На стыке двух наук

Известная байка гласит, что древние китайцы видели на Луне зайца. Притом не просто зайца, а не то косящего траву, не то курящего кальян — давно дело было, уж и не вспомнить. Да и не важно это. Надо, конечно, заметить, что некоторые современные китайцы тоже зайца видят, только им для этого сначала нужно покосить, а потом покурить… Но и это не важно.

Важно уметь абстрагировать(ся). И желательно без всякой азиатской дури. Итак, представим себя на месте этого зайца — на Луне. Уж не знаю, на что похожи очертания Поднебесной с точки зрения лунного зайца, но по поводу Антарктиды двух мнений у меня быть не может.

Вот жалкая уменьшенная копия спутниковой фотографии ледóвого щита Антарктиды. Слева мы видим, как хобот Антарктического полуострова осуществляет водораздел Тихого и Атлантического океанов, а справа лопоухая земля Уилкса вдаётся в Индийский океан. Перед нами слон. Точнее, слонёнок — бивень земли Элсуорта пока ещё не дорос до товарного размера.

А ведь сколько раз твердили миру, что Земля стоит на слонах! Всё не верят. Что же, проведём независимое геофизическое исследование: попробуем найти слоновий глаз. Для этого снова сходим на родину слонов и возьмём трёхмерную модель материка, построенную ещё в 90-х годах прошлого века.

Сразу отметим, что очертания ледового щита (он и по-английски тоже sheet!) не совпадают с материковыми. Усовершенствованный радиометр, несмотря на свою повышенную чувствительность, не засёк земли под мощным (до 700 метров!) шельфовым ледником Росса. В результате, образованный сушей череп слона неполный — не хватает нижней челюсти. Конечно, давно уже известно, что зубы у слонов стираются очень быстро, но так, чтобы вместе с челюстью — это новость. Открытие.

Для продолжения исследований нам понадобится точка отсчёта, как то завещали великие Архимед, Ньютон и Эйнштейн. Точки эти учёные мужи, правда, разные называли. В анатомии, чтобы учесть индивидуальные отличия черепов, привязку осуществляют относительно трёх других, гораздо легче нащупываемых, точек. Их имена: bregma — точка соединения лобной и теменных костей (она же vertex, она же макушка); inion — вершина наружного затылочного выступа и nasion — срединная точка носолобного шва. Расставим все точки над Å:

На основе троеточия inion–vertex–nasion в 1957 году энцефалографистом Джаспером была предложена координатная система «10–20». Сия координатная система черепа является международным стандартом и по сей день, несмотря на то, что оперирует она номинальными переменными (категориями, сравнить которые можно только качественно). Ничего, мы сейчас всё поправим.

Сообщаю координаты доктора Джаспера. Сначала измеряют расстояние по поверхности черепа от inion до nasion и принимают его за 100%. После этого точки первой (срединной саггитальной) линии располагают так, начиная от инион: O(10%), F(30%), Cz(50%), Р(70%) и Fp(90%). Вторая основная (биаурикулярная) линия проходит между двумя слуховыми проходами через вертекс (начиная слева): T3(10%), СЗ(30%), Cz(50%), C4(70%), T4(90%). Остальные точки (РЗ, Р4, Т5, Т6, F3, F4, F7, F8, Fp1, Fp2) расположены на линиях, проведённых от inion к nasion через точки ТЗ, СЗ, C4 и Т4. После построения всех линий череп становится похож на Новую Голландию.

Всё же биологи, как гласит присказка, не на слонах работают (бывают, конечно, исключения). Поэтому среди них бытует заблуждение, что с большим объектом исследования работать проще. Но нам-то, геофизикам, хорошо известно, что это не так. Мы, геофизики, вводим другие координаты.

На полюсах ведь с широтой и долготой особо не поработаешь — слишком густо сплелась вокруг них сеть меридианов и параллелей. Для полюсов придуманы (не мной) универсальные полярные стереографические координаты (Universal Polar Stereographic — UPS). Чтобы не углубляться в область геометрии нашего с вами геоида, возьмём уже готовую модель пересчёта объёмных антарктических градусов в плоские полярные координаты.

В отличие от математики пересчёта, сама полярная стереография проста и приятна, как тульский пряник. Берём Южный полюс за центр координат, нулевой меридиан за ось ординат и задаём положение любой точки Антарктики как (X, Y) в метрах. Очень удобно: любой полярник, знакомый с теоремой Пифагора может быстренько выяснить, далеко ли до центра.

Всё! Теперь определяем координаты наших антарктических черепно-слоновых точек: bregma — PS(1290159, 1962192), inion — PS(2295984, 840654), nasion — PS(-525665, 1517137). Привязываясь к ним по стереотаксическому атласу, находим глаз. Геочерепные координаты зрачка PS(-376666, 1066451), или, если угодно в градусах: 79°37'04"S, 19°27'11"W. Визуальный контроль:

Не в чем себя упрекнуть, глаз — алмаз и находится на положенном ему у позвоночных месте. Что нам ещё про глаз из анатомии известно — он должен быть расположен в специальном углублении, глазнице. Ну что же, давайте проверим наличие глазницы в черепе антарктического слона.

У Бьолана было замечательное зрение, но его прекрасные снежные очки — собственного изобретения — совершенно мешали ему видеть.
Амундсен

Посмотрев ещё раз на фотографию человеческого черепа (за отсутствием слоновьего), замечаем, что глазница расположена на линии nasion — слуховой проход. На черепе антарктического слона (второй рисунок) отчётливо видно наружное слуховое отверстие. Имея объёмную фотографию (bas–relief) черепа в профиль легко построить другой профиль — повышения суши на интересующей нас линии nasion — наружное слуховое отверстие.

Глазная впадина на месте. Почему же мы, лунные зайцы, не видим глаза антарктического слона? Скорее всего, снежная слепота — как известно, неподалёку находится полюс холода, вот снег в глаз ветром и задуло. Болезнь не опасная, зрение со временем возвращается, если убрать раздражающее воздействие яркого снега. Однако, выполнить на практике последнее условие довольно сложно: мы подписали Киотский протокол, ядерные испытания в Анатарктиде, слава оспади, запрещены.

Мне видится такое смелое инженерное решение. Снег будут топить своим дыханием тысячи нанайских мальчиков. Работая посменно несколько лет, они создадут антарктический оазис вокруг блестящего озера слоновьего глаза.

    И будут в Антарктиде яблони цвести,
    на яблоке глазном стада слонов пастись.
    Я там бывал, всё это видел сам:
    нанайцы плоды своих трудов едят,
    в родные чумы с юга
    возвращаться не хотят.

Антарктический слон.