волн пытаются вылить из бочек в море оливковое масло. Так было проиллюстрировано физическое явление поверхностного натяжения, которое возникает в результате взаимодействия жидкости и масляной пленки на границе раздела двух фаз. Желающие пробовали потолочь воду в ступе. Вопреки поговорке, сделать это не удавалось. Экспозиция давала наглядное представление о понятиях массы и веса. На столе стояли два стеклянных ящика. В одном (меньшем) лежал свинцовый брусок, в другом (большем) – хлопковый пух. Экскурсовод спрашивал: «Что тяжелее: килограмм свинца или килограмм пуха?» Так наглядно демонстрировались понятия о количестве вещества в разных объемах при одинаковой силе притяжения их Землей. Еще вопрос: «Что тяжелее: тонна дерева или тонна стали?» Посетители дружно отвечали: «Масса одинаковая, объемы разные». На самом деле ответ был ошибочным. Тонна дерева почти на 2,5 килограмма тяжелее тонны стали. В зале физики располагалась коллекция моделей и чертежей «вечных» двигателей – рычажных, пневматических, тепловых, пружинных, водяных. Был среди них и хитрый «вечный» электродвигатель. Громкий смех вызывало красочное панно, иллюстрирующее басню И.А. Крылова: лебедь воз с поклажей тянет вверх, щука – вбок, в воду, рак – назад. По баснописцу выходило, что из такого действия механических сил толку получиться не могло. Согласно изображенной на панно схеме действия трех механических сил, у Перельмана получилось иное. Оказывается, Крылов не учел четвертую силу – силу тяжести, направленную строго вниз. Поэтому получится, что лебедь, рвущийся в облака, не только не мешает работе рака и щуки, он помогает им, поскольку уменьшает силу тяжести и трение колес о почву (а может быть и полностью уравновешивает груз, так как у Крылова говорится: «поклажа бы для них казалась и легка»). Остаются силы тяги рака и щуки. Они направлены под углом одна к другой. Из построенного на схеме параллелограмма сил видно, что их равнодействующая обязательно должна сдвинуть воз с места. Экспозиция зала завершалась комнатой оптики под названием «Не верь глазам своим!» Все здесь покоилось на законе Ньютона о свете и цвете. Чудеса для этой комнаты совместно с Я.И. Перельманом придумал профессор Государственного оптического института М.Л. Вейнгеров. Различное цветовое освещение и флуоресцирующие краски волшебно изменяли предметы. Алая роза превращалась в синюю, вода в графине – в черную, белый снег становился желтым, вместо плачущей девочки на цветной фотографии возникал хохочущий старик, осень сменялась весной. Рентгеновская трубка показывала содержимое кошельков и отбрасывала на экран тени костей скелета. Для любителей оптических эффектов имелась коллекция рисунков по теме «Обманы зрения» и трубки калейдоскопов.

Среди «живых» экспонатов Я.И. Перельмана были такие, которые рассказывали о научном творчестве основоположника теоретической космонавтики К.Э. Циолковского. Например, в павильоне на Елагином острове был «реактивный пароходик» с надписью на борту: «Константин Циолковский». Самое интересное, что экспонат был действующий. От спички воспламенялся крошечный заряд охотничьего пороха, и суденышко, толкаемое силой реакции пороховых газов, летело по воде длинного желоба. Почему пароходик, а не ракета? По всей видимости, потому что взлетевшую ракету более сложно удержать. А пароходик из желоба никуда не денется, к тому же дольше не потеряет своей формы. Наверняка экскурсовод пояснял принцип действия модели, рассказывал об ученом и его ракете.

Не просто ракета, а звездолет появился чуть позже, в экспозиции Зала астрономии Дома занимательной науки. На стене светилась превосходно выполненная из папье-маше выпуклая полусфера с ландшафтом видимой стороны Луны (масштаб изображения был выбран с расчетом: такой Луна видится землянам в пору полнолуния). Рядом возвышалась двухметровая модель звездолета, сделанная по собственноручному эскизу Циолковского. Эскиз звездолета ученый прислал по просьбе Перельмана. В звездолет можно было войти. На пульте управления светились приборы. Застекленный отсек космической оранжереи зеленел свежими овощами. По мнению Циолковского, в будущем в каждом космическом корабле будет свой огород, и растения в нем будут развиваться, несмотря на отсутствие силы тяжести. Через иллюминаторы открывался величественный вид космоса, далеким шариком голубела Земля. Под звездолетом блестели изогнутые вращающиеся трубки из стекла. Журча и сверкая в свете ламп, из трубок вырывались струи воды. Это действующее Сегнерово колесо наглядно демонстрировало принцип реактивного движения. Вероятно, как и в случае с пароходиком, экскурсовод (а в качестве экскурсоводов выступали авторы экспозиции, в том числе сам Яков Исидорович, который дважды в неделю водил экскурсии) знакомил «пассажиров» звездолета с принципом реактивного движения и рассказывал о работах Циолковского.

В Зале астрономии посетителям предлагали полистать большую деревянную «книгу» с подробными сведениями о Солнечной системе. Каждому светилу была отведена своя страница. Чтобы нагляднее показать сравнительные масштабы планет, широко применялись макеты и модели. Макет арбуза соседствовал с просяным зернышком (Солнце – арбуз, Земля – просо), рисовое зернышко символизировало Сатурн. В книге говорилось: если представить Землю в виде зернышка проса, то Солнце будет размером с крупный арбуз. Таким образом, Перельман «оживил» страницы научно-фантастической повести Циолковского «Грезы о Земле и небе, и эффекты всемирного тяготения», опубликованной ученым в 1895 г. Строение Солнечной системы Константин Эдуардович излагал наглядно, интересно, в доступной для детей форме. «Если предположить, что Земля – горошина (5 миллиметров), – пишет ученый, – то Солнце – великан-арбуз (550 миллиметров), Луна – просяное зернышко (1½ миллиметра), Юпитер – яблочко побольше (56 миллиметров), Сатурн — яблочко поменьше, но с обнимающим его тонким кольцом, яблочка не касающимся; Уран и Нептун – две вишни, другие планеты и спутники – малые горошинки и зернышки; астероиды – песчинки и пылинки… Все эти яблочки, горошины, зернышки, песчинки и пылинки не только вертятся, как детские волчки, но и движутся кругом арбуза-Солнца, который относительно их почти неподвижен и лишь только вращается… Горошина-Земля переворачивается вокруг себя один раз в сутки, а кругом арбуза-Солнца делает оборот в целый год. Чем планеты или изображающие их шарики ближе к арбузу-Солнцу, тем движение их быстрее, чем далее – тем медленнее». Подобное описание Солнечной системы-игрушки ученый привел в научно-фантастической повести «Вне Земли» и в научной работе «Любовь к самому себе, или истинное себялюбие». Если статья «Любовь к самому себе, или истинное себялюбие» вышла отдельной брошюрой в 1928 году, то первая публикация повести «Вне Земли» состоялась благодаря Перельману, по его инициативе и при его непосредственном участии в 1918 году в журнале «Природа и люди». Скорее всего, тогда же Яков Исидорович впервые познакомился с удивительной Солнечной системой Циолковского.

Центральную часть Зала физики занимала аэродинамическая труба в виде двух согнутых коленчатых труб. Рядом лежали деревянные геометрические тела различной формы: шары, конусы, параллелепипеды, цилиндры, а также модели самолетов, паровозов, автомобилей. Под воздействием электромотора вентилятор нагонял воздух. В искусственный ураган поочередно вводились тела различной формы и модели. С помощью аэродинамических весов измерялась скорость воздушного потока и величина сопротивления тел. Экскурсанты убеждались в преимуществе гладких, хорошо обтекаемых тел. Устроить аэродинамическую трубу Я.И. Перельману помог профессор Н.А. Рынин, знакомый К.Э. Циолковского. Константин Эдуардович был одним из первых, кто задумался над проблемой аэродинамики применительно к летательным аппаратам. Сначала ученый использовал самодельный прибор под названием «вертушка», а в 1897 году первым в России построил аэродинамическую трубу для испытаний моделей летательных аппаратов. «… Я погружался в законы отношения тел разной формы,.. – вспоминал Константин Эдуардович о своих научных экспериментах. – Лет через 30 я послал остатки этих впечатлений и чертежей известному Перельману, как исторический документ. Он недавно упоминал о нем в своей книге о[бо] мне ([19]32 г.)». Формы для испытаний Циолковский готовил сам. Сначала на токарном станке вытачивал деревянные болванки различной формы, точно такие, как в ДЗН. Затем оклеивал их бумагой. После высыхания бумажный кокон разрезал пополам, болванку вынимал, а половинки бумажной формы склеивал. Получалась фигура из папье-маше. С помощью аэродинамической трубы ученый исследовал формы наименьшего сопротивления для своего дирижабля и космической ракеты.

Как видим, отдельные фрагменты экспозиции были выстроены в соответствии с чертежами и описаниями Циолковского. «Педагогия была для меня забавой», – вспоминал ученый. И это действительно так. В основу своих уроков математики, физики учитель Циолковский ставил наглядность, эксперимент, опыт и считал, что забавная, развлекающая педагогика способна не только убрать скуку на уроках. Она способствует концентрации внимания, сосредоточенности на предмете, а значит – усвояемости нового материала, повышенному интересу к предмету.
Якова Исидоровича не стало 16 марта 1942 года. Он скончался от голода. В осажденном Ленинграде погибла и его экспозиция. Но творчество Перельмана, его книги и созданный им Дом занимательной науки навсегда запомнились молодежи того времени. Экспозиция помогла воспитать и приобщить к знаниям тысячи советских школьников, в том числе будущего космонавта Г.М. Гречко.

Елена Архипцева,
заведующая научно-методическим отделом музея