А. Еркин

Хождение по огню и законы физики

- Разрешите мне, Лавр Федотович, - попросил Фарфуркис. - я вижу в этом деле определенные трудности. Если бы мы занимались рассмотрением необычных явлений, я без колебания первым бы поднял руку за немедленную рационализацию. Действительно крокодил с крыльями - явление довольно необычное в наших климатических условиях. Однако наша задача - рассмотреть необъясненные явления, и тут я испытываю недоумение. Присутствуют ли в деле номер два элемент необъясненности? Если не присутствует, то почему мы должны это дело рассматривать? Если, напротив, присутствует, то в чем дело, собственно, состоит? Может быть, товарищ научный консультант имеет сказать нам что-нибудь по этому поводу?

Стругацкие А. и Б. "Сказка о тройке"

Древнее искусство хождения по горящим углям становится в последние годы распространенным занятием. Ритуал огнехождения можно часто увидеть по телевидению. В нескольких крупных городах России действуют центры, в которых каждый желающий после специальной подготовки может рискнуть прогуляться по ковру из сверкающих углей. В Японии каждый год в апреле на горе Такао близ Токио проходит "магический" фестиваль уамабуши с участием огнеходцев. В Калифорнии (США) уже более 25 лет функционирует некоммерческий институт по исследованию и обучению огнехождению. Хождение по углям становится своеобразным тренингом для бизнесменов, спортсменов и тех, кто просто хочет испытать свою силу воли. Руководители ведущих российских фирм электронной дистрибьюции собрались в 2001 году под Калугой и на угольной дорожке убедились в силе своих волевых качеств. Даже один из президентов США успешно прош╦л по углям.

Хотя огнехождение и известно с древнейших врем╦н, общепризнанного объяснения этому феномену до сих пор не существует. Большинство людей даже не имеют определ╦нной точки зрения на это явление. Когда я задавал знакомым мне людям вопрос "что вы думаете по поводу объяснения возможности хождения по огню", получал ответы типа:

• это просто трюк, на самом деле угли совсем не обжигают;
• у этих людей загрубевшая кожа на подошве;
• используется специальная мазь для защиты кожи от ожогов;
• это магия, шаманство, колдовство.

Удивительным оказалось, что специалисты в российских ожоговых центрах практически не интересуются данным явлением. По-видимому, это объясняется парадоксальностью феномена: ясно же, что горящие угли не могут не обжигать, всякому разводившему кост╦р это известно с детства, а тут босыми ногами в пекло и без защиты┘ это невозможно! Попробуйте подержать руками жало горячего паяльника и не получить ожог. Если ожога не происходит, наш здравый смысл не может согласиться с нормальностью этого явления и придумывает объяснения, иногда фантастические. Для того, чтобы получить представление об условиях, в которых происходит хождение по раскал╦нной поверхности, приведу описание несколько историй.

История наблюдений прогулок по огню

Исторические источники указывают, что практика хождения по огню, или нестинарство, была вполне узаконенным ритуалом во многих частях Центральной и Южной Азии ещ╦ в V веке до нашей эры. В последующие столетия она распространилась на средиземноморские страны, а в племенных культах Америки и тихоокеанских островов нестинарские ритуалы развились сами собой. В 1901 году профессору Смитсоновского института С.П. Лангли посчастливилось лично наблюдать, как занимались хождением по огню жрецы на Таити. Они ходили по выложенной из больших камней жаровне. Когда один из камней выкатили с жаровни, чтобы проверить, насколько он горяч, то оказалось, что он может более двадцати минут кипятить воду, из чего профессор заключил, что его температура была свыше 650ºC.

В 1922 году французский епископ в Майсоре, Индия, присутствовал при нестинарских прогулках исламского мистика у дворца местного магараджи. Что наиболее его потрясло, так это способность факира передавать свою негорючую силу другим, ибо на его глазах весь оркестр магараджи прошагал колоннами по трое сквозь пламя - босыми, не получив никаких повреждений. В начале 20 века многие, кто никогда сами не видели ничего подобного, отказывались верить, что такое возможно, и вместо этого считали, что корень всей загадки - в массовой галлюцинации. Поэтому в сентябре 1935 года, когда британский психолог Гарри Прайс объявил, что он намерен провести широкое исследование этого феномена, новость вызвала повышенный интерес.

Эксперимент проводился под эгидой Лондонского университета в Каршалтоне, графство Суррей. В начале сентября в саду члена Общества психических исследований Алекса Дрибелла была сооружена гигантская жаровня, составленная из семи тонн дубовых поленьев, тонны растопочных дров, десяти галлонов парафина, значительного количества угля и┘ пятидесяти экземпляров газеты "Таймс". Объектом исследований Прайса стал молодой индус из провинции Кашмир по имени Куда Букс, который, по слухам, регулярно совершал подобные подвиги в своей стране. Заснятый на кинопленку для потомков, под взглядами целой толпы почтенных уч╦ных мужей из Лондонского университета босоногий Куда Букс спокойно и безбоязненно прош╦л по всей 20-футовой длине пышущей жаром и пламенем площадки несколько раз. Присутствующий физик подтвердил, что в центре пламени температура была 1400 градусов по Цельсию - выше той, при которой плавится сталь. Осмотр же ног индуса тремя медиками не выявил никаких признаков волдырей от ожогов. Когда же два исследователя сами сунули ноги в наиболее прохладную часть на самом краю жаровни, то были вынуждены их тут же отдернуть, мгновенно обзаводясь волдырями.

Британские уч╦ные, присутствовавшие на этой демонстрации, были поражены и ошеломлены парадоксальностью эксперимента. Безусловно, подвергнутый испытанию юный кашмирец не был трюкачом и обманщиком, он не пользовался ни маслом, ни лосьоном, чтобы предохранить свои ступни. Напротив, они были вымыты и высушены врачом перед самым опытом. Ступни Куды Букса не были особенно огрубевшими или покрытыми необычайно толстой кожей для защиты от жара. Известно, что во всех частях света невосприимчивость к огню достигается с помощью самых разнообразных техник. Например, у индейцев (будь то в Индии, в Шри-Ланке или на Фиджи) важнейшим элементом ритуала является состояние транса или религиозного экстаза. Для других необходима сложная подготовка, которая включает пение, танцы, половое воздержание. Однако у Букса отсутствовали все признаки божественного экстаза или любого другого особого психического состояния. В результате эксперимента Гарри Прайс приш╦л к выводу, что Куда Букс обладает некой личной силой усмирять огонь и его воздействие своим спокойным к нему отношением, что придает ему уверенность неторопливо идти по костру невообразимого жара. Проведя ещ╦ несколько исследований, Прайс в конце концов пришел к выводу, что по огню может пройти любой человек, дело только в кратковременности касания.

В книге Е.Д. Дингуалла "Удивительные случаи с людьми" (1947 г.) подробно рассказывается о некой Мари Сонэ, которая жила в Париже в 50-е годы XVII века. Эта женщина, страдавшая припадками св. Медара, получила прозвище "незгораемая". Зав╦рнутая в простыню, она могла долго лежать над огн╦м, опираясь головой и ногами на стулья. Она могла сунуть ноги в чулках и туфлях в жаровню с углями и держать их так, пока чулки не сгорали дотла. Возникает вопрос, почему чулки и туфли сгорали, а простыня нет. Это не единственный случай подобного рода.

Пробежка по раскаленной лаве

Исследователь тайн полинезийской магии англичанин Макс Лонг в 1917 году побывал на Гавайах, где познакомился с доктором Бригэмом, который более 40 лет прожил на острове и имел друзей среди кахунов - местных колдунов. Однажды Бригэм рассказал историю своего хождения по раскал╦нной лаве, которую Лонг запомнил и рассказал о ней в своей книге, изданной в 1949 году [1]. Описание этой истории достаточно захватывающе, чтобы воспроизвести здесь с небольшими сокращениями.

"Когда началось извержение лавы из жерла одного из вулканов, - сообщил мне д-р Бригэм, - я как раз находился в Южной Конии в Напупу. Я задержался на несколько дней, чтобы сориентироваться, как долго это будет продолжаться. Когда началось извержение лавы, я послал сообщение тр╦м моим приятелям кахунам. Когда-то они мне обещали, что научат ходить по огню. Я попросил их прибыть в Напупу.

Мы остановились у наибольшего из тр╦х "разливов" и долго смотрели на прилив и отлив горячей вулканической массы. Жар был просто невыносимый, даже на высоте, на груде шлака. Внизу под нами красная лава плыла словно вода в потоке, с той лишь разницей, что вода не могла бы нагреться до такой степени и плыть беззвучно при скорости двадцать миль в час и к тому же по неровной поверхности...

Поскольку мы хотели вернуться на побережье ещ╦ до темноты, кахуны не тратили времени зря. Они принесли с собой многочисленные растения и были готовы действовать, ожидая только, когда вулканическая масса загустеет настолько, чтобы могла выдержать человеческий вес. Листья Ти в Полинезии повсеместно применяются теми, кто ходит по огню. Они от одного до двух футов в длину, узкие, с острыми краями, подобно некоторым разновидностям трав. На верхушке стебля у них расположен плюмаж, своей формой напоминающий веник. Когда брошенные нами на поверхность лавы камни указали на то, что она достаточно тв╦рдая, кахуны поднялись со своих мест и спустились вниз. Жара была невыносимая, гораздо большая, чем внутри разогретой духовки. Поверхность лавы потемнела, только кое-где на ней были видны меняющие свой цвет полосы - как это бывает, когда остывает раскал╦нное железо, прежде чем кузнец опустит его в кот╦л для закалки. В этот момент я искренне сожалел, что отважился сюда прийти. Уже сама мысль о переходе через этот ад на другую сторону приводила меня в содрогание. В утешение я вспомнил, как уже наблюдал за этими тремя кахунами, перебегающими через раскал╦нную лаву в Килауэа.

Кахуны сняли сандалии и обмотали свои ноги тремя листьями Ти. Я также присел и, не желая рисковать, начал завязывать листья поверх моих набитых гвоздями ботинок. Однако оказалось, что этого ни в коем случае нельзя делать; кахуны мне приказали немедленно снять ботинки и две пары моих носков. Они сказали, что богиня вулканов, Пеле, не охраняет ботинок от "ожогов", и если бы я их не снял, то мог бы е╦ обидеть. Я "горячо" сопротивлялся (в буквальном значении этого слова, поскольку все мы были словно поджаренные). Я знал, что не Пеле владеет магией огня, и усиленно старался понять, кто или что является причиной этой магии. Кахуны только усмехались и говорили, что "белый кахуна" конечно же знает искусство добывания мана (магической силы) из воздуха или воды, и что мы только тратим время, разговаривая о том, что ни один кахун не может выразить словами, - о тайне, которая переда╦тся только от отца к сыну.

Вс╦ же, кончилось тем, что я не уступил и отказался снять ботинки. Я думал, что если гавайцы могут ходить по раскал╦нной лаве затвердевшими босыми ступнями, то и я могу это делать в ботинках с тв╦рдой кожаной подошвой, которая меня охранит от ожогов. Следует помнить, что было это тогда, когда я ещ╦ считал, что описанное явление имеет естественное физическое объяснение. В конце концов, кахуны приняли мои ботинки как остроумную шутку. Если я хочу принести их в жертву богам, то это, может быть, неплохая мысль. Переглядываясь и улыбаясь, они позволили мне обвязать ботинки листьями, а сами начали петь свои песни. Слова песни происходили из какого-то древнего гавайского языка, которого я не понимал. Это был обычный "разговор с богом", с незапамятных врем╦н слово в слово пересказываемый из поколения в поколение. Я понял лишь то, что текст состоял из кратких упоминаний о какой-то мифологической истории, перемежающихся с похвалами какому-то богу или богам. Прежде чем кахуны закончили петь, я был уже почти испеч╦н заживо, хотя это длилось не более нескольких минут. И тогда наступил этот момент. Один из кахунов ударил связкой листьев о гладкую поверхность лавы и приглашающим жестом предоставил мне поч╦тное право сделать первый шаг. Я тут же вспомнил о своих хороших манерах и высказался за то, чтобы первенство принадлежало старшему. Таким образом, было решено, что старший из кахунов пойд╦т первым, потом - я, а за мной - остальные. Без тени колебания старший из кахунов стремительно двинулся по чудовищно горячей магме. Я наблюдал за ним, открыв рот, а когда он почти уже был на другой стороне - на расстоянии около 150 футов от нас (около 50 м), - кто-то так резко толкнул меня, что у меня остался один выбор: либо упасть лицом вниз в горячую массу, либо поймать ритм бега.

До сих пор не знаю, что за бес вселился в меня, но я действительно побежал. Жар был невообразимый. Я задержал дыхание, и, казалось, мо╦ сознание перестало функционировать. Тогда я был молод и в беге на 100 ярдов мог конкурировать с лучшими из лучших. Бежал ли я тогда? Летел! Я побил все рекорды, однако уже после первых нескольких шагов подошвы ботинок начали плавиться. Кожа на них извивалась и сворачивалась, стискивая мне стопы словно кандалами. Швы разошлись, и в какой-то момент я остался без одной подошвы, а другая волочилась сзади, удерживаясь на небольшом обрывке кожи у каблука. Эта волочащаяся подошва чуть было не привела меня к гибели. Я раз за разом спотыкался и замедлял темп. Наконец, через несколько, как мне казалось, минут (хотя в действительности это были считанные секунды) я оказался в безопасном месте. Я посмотрел на свои ноги и увидел, что на скрученных остатках ботинок горят мои носки. Я попытался притоптать тлеющий огонь и краем глаза наблюдал за корчившимися от смеха кахунами, которые показывали пальцами на каблук и дымящуюся подошву моего левого ботинка, лежащие на лаве и сгоревшие до основания. Я тоже начал смеяться. Никогда в жизни я не чувствовал такого облегчения. Я был уже в безопасности, а на ногах у меня не было ни одного ожога или волдыря, даже там, где горели носки. Могу сказать об этом своем опыте ещ╦ одно. У меня было интенсивное ощущение жара на лице и на теле, в ногах же я почти ничего не ощущал. Когда я дотронулся до них рукой, они снизу были горячими, однако это ощущала только моя ладонь. Ни один из кахунов не имел следов от ожогов, хотя листья, привязанные к их стопам, давно уже сгорели. Обратная дорога на побережье была для меня кошмаром. Попытка идти в сандалиях, кое-как выструганных из дерева, оставила у меня воспоминания, не менее живые, чем мое хождение по огню".

В своей книге Макс Лонг приводит также рассказ Д.Г. Хилла о прогулке по раскаленным камням на одном из островов архипелага Таити с участием одного европейца. Хотя в яме был такой жар, что у него облупилась кожа на лице, его кожанные сапоги совершенно не пострадали от огня. Организовавший эту демонстрацию шаман утверждал, что он владеет магией управления огн╦м, сила которой распространяется и на обувь. Проверить эту информацию теперь, увы, вряд ли возможно.

Теории огнехождения

Не будет преувеличением сказать, что одним из наиболее компетентных людей в изучении огнехождения является Толли Буркэн (Tolly Burkan), возглавляющий созданный им в 1980 году институт по изучению и обучению огнехождению в Калифорнии (Firewalking Institute of Research and Education, сайт http://www.firewalking.com). Он фактически организовал в 70-е годы международное движение по огнехождению, в рамках которого уже более двух миллионов человек обучились искусству огнехождения. В изданных Буркэном 30 книгах, основанных на реальном опыте, можно найти поучительную историю развития понимания феномена хождения по огню. Привед╦м основные теории, возникшие за всю историю изучения явления.

Иная реальность

Одна из теорий основана на представлениях об иной реальности, которую созда╦т шаман, дервиш или колдун, и в которой обычные физические законы не действуют, в частности, огонь в этой реальности не обладает "жгучестью". Данного объяснения придерживается Д. Пирс в своей книге "Трещина в космическом яйце", посвященной вопросу о различных степенях восприятия "реальности". Пирс полагает, что хождение по углям - классический пример создания некой новой реальности (хотя только временной и в локальном масштабе), при которой огонь не горит как обычно. Вс╦ ид╦т нормально, пока эта реальность сохраняется, однако в истории хождения по огню известны случаи чудовищных жертв и страшных увечий тех, чья вера внезапно ломалась, и они вновь оказывались в том мире, где огонь жж╦т. Магическое состояние, при котором человек становится невосприимчивым к огню, создается, по всей видимости, лицом, руководящим церемонией хождения по огню.

Теория паровой подушки

Одной из первых физических теорий по объяснению явления огнехождения была теория, основанная на эффекте Лейденфроста. Несколько физиков предположили, что влага на подошве ноги в процессе испарения созда╦т своеобразный паровой барьер, предохраняющий от реального контакта с углем. С этим эффектом сталкивается каждый, кто проверяет готовность горячего утюга для глажения одежды пут╦м краткого касания его мокрым пальцем. Лейденфрост был первым, кто подробно описал это явление. Эффект Лейденфроста наблюдается также, когда капли воды попадают на очень горячую сковороду и не испаряются мгновенно, а танцуют длительное время по ней на образующейся паровой подушке, которая появляется из-за интенсивного испарения в момент приближения капли к раскал╦нной поверхности.

Физик Джерл Уокер (Jearl Walker) был настолько убежд╦н в правильности этой теории, что действительно поверил в невозможность получения ожога во время хождения по углям и однажды просто пош╦л по угольному настилу без предварительной подготовки. Однако тут же он получил сильнейшие ожоги, которые оказались настолько серь╦зными, что навсегда убили его веру в эту теорию.

Теория низкой теплопроводности угля

Существует другая физическая теория, основанная на идее низкой теплопроводности угля. С подобного рода механизмом мы сталкиваемся, когда вынимаем горячий пирог из раскал╦нной печи руками и не обжигаемся при этом, хотя воздух внутри печи имеет ту же температуру, что и металлический противень. Если же мы косн╦мся противня даже на секунду, то немедленно получим ожог. Причина этого состоит в том, что воздух является плохим проводником тепла, а металл - очень хорошим. Физики предположили, что уголь является плохим проводником тепла, поэтому идущий быстро по огню не успевает получить много тепла и поэтому не обжигается, вне зависимости от температуры угля.

В 1994 году физик Бернард Лейкинд посетил Институт иследования огнехождения и пытался эффектно проиллюстрировать эту теорию. Он привязал два филейных бифштекса к своим ногам и пош╦л по угольному настилу. ТВ-канал Дискавери производил съемку этой демонстрации для последущего показа по телевидению. Бифштексы выглядели практически нетронутыми огн╦м. Затем он положил металлический гриль на угли и, когда он стал красным, положил те же самые бифштексы на гриль. Металл мгновенно поджарил мясо. Он сч╦л это достаточно убедительным доказательством того, что ментальное состояние человека не имеет никакого отношения к огнехождению. Он подчеркнул, что для человека было бы невозможно идти по раскал╦нному до красна металлу, не получив при этом ожогов. Как только он сказал это, несколько сотрудников Института прошли по грилю и при этом не получили никаких повреждений. Гриль был настолько раскал╦нным, что под действием веса проходящих людей мягкий металл прогнулся и на н╦м отпечатались следы ступней. Теперь этот гриль с отпечатанными следами хранится как вещественное доказательство, опровергающее теорию низкой теплопроводности угля.

Тем не менее, этот опыт не убедил Лейкинда. Тогда ему предложили завязать глаза, поводить его в разных направлениях около углей так, чтобы он не имел возможности подготовиться к моменту действительного начала хождения по раскал╦нным углям. Он отказался. Он также отказался идти по раскал╦нному металлическому грилю, так как на некотором уровне уже понял, что имеет дело с непростым явлением, не объяснимым теплопроводностью угля и элементарной физикой. Тем не менее, потом он в течение ряда лет настаивал, что хождение по углям безопасно из-за низкой теплопроводности угля, хотя и имеющего неподходящую температуру. Наконец, 9 мая 2000 г. Лейкинд подписал заявление, в котором отметил, что "любое заявление, что температура угля не важна,┘ является просто абсурдом" и добавил, "по моему мнению, огнехождение является необычайно опасным или даже сверхопасным занятием".

Теория Буркэна: мысль в материи

Свою теорию о мысли в материи Буркэн основывает на двух экспериментах. Первым является простая демонстрация, известная со школы. Учитель заполняет водой бумажный стаканчик и ставит его на огонь. Вода закипает, а стаканчик оста╦тся целым. Причина состоит в том, что температура воды не может превысить 100ºC, поскольку она превращается в пар, и, поскольку бумага находится в контакте с водой, она тоже не нагревается выше 100ºC. Для того же, чтобы поджечь бумагу, е╦ надо нагреть гораздо выше 100ºC.

Другой эксперимент был провед╦н правительством США во времена начала исследований космических пол╦тов. Когда космический корабль возвращается в атмосферу, трение о воздух нагревает его до весьма высокой температуры. Требовалось выяснить, сможет ли экипаж функционировать, если внутри станет очень жарко. Для имитации этой ситуации была создана специальная тепловая камера. Добровольцы входили в камеру и температура повышалась. Было установлено, что, хотя даже яйцо становилось вар╦ным в этой атмосфере, организм человека не повреждался. Даже температура воздуха в носу оказалась гораздо ниже, чем в камере.

По мнению Буркэна, причина, почему бифштексы доктора Лейкинда поджарились на раскал╦нном металле, а ноги остались невредимыми, состоит в том, что человеческие ноги соединены с живым, сознающим существом, которое есть нечто большее, чем инертная материя. Человеческое тело обладает механизмом самоохлаждения. Дыхание, испарение и кровообращение - вс╦ играет свою роль в этом процессе и все они соединены с мозгом, который, очевидно, влияет мыслью. Понаблюдайте за человеком, жующим лимон или поиграйте сексуальными фантазиями - и вы мгновенно увидите, как мысль может изменить электрохимическое состояние мозга и затем центральная нервная система передаст эти изменения системам и элементам вашего тела.

Когда мышление огнеходца находится в соответствующем состоянии, текущая в его теле кровь подобна воде в бумажном стаканчике. Температура крови составляет 37ºC. Когда она протекает через подошву ступней, она непрерывно охлаждает ткани и предотвращает их от "точки воспламенения" точно так же, как вода поддерживает температуру 100ºC. Когда человек ид╦т по углям с температурой 1200ºC без ожогов, он способен делать это потому, что тело имеет способность охлаждения и защиты себя до некоторой степени.

Когда ментальное состояние человека не настроено на достижение максимума возможностей, капилляры сокращены и не позволяют крови свободно течь через ткани подошвы ноги. В этом случае кровь не сможет отводить тепло от подошвы и не сможет поддерживать температуру, достаточную для предохранения от ожога. Результатом может быть волдырь или обугливание кожи. Из 2 000 000 участников хождения по огню к 2000 году только 50 получили ожоги, поскольку не смогли удержать правильное ментальное состояние и оказались "зажатыми".

В институте Буркэна критерием готовности к огнехождению является степень расслабления тела и до тех пор, пока тело не расслабится, участник не имеет права выходить на угольную дорожку. Тело представляет превосходное отражение ментального состояния. Если тело напряжено, это означает, что в н╦м идут процессы мышления, которые будут влиять на физические механизмы защиты. Таким образом, огнехождение становится упражнением по проверке связи тела и ментальности.

Физика огнехождения

Итак, по имеющимся описаниям можно составить следующие условия огнехождения.

1. При хождении по огню кожа должна быть чистой и сухой и не иметь дефектов. Любая часть кожи может соприкасаться с раскал╦нной поверхностью: кожа ступней, голеней, ладони рук (есть ходящие по углям на руках).
2. При огнехождении следует идти нормальным шагом (шаг в секунду), нельзя останавливаться.
3. Тип горячей поверхности не имеет значения, главное, чтобы не было острых неровностей, могущих поранить кожу.
4. Типовая температура углей составляет 650√800ºС, максимально зарегистрированная температура достигает 1200ºС.
5. Типовое время хождения составляет 5√10 секунд (путь 3√7 м), максимальное зарегистрированное время около 100 секунд.
6. Нагревание кожи до температуры 650ºС в обычных условиях в течение 1√2 с. приводит к ожогу 3-й степени и обугливанию кожи на всю толщину с почернением.
7. Хождение по огню требует вхождения в особое психическое состояние, характеризующееся расслаблением кожи.
8. После прохождения по огню в ногах ощущается "электрическое" покалывание в течение 3√4 часов, иногда наблюдаются легкие ожоги, исчезающие через несколько часов.

Мне не удалось найти в литературе описания тепловых процессов в коже в рассматриваемом явлении, поэтому попытаюсь самостоятельно составить физическую модель тепловых процессов в коже, которая не противоречила бы вышепривед╦нным условиям. В принципе, в теории Буркэна достаточно верно описана идея механизма охлаждения за сч╦т кровотока, только нет деталей работы этого механизма и количественных оценок тепловых потоков. Проверить эффективность охлаждения тонкой пл╦нки жидкостью можно в простом опыте. Возьмите два пакета из тонкого полиэтилена и газовый резак или зажигалку с турбонаддувом - она да╦т очень горячий факел. Надуйте воздухом один пакет, во второй налейте воду. Поднесите пламя к первому пакету - через секунду в н╦м образуется оплавленное отверстие. Второй пакет можно греть очень долго - он не плавится. Можно взять горячий паяльник вместо газового пламени - эффект будет таким же. После длительного нагрева паяльником будет заметно помутнение поверхности полиэтилена, прич╦м, чем толще материал, тем заметнее повреждение. Если сделать так, чтобы вода протекала вдоль поверхности, жаростойкость ещ╦ повысится.

Этот опыт моделирует основные черты явления огнехождения - возможность защиты от высокой температуры с помощью тонкой пл╦нки, охлаждаемой с одной стороны жидкостью.

На рисунке показана схема строения кожи [4]. Можно выделить тонкий слой эпидермиса и основной слой кожи. Эпидермис также делится на поверхностный слой из постоянно ороговевающего эпителия и ростковый слой. Кожа пронизана сетью капилляров, при этом самые мелкие капилляры находятся в ростковом слое, плотность сети капилляров здесь максимальна и кровенаполнение ткани тоже максимально.

При такой структуре кожи система охлаждения может работать следующим образом. При контакте с горячей поверхностью тонкий поверхностный слой кожи обеспечивает передачу тепла системе капилляров росткового слоя. Из-за своей малой толщины и высокой степени кровенаполнения этот процесс происходит очень быстро и эффективно, не позволяя перегреваться роговому слою (как в опыте с пл╦нкой). Нагретая кровь затем охлаждается в основном слое кожи, который в результате начинает нагреваться, но значительно медленнее эпидермиса. Основной слой кожи может охлаждаться в основном за сч╦т диффузии в межклеточной жидкости и лимфе, что является значительно более медленным процессом по сравнению с переносом тепла кровотоком.

Для проверки правдоподобности рассматриваемой модели системы охлаждения провед╦м некоторые количественные оценки. Нужно оценить: а) способен ли поток крови в эпидермисе обеспечить необходимый отвод тепла с тем, чтобы температура верхнего слоя кожи не превышала допустимого значения (около 45√50ºC) и б) как соотноситься скорость нагрева основного слоя кожи со временем реального контакта кожи с горячей поверхностью.

Пусть капилляры обеспечивают приток крови в слой эпидермиса с некоторой скоростью w_b. Кровь нагревается и ее температура увеличивается на некоторую величину T. Количество тепла _b, которое кровь перенес╦т за время t с единицы площади поверхности кожи, составляет

_b = c╥p╥w╥t╥T, (1)

где p, c_b - плотность и удельная тепло╦мкость крови.

За это же время количество тепла с единицы площади горячей поверхности с температурой T_f будет передано количество тепла _f, равное

_f = ╥(T_f √ T_b)╥t/, (2)

где , - средний коэффициент теплопроводности и толщина слоя эпидермиса между горячей поверхностью и капиллярным слоем, T_b - температура крови.

Для того, чтобы кровь могла охлаждать эпидермис, отток тепла должен быть не меньше притока, то есть _b > _f. Из этого условия с уч╦том (1) и (2) получаем ограничение на минимальную скорость движения крови по капиллярам

. (3)

Оценим величину скорости. По тепловым параметром кровь близка к воде (c_b = 4200 дж/кг/град., p = 1000 кг/м³), е╦ обычная температура T_b = 37ºC. Примем максимально допустимое кратковременное увеличение температуры крови T = 5ºC (до 42ºC). Коэффициент теплопроводности эпидермиса примем таким же, как для промышленной сухой кожи (0,15 вт/м/град.), его толщину 0,15 мм (3√4 толщины волоса). Для рекордной температуры поверхности T_f = 1200ºC из (3) получаем минимальное значение скорости крови 5,5 см/с. Это значение скорости на порядок меньше скорости движения крови в аортах и примерно соответствует имеющимся сведениям о максимальной скорости тока в капиллярах.

Реально средний коэффициент теплопроводности может быть в несколько раз меньше, и тогда минимальная скорость крови может быть тоже меньше. Дело в том, что поверхность кожи не является гладкой, а имеет микроскопические бугорки. Поэтому даже плоский нагреватель будет контактировать с кожей только в отдельных точках, а на большой части поверхности будет существовать воздушная прослойка. Коэффициент теплопроводности воздуха составляет 0,025 вт/м/град. (в 6 раз меньше взятого выше значения). Средний коэффициент теплопроводности будет находиться между этими крайними значениями в зависимости от соотношения толщины сло╦в. Наличие слоя с низкой теплопроводностью (большим тепловым сопротивлением) обеспечивает резкий скачок температуры на н╦м, в результате чего снижается возможность разрушения самых поверхностных слоев рогового слоя. Итак, наши простейшие оценки показывают, что кровеносная система вполне способна эффективно охлаждать поверхность кожи.

Оценим теперь постоянную времени нагрева основного слоя кожи. Будем рассматривать кожу как плоскую пластинку толщиной h, с коэффициентом теплопроводности ₀, удельной тепло╦мкостью c₀ и плотностью p, помещ╦нную между эпидермисом и внутренними тканями. Для такой одномерной модели известно решение уравнения теплопроводности [1], из которого для постоянной времени нагрева пластинки можно получить следующее выражение

. (4)

Внутренние слои кожи по тепловым параметрам близки к воде (p = 1000кг/м³, c₀ = 4200 дж/кг/град., ₀ = 0,6 вт/м/град.), тогда при толщине кожи 1,0√1,5 мм получаем из (3) t = 0,8√1,5 с. Это означает, что время контакта с горячей поверхностью должно быть порядка 1 секунды, при этом температура кожи достигнет 1-1/e = 63% от температуры эпидермиса. Длительность контакта ступни с поверхностью определяется темпом ходьбы. При скорости пешехода 3 км/час и ширине шага 0,5 м время контакта ступни с поверхностью составляет 0,5 с, что меньше рассчитанной постоянной времени. Постоянная времени процесса охлаждения кожи, по-видимому, несколько больше t из-за наличия менее теплопроводного жирового подкожного слоя, но имеет примерно тот же порядок величины. Процессу охлаждения способствует и сама ходьба, во время которой резко изменяется давление на кожу и это приводит к дополнительному движению крови и других жидкостей. Поэтому огнеходец должен идти с темпом не медленнее, чем примерно один шаг в секунду, и идти не слишком долго, либо делать перерывы для того, чтобы медленный механизм охлаждения через л╦гкие и потоотделение успевал сработать.

Итак, оценки показывают, что хождение по огню не требует наличия каких-то необычных физических условий в организме. Главное условие - к поверхности кожи должна свободно поступать кровь, как вода к пл╦нке в полиэтиленовом пакете в описанном опыте. При этом кожа должна быть сухой, достаточно тонкой и не иметь плохо охлаждаемых анатомических дефектов. Теплопроводность эпидермиса не должна быть слишком высокой, поскольку это привед╦т к слишком большому потоку тепла к крови и нарушению условия (3), однако и не должна быть слишком низкой, поскольку иначе возможен перегрев рогового слоя.

Чудо остается с человеком

Когда я приступал к моделированию процесса охлаждения кожи при огнехождении, была надежда, что расч╦т тепловых процессов привед╦т к тому, что баланса потоков можно добиться только при аномальном значении какого-либо физического параметра кожи, и это послужит доказательством существования в организме нового физического явления, так сказать, влияния мысли на материю, о котором так много говорит Буркэн. Но, увы, этого не случилось. Остается надежда, что в рассмотренной модели не учт╦н некий принципиальный фактор, и кто-то из читателей это обнаружит. Например, после огнехождения замечено увеличение в десятки раз скорости восстановления сосудов и других тканей┘

И все-таки чудо в огнехождении есть, только находится оно в психике, а не в физике. Парадокс состоит в том, что хождение по раскал╦нной поверхности без повреждений является, оказывается, нормальной реакцией здорового организма, и только наши ошибочные психологические установки и следующий за ними страх заставляет дать команду нервной системе судорожно сжать кровеносные сосуды и заблокировать правильное действие тела. И практически любой человек способен перейти в нужное состояние, иногда очень быстро, особенно если рядом есть учитель-шаман - особый человек, умеющий влиять на наше сознание, сдвигающий нашу "точку сборки". Как же шаман переда╦т это состояние ученику? Мой разум ознакомился с физикой явления, знает, что это может быть вполне безопасно, но мо╦ тело не принимает это знание, и я не пойду в первый раз по костру самостоятельно, а буду ждать шамана. И он поможет мне измениться за минуты, без математики и даже без слов. Это действительно чудо, которое физика объяснить не в состоянии.

Как говорит Буркэн, "новые огнеходцы изумляются, когда открывают, что они сами являются такими удивительными существами. Огнеходцы обнаруживают, что, будучи просто людьми, в них нет ничего простого. Наши мысли являются новой крепостью, и огнехождение есть просто начало процесса открытия себя. Вовлечение "мысли в материю" действительно воодушевляет и да╦т новую надежду людям с тяж╦лыми заболеваниями, также, как и тем, кто ищет преодоления ограничений, навязанных старой верой: продавцам, студентам, спортсменам┘ - список вы можете продолжить и включить в него себя!"

Литература:

1. Long M.F. The Secret Science Behind Miracles - 1949. (Перевод: Лонг М.Ф. Магия чудес. Киев: Ника-Центр, 1998).
2. Луканин В.Н. и др. Теплотехника. М.: Высшая школа, 2002. C. 439.
3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1987. гл. 11.
4. Куренина М.М., Воккен Г.Г. // Анатомия человека. М.: Просвещение, 1979.