Текст книги "История и философия техники"

Конструкции скорпионов

Скорпион – изобретение для защиты от опасности и для необходимого обеспечения в целях самосохранения.

Все пропорции этих орудий выводятся из расчета длины стрелы, какую должно иметь данное орудие. Величиной в одну девятую часть длины стрелы делаются в головной части орудий отверстия, через которые натягиваются закрученные воловьи жилы, поддерживающие плечи орудия.

На основании величины сделанного отверстия должны быть определены вышина и ширина капитула (головной части).

Деревянные пластинки, которые находятся сверху и внизу капитула, так называемые перитреты, должны иметь толщину в диаметр одного отверстия, а ширину в один диаметр и три четвери, по концам же в полтора диаметра отверстия.

Поперечные же пластинки справа и слева, не считая шипов, должны иметь в вышину 4 диаметра, в толщину 5 диаметров, а шипы – величиной в половину диаметра. От поперечной пластинки до отверстия должно быть расстояние в половину и 1/16 диаметра, а от этого отверстия до середины поперечной пластинки – тоже половина и 1/16 диаметра. Ширина же этой средней пластины равна одному и 3/16 диаметра, толщина – в один диаметр.

Вырез в средней пластине, куда помещают стрелу, делается в одну четверть. Четыре угла, которые находятся окрест капитула, следует обить с внутренней и внешней стороны (с флангов и фронтов) железными полосами, укрепить медными болтами и гвоздями. Длина малого желоба, называемого по-гречески «сюринкс», должна иметь 19 диаметров отверстия. Рейки, которые некоторыми называются «щечками» и которые прикрепляются по правую и левую сторону этого желоба, имеют также 19 диаметров в длину, а в высоту и толщину по одному диаметру. Кроме этого, прибиваются две планки, в которые продевается ворот. Он имеет в длину 3 диаметра, в ширину – полдиаметра. Толщина же щечки – ее называют скамеечкой или, как некоторые, домиком, – связывающей эти планки и прибиваемой крепко-накрепко шипами наподобие шпилей, имеет один диаметр, а вышина – 1/2 + 2/16 диаметра. Толщина ручки ворота (наподобие скалки) должна иметь девять диаметров.

«Собачка» – натягиватель – имеет в длину 1/2 + 2/16 диаметра, а толщину – 4/16. Такой же величины делается и ямка – углубление. Рычажок «собачки», или так называемая рукоять, имеет в длину три диаметра, в толщину и ширину по 1/2 + 4/16 диаметра. Длина дна желоба – 16 диаметров, глубина – 1/2 + 4/16 диаметра. Основание подставки от земли имеет 8 диаметров, ширина основания, на котором устанавливается подставка, – 1/2 + 4/16 диаметра; толщина его – 6/16 + 4/16, длина же подставки до шипа должна иметь 12, ширина – 1/2 + 4/16, толщина – половину диаметра. Подставка имеет три ножки, длина которых равняется 9 диаметрам, ширина – половине, толщина – 1/16 диаметра. Длина шипа равна одному диаметру. Длина же головки у подставки имеет 1,5 диаметра, ширина же вперед выходящих планок – 9/16 их высоты, а толщина – один диаметр.

Позади устанавливается малый столб, называемый по-гречески «антибазисом», делается размером в 8 диаметров, ширина его – 3/4 диаметра, толщина – 6/16 + 4/16 диаметра. Подпорка под «антибазис» делается 12 диаметров и такой же ширины и толщины, как самый столб. Наверху малого столба устанавливается «черепаха», или так называемая подушка, длиной в 2,5 диаметра, высотой в 2,5, а шириной в 3/4 диаметра. Рукоятки ворота должны быть длиной 2 + 1/2 + 1/16 диаметра, толщиной в 1/2 и шириной – в 1,5 диаметра. Длина плеча устанавливается в 7 диаметров, толщиной же в 6/16 + 4/16 у своего основания, в 2/4 + 4/16 в верхней части и в восемь диаметров у сгиба.

О механизмах, применяемых при осаде

Совершенствование лука и пращи привело к изобретению военных машин. Были созданы два основных типа таких машин – катапульты, которые метали стрелы, и баллисты, метавшие камни.

Предание гласит, что «баран» для производства штурмов был изобретен следующим образом. Карфагеняне расположились лагерем у Кадикса с целью взять его штурмом.

И когда сначала взяли его форпост, они стали пытаться его разрушить. После того как у них не оказалось для разрушения железных орудий, они взяли бревно и, держа в руках, били головной частью его непрерывно в верх стены, заставляя таким образом падать камни с ее верхних рядов. И таким способом они последовательно мало-помалу раскрошили всю крепость.

Непосредственно вслед за этим один тирийский плотник, по имени Пефрасмен, под влиянием этого изобретательского опыта установил мачту, а к ней привесил другую – поперечную балку, наподобие коромысла весов, и, то отводя ее назад, то пуская ее вперед, сильными ударами он разбил стену жителей Кадикса.

Герае же из Халкедона впервые построил из дерева платформу на колесах, а на ней он укрепил на стояках и поперечных связях покрытие, а внутри его он повесил «баран» и накрыл это покрытие воловьими шкурами для предоставления большей безопасности тем, кто будет помещен внутри этого механизма для нанесения ударов по стене. И это сооружение в виду его медленного продвижения он прозвал «бараночерепахой».

Таким образом, пишет в конце I в. до н. э. историк, были положены первые элементарные основы такого рода механизмов. Впоследствии же, когда Филипп, сын Аминты, осаждал Византий, тогда уроженец Фессалии Полиид развил этот вид механизма, придав ему разнообразные формы и большую легкость в применении. От него приняли эту науку Диад и Харий, которые служили в войске Александра Македонского.

Так, Диад в своих описаниях показал себя изобретателем следующих механизмов: подвижных башен, которые он даже в разобранном виде переносил с места на место, обычно в походах; стенного бурава и подъемной машины, посредством которой открывалась возможность ступать прямо твердой ногой на вражескую стену, и, кроме этого, еще «ворона» – стенодолбителя, называемого некоторыми «журавлем».

Наряду с этим он пользовался также «бараном» на колесах, о системах которого он оставил соответствующие описания. Самая малая башня, по его словам, должна строиться минимум 60 локтей в вышину, 17 в ширину, с сужением кверху до 1/5 от площади низа, со стояками, дистанцией в ширину 3/4 фута нанизу и в полфута наверху. А более крупного масштаба башню строили высотой в 120 локтей, шириной 23 локтя.

Иосиф Флавий (I в. н. э.) так описывает устройство тарана и способы его применения: «Таран – огромная балка, похожая на корабельную мачту; с одной стороны она снабжена массивным железным наконечником, которому придана форма бараньей головы, откуда и само название – «криос» (баран. – В.Ч.). Он свешивается, подхваченный посередине, как это бывает у весов, с другой балки, укрепленной с обеих сторон упорами. Множество людей оттягивает его назад, а затем все разом налегают на него, толкая его вперед, так что он ударяет в стены своим железным концом. И нет такой мощной башни и толстой стены, которая хотя бы и выдержала первые удары, могла противостоять долго».

При раскопках античного города Херсонеса в Крыму (возле современного Севастополя) открыта оборонительная стена, разрушенная во II в. до н. э. при помощи тарана.

«Черепаха» Гегетора Византийского

«Черепаха» – военное орудие – сооружалась для заполнения рвов, а заодно для получения доступа к городской стене.

«Черепаха», которую соорудил Гегетор Византийский, имела в длину 60 футов, в ширину – 13. Стояки, которые располагались на дощатом основании в количестве четырех, сколачивались из балок, соединенных попарно, в вышину каждый 36 футов, толщиной в 1 фут с пядью, а шириной в 1,5 фута. Основание этой черепахи имело восемь колес, на которых она и двигалась. Высота же этих колес имела 6,75 фута, а толщина – 3 фута; рама их конструировалась из трех деревянных пластин, крест-накрест связанных между собой шпилями и скрепленных еще железными полосами холодной ковки.

Колеса вращались в деревянных опорах основания, иначе называемых «гамаксоподами», т. е. в деревянных ногах движущейся повозки. При такой конструкции на плоскости, сделанной из поперечных балок, которая покоилась на основании, воздвигались стоячки 18 футов в высоту, шириной 3/4 фута, толщиной 5/8 фута и находившихся друг от друга на расстоянии 1,75 фута.

Поверх этих стоячков горизонтальные балки, образовывая замкнутый круг, охватывали всю эту сколоченную конструкцию, имея в ширину 1 фут, в толщину 3/4 фута. Поверх деревянной конструкции устремлялись вверх раскосы в высоту на 12 футов, а вверху раскосов располагалась балка, служившая связью между скрепленными раскосами. Равным образом раскосы скреплялись поперек досками на боках, а поверх этих досок деревянный настил покрывал кругом весь низ.

Кроме того, черепаха имела еще средний ярус на малых столбиках, где помещались скорпионы и катапульты.

Над головой тех, которые держали таран, помещался парапет с отделкой наподобие башенки и с таким расчетом, чтобы, не подвергаясь опасности, два воина могли, стоя в укрытом месте, исполнять обязанности наблюдения и давать знать, что пытаются делать противники.

Таран имел нос из твердого железа в том роде, как имеют обычно военные корабли, а начиная от самого носа в дерево были вбиты четыре железные полосы размером приблизительно в 15 футов. От головы и до самой пяты бревна «барана» были натянуты четыре каната толщиной в 8 перстов, привязанные так, как стягиваются обычно снасти корабля от его кормы и до самого носа. Притом эти же канаты, имеющие между собой расстояние в 1 фут с пядью, связывались вместе поперечными поясами. А поверх всего этого «баран» был целиком окутан неотделанными кожами. Что касается тех канатов, на которых висел «баран», то их концы представляли собой четырехконечные железные цепи, причем сами цепи были также завернуты в свежие кожи.

Оборонительные приспособления

Был в Родосе архитектор Диогнет. Ему из казны ежегодно выплачивалось определенное содержание в виде почета в соответствии с высокой оценкой его искусства. В ту пору прибыл в Родос еще один архитектор, по имени Каллий из Арада, выступил с докладом и представил макет стены; наверху его установил на вращающейся площадке механизм, при помощи которого он подхватывал «гелеполу» (осадный механизм) в момент подхода ее к городским стенам и переправлял ее внутрь города через стену. Когда родосцы увидели этот макет, то пришли в восхищение, отняли у Диогнета установленное ежегодное содержание и эту честь перенесли на Каллия.

Между тем царь Деметрий, тот самый, который получил за свое боевое упорство наименование Полиоркета (осадителя городов), в результате своих энергичных приготовлений к войне с Родосом привез с собой под его стены завербованного знаменитого архитектора из Афин Епимаха. Этот Епимах соорудил «гелеполу», стоившую чудовищных расходов. Ее вышина имела 125, а ширина 60 футов. Он забронировал ее волосяной набивкой и сырыми кожами до такой степени, что она могла выносить удар камня, пущенного из баллисты, весом в 360 фунтов. Сама же эта «гелепола» весила 360 тыс. фунтов.

Когда родосцы обратились к Каллию с просьбой соорудить в противовес этой «гелеполе» контрмеханизм, который бы ее перебросил через стену, как это он обещал раньше, то Каллий ответил, что он этого сделать не может.

Не всегда можно производить все по одному и тому же рецепту: есть, правда, одни вещи, которые, согласно опытам на примерах небольшого масштаба, имеют и при увеличенном масштабе аналогичный эффект, другие же вещи не могут иметь при изменении масштаба соответствия в эффекте, а эффект их ограничен самим их масштабом. Есть некоторые вещи, которые в своих моделях кажутся обеспечивающими соответствующий эффект, но при увеличении их размера эффективность их исчезает. Вот пример тому, как мы можем в этом убедиться. Буравом проверчивается отверстие в полперста, затем в один перст и, наконец, 1 1/2 перста. Но если мы таким способом захотим сделать отверстия в полфута или больше, то о таких буравах, очевидно, не приходится и помышлять.

Вот так точно и в некоторых моделях только кажется, что минимальных масштабах поучаемый эффект может быть тождественным и в моделях увеличенного масштаба.

Аналогичным образом и родосцы, обманутые такого же рода просчетом, поступили с Диогнетом несправедливо и оскорбительно. И вот уже после того, как они увидели перед собой врага, упорно грозившего им гибелью, перед лицом опасности порабощения силой механизма, снаряженного для захвата их города, и перед ожидающим их общину опустошением – родосцы вынуждены были поклониться в ноги Диогнету, прося его прийти на помощь отечеству.

Диогнет сначала отказался действовать, но после того, как пришли к нему умолять его благородные девы и юноши в сопровождении жрецов, тогда, наконец, он обещал свое содействие, но под тем лишь условием, что, если ему удастся захватить вражескую машину, она будет принадлежать ему. По утверждении этого условия он распорядился проломить городскую стену в той стороне, с которой должна была подступать «гелепола», и велел всем поголовно в порядке общественной повинности и частной инициативы выливать перед стеной массу воды, экскрементов и грязи через стенной пролом по расходившимся вперед канавам. Когда на указанном месте за ночь была вылита великая масса воды, грязи и экскрементов, то на другой день «гелепола» при своем подходе, не успев приблизиться к стене, засела в образовавшейся топкой трясине и не могла после этого двинуться ни взад ни вперед. Тут Деметрий, увидев себя жертвой силы и ума Диогнета, решил удалиться со своим флотом.

Тогда родосцы, избавленные от военной опасности благодаря ловкости Диогнета, принесли ему публично благодарность и осыпали его всевозможными почестями и отличиями. Диогнет препроводил вражескую «гелеполу» в город и поставил ее на площади с надписью: «Диогнет дал это в дар народу из захваченной у врага добычи».

Аналогичным образом в Хиосе, когда враги снабдили палубы своих кораблей механизмами перекидных мостов, хиосцы ночью набросали перед городской стеной массу земли, песку и камней. На другой день, когда враги захотели подступить, их корабли сели на искусственно образованную мель под водой и оказались не в состоянии ни подойти к стене, ни отойти от нее назад, но тут же на месте под ударами воспламененных стрел погибли в пламени пожара.

То же самое во время осады города Аполлонии, когда враги, прорывая подкопы, думали проникнуть за стену внутрь города, не вызывая подозрений, – а это было заблаговременно сообщено жителям Аполлонии их разведчиками, – жители перепугались от этого известия и в страхе, не зная, что предпринять, приходили в полный упадок духа, ибо не могли предвидеть ни времени, ни точного места, где и когда должны были появиться на земле враги.

Тут-то оказался как раз на месте архитектора из Александрии некий Трифон. Он наметил на черте стен города прорытие нескольких подземных ходов, и в своих прокопах он продвигался за черту городской стены и за пределы досягаемости выстрела, причем он во всех прокопах развесил медные сосуды. Из этих сосудов в одном прокопе, который оказался как раз против неприятельского подкопа, висевшие сосуды вдруг стали звенеть при ударах железных орудий. Отсюда-то было понятно, в каком направлении противники, видя подкопы, думали проникнуть внутрь города. Таким образом, когда направление подкопов было определено, Трифон распорядился заготовить в верхнем слое против неприятельских голов медные котлы с кипятком, горячей смолой, с человеческими экскрементами и с пережженным и раскаленным песком. Затем ночью Трифон пробил частые отверстия и через них внезапно вылил содержимое котлов, умертвив всех находившихся в подкопе врагов.

Багдадская батарейка

Самой удивительной находкой в коллекции Иракского музея в Багдаде археологической наукой признан небольшой и невзрачный глиняный кувшин, которому около двух тысяч лет. Потому что это, по всей видимости, корпус аккумуляторной батареи.

Кувшин был найден в июне 1936 г., когда рабочие, расчищая землю для прокладывания нового железнодорожного полотна неподалеку от Багдада, натолкнулись на древнее захоронение. Могила являлась частью поселения в период Парфянского царства – примерно 250 г. до н. э. – 250 г. н. э.

Здесь-то и нашли овальный глиняный кувшин с его потрясающим содержимым: медная трубка с одним закрытым концом, железный прут и несколько осыпавшихся кусочков битума (асфальта).

Заинтересовавшись отчетами о находке, физик Уолтер Уинтон из Британского музея в Лондоне приехал в Багдад и осмотрел кувшин. Он был поражен: «…добавьте немного любой кислоты или даже уксуса в медный сосуд, и вы получите простой элемент, генерирующий электрический ток. Несколько таких элементов, если их соединить в ряд, могут стать аккумулятором, который даст достаточно тока, чтобы зазвонил колокольчик, зажглась лампа или заработал небольшой электрический двигатель».

Для Уинтона было «вполне ясно и убедительно» – это электрический аккумулятор. Сомнение было только насчет того, что он был единственным в своем роде. Археологические «единичные предметы» – наиболее трудный для объяснения вид находок. Найденные в парфянском городе другие кувшины, о которых, впрочем, Уинтон не знал, позволяли предположить, что ими пользовались алхимики, но никакого ключа к разгадке их назначения не было. Идеально было бы, как заметил Уинтон, если бы горшок был найден с проводами или, еще лучше, – с целым рядом таких сосудов, соединенных вместе, что не вызывало бы никакого сомнения в их назначении. Однако, писал Уинтон в 1967 г., «будучи по образованию не археологом, я перескочил прямо к самому простому научному решению. Я пока не представляю, для чего еще его могли использовать».

Прошли десятилетия, но никто так и не был в состоянии предположить другое правдоподобное объяснение. Основным доказательством версии Уинтона остается то, что прибор прекрасно работает как электрический элемент. Модель кувшина с содержимым была исследована во время двух опытов, проводимых независимо друг от друга в США. При наполнении доверху медной трубки уксусной кислотой (уксусом или вином) в качестве электролита (можно было также использовать серную или лимонную кислоту) модель в течение 18 дней вырабатывала ток в половину вольта.

Остается еще один вопрос: кому, собственно, могли понадобиться электрические аккумуляторы в те далекие времена.

Американский ученый Пол Кейзер из Колорадского университета предположил, что им пользовались вавилонские врачи для местной анестезии при отсутствии электрического ската.

Немецкий археолог Вильгельм Кёниг, заведующий лабораторией Иракского музея, сделал, как считают, более убедительное предположение. В 1938 г. он объявил, что ток, производимый этими элементами, соединенными последовательно в ряд, мог использоваться для гальванизации металлов. Действительно, примерно такой же метод гальванизации до сих пор используется местными умельцами в Ираке для покрытия медных ювелирных изделий тонким слоем серебра.

Камень из Магнессии

В храме Артемиды в Эфесе – одном из семи чудес света – древних греков поражала стрела, висящая сама по себе в воздухе без всяких нитей. Римский поэт Клавдий оставил чарующее описание некоторых известных изображений Венеры и Марса, находившихся, по-видимому, в Александрийском храме. Прекрасная статуя Венеры была вырезана из большого куска магнитного железняка, а статуя бога войны Марса – из чистого железа. Во время празднеств обе фигуры размещались на брачном ложе, усеянном розами. Под музыкальный аккомпанемент они постепенно сближались, затем Марс бросался вперед и заключал свою возлюбленную в магнитные объятия.

Поражало древних и необыкновенное изваяние бога Аписа в храме, построенном Псамметихом Египетским. Храм, разукрашенный колоннами и резным изображением, был и сам великолепен. Но в нем находилась знаменитая статуя, которая… непрестанно поворачивалась, обращаясь к солнцу. В III в. до н. э., во времена правления Птолемея II, греческий архитектор Тимохар замыслил статую сестры (жены) фараона Арсикон, которая должна была парить в воздухе с помощью магнитов, специально размещенных в крыше и стенах. И правитель, и архитектор не дожили до осуществления замысла. Однако идея не была забыта. Она была осуществлена в Александрийском храме Сераписа, как повествуют историки, статуя бога Солнца неожиданно взлетела к потолку. Лик бога Солнца, удерживаемый магнетизмом, висел в Александрийском храме до 391 г. н. э., пока христиане не разрушили храм.

Парящая статуя бога Меркурия была выставлена в Римском храме в городе Тривес, Франция.

Говорят, правоверные мусульмане считают, что «Магометов гроб» покоится в воздухе между полом и потолком усыпальницы. В 1774 г. математик Эйлер писал: «Повествуют, будто гробницу Магомета держит сила некоторого магнита». Да, при помощи магнита (камня из Магнессии, древнего малоазиатского города) неподвижно висела в воздухе стрела Купидона, вращалось, как подсолнух, изваяние Аниса, взлетала статуя в храме Сераписа. Все просто. Но какова выдумка и каков расчет!

В V в. н. э. Августин Блаженный говорил о невидимой силе магнитов, утверждая, что подобные явления хотя и могут существовать, но рациональному объяснению не поддаются. Августин Блаженный своими глазами видел, как железные кольца взлетали в воздух и цеплялись друг за друга, и с разрешения приятеля, который тоже был очевидцем этого явления во время ужина, он описал, как кусочек железа мог перемещаться по серебряному блюду, если перемещать снизу магнит.

Между тем сведения о магнетизме очень древние. С этим явлением гораздо лучше были знакомы в ранние греческие и римские времена, чем во времена Августина. О магните написано неожиданно много. О магните в той или иной связи писали Пифагор (VI в. до н. э.), Гиппократ (V в. до н. э.), Платон (V в. до н. э.), Аристотель (IV в. до н. э.), Эпикур (IV в. до н. э.), Гален (II в. до н. э.), Птолемей (II в. до н. э.), Лукреций (I в. до н. э.), Плиний (I в. н. э.).

Существует греческая легенда, по которой магнетизм впервые был открыт бродившим по горам Западной Турции пастухом. Однажды его ноги прилипли к земле, гвозди на сандалиях были отодраны силой обнаженной породы магнитного железняка.

Историки считают, что открытие магнетизма принадлежит греческому ученому Фалесу из Милета, который в VI в. до н. э. впервые пытался объяснить невидимую силу магнитного железняка: «У магнита жизнь находится внутри, потому что она движет железо». Вряд ли он верил, будто магнит действительно «живой», даже несмотря на то, что он обладал силой движения.

Греческие философы и позднее не переставали удивляться свойствам магнитного железняка, проводили многочисленные опыты, открыли основные законы магнетизма, хотя и не подошли к правильному объяснению магнетизма, но использовали его на бытовом уровне. Платон, в частности, писал: «Магнит… наделен силой притягивать железные кольца. Более того, передает кольцам силу, и поэтому они могут притягивать другие кольца, в результате чего образуется длинная цепь из колец, хотя во всех кольцах магнитная сила происходит от первого камня».

Греки называли его «адамас», «каламита», «геркулесов камень», французы – «айман», индусы – «тхумбака», египтяне – «кость Ора», испанцы – «пьедрамант», немцы – «магнес» и «зигельштейн», англичане – «лоудстоун». Половина из них переводится как «любящий», «любовник».

О применении магнита в сооружениях известно и из китайских летописей. В Китае устраивали магнитные ворота, через которые не мог пройти недоброжелатель с оружием. Известны также магнитные мостовые и другие применения волшебного тшу-шу или чу-ши («любящего камня»).

Китайцы научились изготовлять искусственны магниты, нашли им самое практичное применение – использовали их в промышленном масштабе при изготовлении игл для компаса, (впрочем, нельзя точно сказать, китайцы или ольмеки Южной Америки первыми изобрели компас).

В марте 1974 г. деревенские жители китайской провинции Шаньси близ города Сиань сделали одно из самых сенсационных открытий XX в. Роя колодец, они случайно наткнулись на тоннель, в котором оказалась целая армия рослых воинов с лошадьми и колесницами, выполненная из терракоты. В 1980 г. китайский археолог Гу Венджи писал на страницах «Курьера» ЮНЕСКО: «Двадцать веков шеститысячная глиняная армия воинов, изготовленных в натуральную величину и при оружии с боевыми колесницами и лошадьми, зорко охраняла в безмолвии подземелья гробницу Цинь Шихуанди, служа эскортом человеку, который построил Великую китайскую стену и правил страной с 221 по 210 гг. до н. э. в качестве первого императора объединенного Китая». Говорят, что усыпальница императора была полна несметных сокровищ, включая макет империи с озерами из ртути. Говорили также, что дверь в могилу невозможно было прорубить железным орудием, потому что она была сделана из такого материала, который притягивал и крепко держал его.

В наши дни архитекторы и скульпторы возвращаются к идее «храма Арсинои». Время от времени появляются проекты сооружения с использованием магнитных сводов…

Постоянные магниты применяются в нашей повседневной жизни. Их можно встретить в головке звукоснимателя громкоговорителя, электрогитаре, электрогенераторе автомобиля, в небольших моторчиках магнитофонов, в радиомикрофоне, электросчетчиках и прочих устройствах. Изготовляют даже «магнитные челюсти», т. е. сильно намагниченные стальные челюсти, отталкивающиеся друг от друга и за счет этого не нуждающиеся в креплениях.

Самый большой в мире постоянный магнит весит 2 т. С помощью этого мощного магнита создается магнитное поле напряженностью 1100 э в объеме примерно 10 л. Этот магнит используется во вспомогательном оборудовании ядерного реактора Чикагского университета и является частью магнитогидродинамической установки для перекачивания жидких металлов.

Первый электромагнит, т. е. катушка, обтекаемая током и содержащая внутри железный сердечник, был изобретен американцем Вильямом Стердженом. К сожалению, портрета его не сохранилось. На его могильной плите выбито: «Здесь лежит изобретатель электромагнита».

В 1823 г. сорокалетний Стерджен построил вращающееся «колесо Стерджена» – фактически одну из первых модификаций электромотора.

Первый в мире электромагнит, продемонстрированный Стердженом 23 мая 1825 г. Обществу искусств, представлял собой согнутый в подкову лакированный железный стержень длиной 30 см и диаметром 1,3 см, покрытый сверху одним слоем неизолированной медной проволоки. Электроэнергией он снабжался от химического элемента. Весил электромагнит 200 г, удерживал на весу 3600 г и значительно превосходил по силе природные магниты такой же массы. Это было блестящее по тем временам достижение.

Стерджен получил медаль и денежную премию, а первый электромагнит был выставлен в музее Общества искусств.

Знаменитый английский физик Джеймс Прескотт Джоуль, экспериментируя с самым первым магнитом Стерджена в 1825 г., сумел довести его подъемную силу до 20 кг.

В 1832 г. Стерджен изготовил магнит массой 6 кг, поднимавший 160 кг. В том же году Марш изготовил магнит, способный поднять 200 кг. Однако в 1840 г. по заказу Стерджена был выполнен электромагнит, способный поднять уже 550 кг.

К тому времени у Стерджена нашелся очень сильный соперник за океаном. В апреле 1831 г. профессор Йельского университета Джозеф Генри (его именем названа единица индуктивности) построил электромагнит массой около 300 кг, поднимающий около 1 т.

Все эти магниты по конструкции представляли собой подковообразные стержни, обмотанные проволокой.

В ноябре 1840 г. Джоуль создал магнит собственной конструкции, представляющий собой толстостенную стальную трубу, разрезанную вдоль оси ниже диаметра. Сечение этого магнита было очень большим, магнит оказался компактным и поднимал 1,3 т. В то же время Джоуль построил магнит совершенно новой конструкции – притягиваемый груз испытывал действие не двух полюсов, как обычно, а гораздо большего их количества, что позволило резко увеличить поднимаемый груз. Магнит, весивший 5,5 кг, удерживал груз массой 1,2 т.

Электромагниты в большом числе появились в физических лабораториях, аристократических салонах, кабинетах врачей.

В одном из старинных журналов есть описание магнитного органа, установленного в соборе американского города Гарден-Сити. В этом органе клапаны открывались при помощи специальных магнитов. Когда органист нажимал на клавишу, в цепь магнита подавался ток, магнит притягивал стерженек, прикрепленный к клапану той трубки, которая должна была звучать. Этот процесс происходил так быстро, что трубку можно было заставить звучать шестьсот раз в минуту. Таким образом, на магнитном органе можно было исполнять весьма виртуозные вещи.

Уже в 1869 г. магниты широко применялись в приводе жаккардовых станков и для пробивания отверстий в металлических плитах. Но прежде всего, конечно, электромагниты стали использоваться по своему прямому назначению – для подъема тяжелых железных предметов.

Питтсбургская газета «Пресс» за 1888 г. описывала рождение магнитного крана на сталелитейных заводах в Кливленде: «Для проверки магнита в производственных условиях он был подвешен на тросе к цеховому крану. Подвеска осуществлялась с помощью веревки, поскольку железная цепь намагничивалась и мешала работе. Для возбуждения магнита было достаточно тока 5,5–6 А. При этом легко поднимался груз 320 кг, который мог быть легко сброшен при выключении тока… В цехе, где был пущен магнит, рассчитывали получить работу по переноске железа 14 или 15 человек. С пуском магнита они оказались по отношению к нему в позиции Отелло, поскольку один мальчик с помощью кнопки стал теперь выполнять работу всей этой банды».

Одним из крупнейших подъемных электромагнитов стал магнит, построенный в 1903 г. в США. С помощью этого магнита можно было поднять груз в 20 т, т. е. железнодорожный вагон. Несколько позже был построен еще более мощный электромагнит, способный поднять 75 т, т. е. целый паровоз.

Самый грандиозный исследовательский магнит, который никогда не был построен, предложил Томас Альва Эдисон. В начале 90-х гг. XIX в. он предложил создать необычайно мощный приемник, который бы регистрировал электромагнитные процессы на Солнце. Проект заключался в следующем: в городе Огдене, штат Нью-Джерси, есть отвесная скала из магнитного железняка, масса которой не менее 100 млн. т. Если обмотать эту скалу большим количеством проволоки, так чтобы скала играла роль гигантского сердечника колоссального электромагнита, то с помощью этого электромагнита в силу его большой индуктивности можно было бы следить за изменением магнитного состояния Солнца.