Текст книги "История и философия техники"

Предлагалось даже небольшие лампы прикреплять на головах слуг и служанок в богатых домах. Один из журналов того времени писал: «Вскоре настанет то время, когда и частные дома будут освещаться девушками, вместо того чтобы использовать электрические лампы на колоннах. Такая девушка (яркостью в 50–60 свечей) будет сидеть в кресле гостиной и ждать, пока позвонят гости, тогда она включит на себе свет, примет посетителя и проводит его в приемную…»

Теперь без электрического света трудно себе представить город. Вечером 13 июля 1977 г. крупнейший город США Нью-Йорк погрузился в полную тьму. В лифтах небоскребов застряли сотни людей, многие не могли попасть в собственные квартиры, расположенные на верхних этажах. В магазинах отключилась сигнализация, по городу прокатилась волна грабежей. В течение 25 часов Нью-Йорк оставался без света. Представители компании «Кон Эдисон» утверждали, что виновата молния, поразившая линию электропередачи. Суд признал утверждение необоснованным. Причина была в пренебрежении к технике безопасности. Было, говорят, подано 350 исков, требующих возмещения убытков на общую сумму 200 млн долл.

В 1984 г. почти сутки оставался без электричества второй по величине город Египта Александрия. В результате аварии в город прекратилась подача асуанской электроэнергии. Не выдержав повышения нагрузки, остановились две местные электростанции. Ритм жизни был полностью нарушен.

В 1970-х гг. в Японии и ФРГ впервые начали применять для освещения в быту светильники с галогеновыми лампами. Галогеновые лампы – это лампы накаливания, содержащие кроме инертного газа, заполняющего колбу, галоген (обычно йод или бром). При одинаковых с обычной лампой накаливания мощности и сроке службы галогеновые лампы имеют меньшие размеры, большую световую отдачу и лучшую стабильность светового потока. Из-за исключительно высоких показателей и значительной экономии электроэнергии такие лампы нашли широкое распространение.

Итальянский дизайнер Б. Джеккелине – автор ряда галогеновых светильников – утверждал, что галогеновые лампы – идеальный источник света с точки зрения физической природы света и светотехники.

Изобретают и электровыключатели. Можно, например, войти в темный подъезд, и тут же включается свет, лестницы будут освещаться все время, пока человек не зайдет в квартиру. Изобретатели штата Орегон (США) утверждают, что гораздо удобнее включать свет в комнате не выключателем, а с помощью микрофона. Достаточно войти в квартиру и создать легкий шум, как зажгутся светильники. В тишине они снова погаснут.

При блеске фонарей

Фитильные лампы больших размеров применяли даже для освещения улиц в столицах Египта, Ассирии и Вавилона.

Впервые освещение улиц за общественный счет было введено еще в Антиохии в V в. н. э., однако до освещения европейских городов было еще далеко.

В Лондоне уличное освещение появилось только в XV в. Первые фонарные столбы были установлены на углах парижских улиц в XVII в. До их появления богатого горожанина обычно сопровождал особый слуга – фонарщик. В XVI в. полиция стала требовать, чтобы с 9 часов вечера домовладелец выставлял в одном из окон зажженный фонарь. В 1662 г. аббат Лодатти де-Карафф с разрешения короля организовал в городах Франции артели факельщиков. Их нанимали запоздалые прохожие. Появление уличных фонарей привело в восторг как парижан, так и иностранных гостей столицы. В честь этого события была выбита медаль.

Впрочем, в итальянских городах фонари были и раньше, например в Венеции в XII в. Однако стоило где-либо появиться фонарю, предприимчивые гондольеры немедленно разбивали их, дабы отвадить венецианцев от ночных пешеходных прогулок. Ведь для этого существуют гондолы. Продолжалось это до тех пор, пока фонари не были освящены церковью. Тут гондольеры спасовали.

В 1579 г. во Франции был организован ночной турнир: 1800 источников света создавало фантастическую обстановку.

Можно себе представить, что при отсутствии тротуаров и при наличии нечистот, которыми улицы были покрыты, в безлунную ночь прогулки по городским улицам были мало привлекательны. Впервые в конце XVII в. в Лондоне одному лицу был выдан патент на исключительное право освещения улиц: за небольшое вознаграждение он обязан был в безлунные ночи от 6 до 12 часов ставить фонарь у каждой десятой двери. Его идея вызвала восторг у одних, находивших, что открытие Архимеда ничто в сравнении с подвигом человека, превращающего ночь в день, и протесты других, защитников тьмы.

В других городах Англии освещение появилось не ранее XVIII в., да и то освещались лишь отдельные части города. Только во время пожаров, волнений или когда войска проходили через город, магистрат приказывал освещать город, причем довольствовались факелами и смоляными лампами. В обыкновенное время каждый появлявшийся вечером на улице вооружался факелом или брал с собой мальчика, освещающего ему дорогу.

Но пользование факелами нередко вызывало пожары. Магистрат запрещал их. И тогда на улицах царила полная темнота. Кареты и возы сталкивались и переворачивались.

Во многих немецких городах освещение появилось лишь в 1760–1790 гг. (в Данциге, Вюрцбурге, Мюнсере, Нюрнберге, Оснабрюке). В других городах еще позднее – в начале XIX в. (в Эрфурте, Магдебурге). К домам были прикреплены масляные лампы, которые зажигались, однако, только осенью и зимой, и то лишь в те дни, когда в календаре не была показана луна. В отдельных городах освещение улиц было устроено раньше – в 1720–1740 гг. (Киле, Галле, Веймаре, Бреславле). Но ламп было мало: в Киле на весь город – всего 141 лампа, и это число сохранялось в течение столетия, в Бреславле к концу XVIII в. число их было доведено до 1400 штук.

В «Письмах русского путешественника» Н.М. Карамзин пишет из Франции: «У крыльца стоит мраморная нимфа и держит на голове корзину с цветами: в эту корзину ставится ночью хрустальный фонарь для освещения крыльца». Освещение некоторых городских улиц во Франции появилось в 60–70-х гг. XVIII в. (Тулузе, Безансоне, Труа, Бурже, Орлеане и др.) в Марселе – в 80-х гг. Позже, когда появятся признаки исчезновения с городских улиц ставшей привычной фигуры фонарщика, Оноре де Бальзак в 1844 г. напишет: «Через несколько лет безвозвратно исчезнет фонарщик, который спал днем, и его семья, которая не имела иного пристанища, кроме хозяйского склада, и вся целиком была занята работой: жена протирала стекла, муж наливал масло, дети тряпками чистили рефлекторы; сам фонарщик днем готовился к ночи, а по ночам гасил или вновь зажигал свет в зависимости от прихоти луны».

Московский летописец Н.В. Давыдов примерно в то же время заметил, что освещение новенькими керосиновыми лампами казалось после масляного великолепным. А.С. Пушкин писал:

 
Толпа на площадь побежала
При свете фонарей и звезд.
 

В середине XIX в. улицы Москвы освещались фонарями, заправленными конопляным маслом. Они зажигались лишь 8 месяцев в году, с сентября по май. Но даже в эти месяцы освещение производилось не каждый день, а лишь 18 ночей в месяц. В три часа утра все фонари гасились. Таким образом, в зимние месяцы даже в центре Москвы была тьма кромешная. Замена масляных фонарей керосиновыми ненамного улучшила положение. В 1865 г. в Москве насчитывалось 9219 таких фонарей. В центре города стояли фонари с 9-свечными лампами, а на окраинах – с 4-свечными. Фонари находились далеко друг от друга, в некоторых проездах интервал достигал 60 саженей. Изыскивая способы улучшения уличного освещения, городская Дума в 1865 г. заключила контракт с английской компанией на постройку в Москве газового завода, проведение газопроводной сети и установку 3 тысяч уличных газовых фонарей. На уличное освещение газ отпускался по цене 1 руб. 70 коп. за 1000 куб. футов.

Между тем велась борьба против «света». В «Кёльнише Цейтунг» за 1818 г. было помещено воззвание, адресованное тем гражданам, которые являлись сторонниками уличного освещения. Оно гласило:

«1. Уличное освещение с теологической точки зрения есть вмешательство в божий распорядок: ночь нельзя превращать в день.

2. С медицинской точки зрения – ночное пребывание на улицах будет увеличивать заболевания.

3. С философской точки зрения – уличное освещение должно способствовать упадку нравов.

4. С полицейской точки зрения – оно делает лошадей пугливыми, а преступникам помогает.

5. С общественной точки зрения – публичные празднества имеют назначением создать подъем национального чувства, важное значение при этом имеет иллюминация; существование же постоянного уличного освещения значительно ослабит эффект, производимый иллюминацией».

В 1875 г. П.Н. Яблочков (1847–1894) изобрел «электрическую свечу» – дуговую лампу без регулятора. Лишенный финансовой поддержки, затравленный кредиторами, он вынужден был уехать во Францию. Там он сделал еще целый ряд очень ценных изобретений в области электротехники. Реализация его идей началась лишь после того, как была организована французская компания по их эксплуатации с основным капиталом в 7 млн. франков. Она закрепила за собой право монопольного применения «свечи Яблочкова» во всех странах мира.

В 1876 г. русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков получает во Франции первую привилегию на свою «электрическую свечу». Вместо того чтобы помещать стержни вольтовой дуги вертикально один над другим, Яблочков поставил их рядом, разделив тонким слоем изолирующего вещества. Благодаря такой форме вольтова дуга, образующаяся между концами стержней, напоминала пламя свечи. Угли сгорали подобно тому, как сгорает свеча. Это изобретение получило широкую известность как «свеча Яблочкова».

Яблочков применил в своей лампе (1877–1878 гг.) в качестве калильного тела стерженьки из каолина и смеси его с магнезией, которые при высокой температуре являются проводниками электрического тока. Вольтова дуга была единственным источником электрического освещения. Яблочков осветил электрическими свечами бульвары Парижа. В 1877 г. во всем мире было только восемьдесят регулярно работающих электрических ламп.

В первое время дуговая лампа должна была обслуживаться отдельной динамо-машиной, соединенной с первичным двигателем. В дальнейшем Яблочкову удается разрешить задачу центрального снабжения энергией целой установки электрических ламп его системы, включенных в одну особую цепь, т. е. разрешить задачу дробления электрического света.

В то время многие выдающиеся физики и химики Европы и Америки решительно возражали против самой возможности «дробления световой энергии». В Англии парламент назначил даже специальную комиссию из крупнейших ученых для решения этого вопроса. Заключение ее было крайне неблагоприятно. Комиссия высказывалась в том смысле, что деление электрического света представляет собой задачу, для человека непосильную.

«Свеча Яблочкова» не только открыла эпоху электрического освещения, но и была первой точкой, в которую поступала только небольшая порция всей электрической энергии, создаваемой генератором.

Знаменитый русский электротехник М.О. Доливо-Добровольский (1862–1919) был вынужден уехать за границу в связи с участием в политических выступлениях студентов Рижского политехнического института. Завершать образование ему пришлось в Германии. На выдающиеся способности молодого инженера обратили внимание представители возникшего незадолго до этого концерна «АЭГ» (Всеобщей компании электричества), впоследствии одной из двух основных мировых монополий электротехнической промышленности. Инженер Доливо-Добровольский блестяще разрешил проблему передачи электроэнергии по проводам на значительное расстояние, разработав свою систему трехфазного тока.

1891 г., когда в сотрудничестве с инженером Ч. Броуном фирмы «Эрликон» Доливо-Добровольский создал оборудование, необходимое для передачи тока на расстояние 170 км (от станции в Лауфене-на-Некаре до выставки во Франкфурте-на-Майне), стал переломным в истории промышленного, транспортного и бытового использования электроэнергии. На созданных Доливо-Добровольском двигателях и трансформаторах, с триумфом демонстрировавшихся на Франкфуртской выставке, значились три буквы «АЭГ». Сводное немецкое издание так сообщало об этом событии: «Заслуга в достижении такого значительного развития принадлежит прежде всего «АЭГ» и ее представителю Э. Ратенау».

Дуговые лампы до сих пор применяются в прожекторах, кинопроекторах, маяках.

Огромная заслуга в области осветительной техники Эдисона – он один из первых обратил внимание на способы повышения вакуума. Благодаря своеобразной комбинации воздушных насосов он в октябре 1879 г. был уже в состоянии получить вакуум (разрежение в колбе) почти в одну миллионную долю атмосферы. Это, правда, значительно меньше того вакуума, который техника дает возможность получать сейчас. Однако к тому времени это явилось очень крупным достижением.

Разрешив проблему вакуума, Эдисон мог идти дальше и сосредоточить все свое внимание на поисках материала, наиболее пригодного для нити накаливания.

В этот период в одну из своих рабочих ночей Эдисон сидел в лаборатории, обдумывая одну из очередных своих задач, и при этом рассеянно катал между пальцами кусок смешанной со смолою спрессованной сажи, которую он употреблял для телефона. Мысли изобретателя витали далеко, а в это время его пальцы механически превратили маленький кусочек сажи со смолою в тонкую нить. Когда Эдисон случайно на нее взглянул, у него возникла мысль испытать эту нить в лампе. Немедленно был поставлен опыт, который, к большому удовольствию изобретателя, дал положительный результат. Он стал производить дальнейшие опыты. Форма и состав вещества изменялись. После многочисленных упорных опытов Эдисон изготовил лампочку с обугленной хлопчатобумажной нитью (в виде подковы), помещенной в стеклянный баллон, из которого был тщательно выкачан воздух.

21 октября 1879 г. Эдисон включил лампочку в электрическую сеть. В лампочке вспыхнул свет. Изобретатель увеличил силу тока, ожидая, что хрупкая нить не выдержит накаливания. Свет стал еще ярче. Эдисон продолжал повышать силу тока, пока не достиг температуры плавления алмаза. Лампочка, наконец, погасла. Более сорока восьми часов подряд просидел Эдисон и его ближайший ассистент Бэчлор над эти новым открытием.

Так родилась электрическая лампа накаливания с угольной нитью, одно из крупнейших изобретений XIX в.

21 декабря 1879 г. на первой странице газеты «Нью-Йорк Геральд» появилась первая большая статья: «Триумф великого изобретателя в области электрического освещения». Ровно через десять дней, в канун Рождества, состоялась демонстрация нового освещения в Менло-Парке. Из Нью-Йорка были направлены специальные поезда. Около трех тысяч человек, в том числе много видных общественных деятелей, поспешили в этот день в Менло, чтобы увидеть «странный яркий свет лампочек, подвешенных на проводе, протянутом между деревьями». Семьсот лампочек освещали в этот вечер Менло-Парк.

Сразу несколько типов уличных фонарей описал Виктор Шкловский: «Газовые фонари свет дают – сиреневый. На центральных улицах жужжат сквозь зубы сближающиеся угли дуговых фонарей: свет вокруг них синевато-желтый. Керосиновые фонари на недалеких окраинах бодро доживают свой век – похожие на очень редкие бусы».

В начале XX в. русские журналы пестрят объявлениями в таком роде: «Мировой аттракцион! Чудо XX века. Мисс Мэри и Грета Электра. Живой электрический аккумулятор! Работает при высоком напряжении свыше 500 000 вольт! От их рук, ног, спины загораются лампы, факелы, сигары и т. п. Мы живем в век электричества, и поэтому электрочудеса – не сказка».

Газета «Московские ведомости» 18 июля 1900 г. писала о пропаже городского фонаря, стоявшего на перекрестке двух улиц, который был спилен ворами у самого его основания и унесен со всеми его принадлежностями. Стало быть, популярность уличных фонарей росла.

Бумагопрядильни Ричарда Аркрайта

Ричард Аркрайт (1732–1792), родившийся в графстве Ланкастер, в Англии, так нуждался и бедствовал в молодости, что должен был поступить в услужение к цирюльнику. Вскоре он сделался «лошадиным барышником», он перепродавал лошадей, покупаемых у молодых крестьянок, и в то же время торговал краской собственного изделия.

Чувствуя сильную склонность к механике, Аркрайт посвящал весь свой досуг устройству маленьких моделей машин. Случайная встреча в городе с часовщиком по имени Кэ доставила ему возможность приобрести необходимые элементарные сведения и всецело посвятить себя любимому занятию. Аркрайт был чрезвычайно деятелен. Он работал каждый день с четырех часов утра до девяти вечера, и, несмотря на свою нищету (его одежда была в лохмотьях), ему наконец удалось с помощью Кэ построить свою первую машину для прядения хлопчатой бумаги.

Он выставил свое изобретение в приемной бесплатной школы в Престоне. По-видимому, счастье улыбнулось, наконец, настойчивому работнику: в 1769 г. несколько богатых промышленников помогли ему своими капиталами. Аркрайт взял патент на изобретенную им машину и устроил бумагопрядильные фабрики сначала в Нотингеме, потом в Кромфорде, в Дербишайре и, наконец, неподалеку от Чорли.

Но ланкастерские фабриканты составили против него настоящий заговор. Рабочие начали смотреть на изобретателя как на врага, который своими машинами убьет ручной труд, и решились погубить смелого новатора. Мастерская Аркрайта была разрушена толпой. Но он продолжал работать. Его пряжа была лучше, чем у всех его конкурентов, и он терпеливо ждал лучших дней.

Ланкастерские купцы отказались покупать его пряжу, перестали использовать его станки и общими усилиями привлекли его к суду. Но и это не остановило изобретателя. Мало-помалу он восторжествовал над своими врагами и к концу своей жизни добился полного успеха: несколько бумагопрядилен прочно организовались под его руководством в некоторых округах Шотландии, после чего его конкуренты должны были покориться и ввести у себя изобретенный им станок.

Какой громадной силой волей обладал Аркрайт, видно из того, что он пятидесяти лет, без посторонней помощи, выучился грамматике и орфографии.

Основатель мануфактур, одно время испытавший немало преследований и несчастий, умер, окруженный почестями и богатством. После его смерти остался капитал в 12 миллионов.

Изобретение Аркрайта дало такой сильный толчок развитию хлопчатобумажной пряжи, что ввоз хлопка в Англию, едва достигавший с 1771 по 1780 гг. 6 млн фунтов, поднялся с 1817 до 1821 гг. до 144 млн, из которых 130 млн обрабатывались исключительно в Великобритании. «Невозможно даже приблизительно определить, – пишет французский писатель Гастон Тиссандье, – до какой степени уменьшился ручной труд вследствие употребления станка Аркрайта; но это уменьшение дало возможность приготовлять бумажные ткани в громадном количестве, немыслимом ни в какой другой отрасли промышленности».

Глава II
От часовых механизмов до телеграфа и телефона

Дьявольское наваждение

Водяные часы с автоматической музыкой, которые Гарун аль-Рашид (766–809), халиф из династии Аббасидов, преподнес французскому королю Карлу Великому (742–814), народная молва в странах Западной Европы упорно называла «дьявольским сосудом».

Альберт Больштендтский (1193–1280), прозванный Великим, ученый доминиканский монах, богослов и естествоиспытатель, в рассказах современников предстает как волшебник. Один из учителей церкви, Фома Аквинский, был в молодости учеником Альберта в кельнской доминиканской школе. Однажды Альберт пригласил его в тайную мастерскую, где занимался научными экспериментами и строил движущиеся и звучащие автоматы. Фома увидел фигуру женщины, приветствовавшую его поднятием руки и восклицанием. Сочтя ее дьявольским наваждением и стремясь избавиться от этого зрелища, он бросился на «женщину» с палкой. Фигура рухнула. Вошел Альберт и в гневе закричал: «Фома, Фома, что ты наделал? Ты уничтожил мою тридцатилетнюю работу!» За свои эксперименты Альберт был объявлен магом, и ему пришлось сложить с себя епископское звание.

Между тем в XII в. понятие «инженер» уже бытовало в Западной Европе. Правда, оно еще обозначало строителя военных машин и фортификаций (т. е. специалиста, которого в эпоху эллинизма называли «механиком»), так как все технические средства по части ведения военных операций и обороны назывались «ingenia». С XV в. в Италии инженерами называют также строителей каналов.

Астролог и врач Мишель Нострадамус (1503–1566) считался величайшим магом и волшебником еще и потому, что пользовался малоизвестным в то время аппаратом, который и по сей день называется «волшебным фонарем»» («латерна магика»), и трехгранными стеклянными призмами. Нострадамус устраивал своеобразные иллюзионные представления, чтобы нагляднее показать удивительные свойства этих оптических приборов. Он демонстрировал свои опыты в кабинете с дубовым потолком, разделенным перпендикулярными балками на квадраты. Один из квадратов открывался, и в отверстие опускалась вниз головой кукла, сидевшая в кресле. Зрители, находившиеся за дверью, по очереди заглядывали в узкую щель, прорезанную в перегородке, куда была вставлена трехгранная призма. Тому, кто смотрел в щель, казалось, будто фигура в кресле вырастала из-под пола и затем снова опускалась туда же (куклу в это время втягивали наверх и задвигали отверстие в потолке). После этого зрителей впускали в кабинет; самый тщательный осмотр пола, естественно, не позволял обнаружить никаких следов люка, и оптический трюк воспринимался как явное чудо. Нострадамус показывал этот фокус французской королеве Екатерине Медичи, которая истолковала его как пророческое видение: ей представилось, что фигура в кресле – ее заклятый враг, соперник ее сына и будущий вождь гугенотов Генрих Наваррский, сидящий на французском троне.

Теперь всего несколько слов, чтобы больше не возвращаться к изобретениям этих мрачных конструкций, которые были все же придуманы какими-то умельцами и работали во времена Коперника, Кампанеллы, Галилея. Речь идет об орудиях пыток. Один из современников той эпохи следующим образом описывает внутреннее устройство инквизиторских тюрем: «Тюрьмы помещаются в толстых, хорошо укрепленных башнях или подвалах. В них находятся несколько толстых бревен, вращающихся около вертикального столба; в этих бревнах проделаны отверстия, куда просовываются руки и ноги заключенных. Для этого бревна развинчиваются или раздвигаются, в отверстия между верхними бревнами кладутся руки, в отверстия между нижними бревнами – ноги заключенных; после чего бревна привинчиваются, прибиваются кольями или замыкаются так тесно, что заключенные не могут пошевелить ни руками, ни ногами… В некоторых тюрьмах имеются толстые железные полосы с железными запястьями на концах, к которым прикрепляются руки заключенных. Так как середина этих полос цепью прикреплена к стене, то заключенные находятся всегда в одном положении…»

В 2002 г. по российским городам – Петербург, Нижний Новгород, Саратов – странствовала выставка, организованная миланской ассоциацией «Третье тысячелетие», представляющая как раз эти жуткие «механизмы». На ней были представлены щипцы для вырывания ногтей и ноздрей, дыбы, кандалы, гароты, колодки, железные маски – в общем, орудия пыток, примерно 60 различных приспособлений, используемых в практике гражданских и религиозных судов для получения признаний, для наказания и казни, которые приводят душу современного человека в смятение.

Поскольку для средневекового горожанина казнь была не только назиданием, но и публичным развлечением, поэтому «орудия пыток не лишены изощренной красоты и даже игривости». Саркофаг в виде полой фигуры с шипами, направленными так, чтобы не задеть жизненно важные органы, и жертва умирала медленно и мучительно от потери крови, назывался «нюрнбергская дева».

Другие романтические названия – «аист», «трон ведьм», «скрипка бесчестья», «дочь дворника» – означают различные жуткие инструменты. Среди них – страшные череподавилки, устроенные так, чтобы сначала дробились кости челюсти, а затем ломалась черепная коробка, «пояса верности» – женские и почему-то мужские. Целый арсенал своеобразных инструментов – «маска богохульника», «флейта-шумелка», защемляющая в тиски шею и кисти рук, использовали для наказания хулиганов, сквернословов, а также фальшиво играющих музыкантов. Все эти экспонаты сделаны по сохранившимся чертежам и описаниям, собранным в музеях и библиотеках Италии, Германии, Франции, Испании и Польши. Подлинных инструментов практически не сохранилось. В России в 1937 г. было приказано уничтожить все орудия пыток. Только в 1975 г. Генеральная ассамблея ООН принял декларацию о защите от пыток всех лиц, а в 1984 г. учреждена конвенция, предусматривающая создание межгосударственной защиты людей от пыток. СССР ратифицировал ее в 1987 г.