На главную


4. Механические и гидравлические вечные двигатели

Период наивысшего расцвета идеи перпетуум мобиле

  Когда Архит Тарентский еще задолго до возникновения христианства пытался построить из дерева небольшого голубя, который, согласно древней легенде, умел летать и хлопать крыльями, он и не предполагал, что более чем через полторы тысячи лет человечество вновь обратится к подобным проблемам. Например, известия о говорящем механическом человеке-роботе, якобы построенном в XIII в. Альбертом Великим, создали этому ученому славу волшебника и мага, наделенного сверхъестественными способностями. Разнообразные механические устройства - автоматы, которые своим внешним видом и движениями подражали различным животным или человеку и даже имитировали их голоса, пользовались большой популярностью довольно долгое время, вплоть до XVIII в. Правда, такие уникальные и чрезвычайно дорогостоящие игрушки были по карману лишь наиболее состоятельным представителям знати.
  В средние века, в период интенсивного строительства храмов, пышных кафедральных соборов и княжеских дворцов наиболее талантливые мастера и ремесленники сосредоточивались при дворах европейских правителей. Там, в королевских и императорских мастерских придворные умельцы, состязаясь друг с другом в мастерстве, создавали весьма совершенные художественные произведения и технические шедевры.
  Легко можно представить, с каким удовольствием английский король Яков I демонстрировал изумленным гостям подвижный глобус с календарем, построенный для него голландским физиком и инженером Корнелиусом Дреббелем из Альцмара. В своем сочинении «Об изобретении вечного двигателя», вышедшем в 1621 г. с посвящением этому монарху, Дреббель хотя и не утверждает, что создал вечный двигатель, но пытается доказать, что движущей силой космоса является огонь, и именно в этом усматривает ключ к созданию перпетуум мобиле. Исследованиями, связанными с глобусом Дреб-беля, занимался целый ряд ученых, в том числе и Ян Амос Коменский, считавший, что этот глобус приводился во вращение теплом от спрятанной под ним лампы.
  Многие изобретатели, с тем чтобы привлечь к своему детищу, а стало быть, и к самим себе интерес и внимание публики, умышленно выдавали за перпетуум мобиле различные астрономические приборы, механические игрушки и фигурные автоматы. Особенно много таких автоматов со скрытым приводным механизмом появилось в XVIII в.; число их увеличивалось по мере совершенствования физических, хронометрических и астрономических приборов того времени. В Европе в искусстве создания многофигурных автоматов и разнообразных механических игрушек выделялся французский механик Вокансон. Впоследствии большое число его автоматов было собрано в парижском Музее искусств и ремесел, где наряду с изобретениями Вокансона сохранилась также обширная коллекция моделей и оригинальных конструкций вечных двигателей, изготовленных в XII-XIII вв.
  В ту пору, когда Галилей пытался доказать вращение Земли, в Европе появлялись все новые дреббели и вокансоны, имена которых со временем стёрлись в памяти человечества, точно так же, как были забыты и их изобретения, которыми эти люди удивляли когда-то современников. Механизмы их машин хотя и поражают тщательностью исполнения, но в большинстве своем состоят из стандартных элементов и лишь изредка отличаются особой оригинальностью или принципиальной новизной. Часто окутанные таинственными легендами, такие устройства вносили оживление в однообразие человеческой жизни, побуждая людей к совершенствованию собственных технических навыков и развитию творческой фантазии. Если только изобретателю удавалось ловко укрыть внутри своей таинственной машины приводной механизм (как правило, он представлял собой обычную часовую пружину), стремительно распространялась весть о том, что где-то, скажем при дворе Людовика XVI, создан и демонстрируется публике новый вечный двигатель. К тому же обыватели в большинстве своем не видели особой разницы между фигурными механическими автоматами и перпетуум мобиле, а потому в качестве вечных двигателей часто рассматривались даже машины с плохо скрытым приводом.
  Появлялись, разумеется, и такие личности, которые беспощадно срывали завесу тайны с изобретений своих конкурентов, правда, чаще всего лишь для того, чтобы бережно обернуть ею собственные творения. Пытались они обращаться и к помощи природных стихий, а также всякого рода непостижимых для них или непонятных сил, не оставляя без внимания даже силы сверхъестественные. В этом лабиринте интриг механика не раз смешивалась с алхимией, так что многие из претендентов на звание изобретателя перпетуум мобиле завоевывали себе одновременно и славу знаменитых алхимиков. При этом даже самые образованные ученые с трудом различали границы, отделявшие истину от лжи или выдумки.
  Быстрое развитие науки и техники, необходимость создания новых источников энергии, а также исследования тайн окружающей природы требовали значительных финансовых затрат. Естественной реакцией на такое положение вещей явились попытки открыть способ изготовления золота, сосредоточившиеся прежде всего в лабораториях алхимиков. Корни средневековой алхимии необходимо искать в древней химии, в сумме ее знаний, связанных с особенностями отдельных веществ и их свойств. В результате тесного контакта химии и алхимии возникло своеобразное содружество наук, важность которого, несмотря на его существенные недостатки и теневые стороны, вполне определенно ощущается и поныне. Ведь именно алхимикам мы должны быть благодарны за открытие технологии изготовления фарфора, различных красок, рубинового стекла и многих других материалов. Юстус фон Либих, выдающийся немецкий химик XIX в., сказал как-то, что он признателен алхимикам в их поисках путей получения золота за то, что результаты этих поисков помогли ему открыть способ получения искусственных удобрений.
  Несмотря на полезные открытия, которые, правда, не позволяли изготовить искусственное золото и потому, как правило, оставались незамеченными современниками, большинство алхимиков искало прибежища во лжи и обмане, о чем свидетельствует длинный список средневековых мошенников. Упомянем, например, жившего в конце XVII в. некоего Дона Каэ-тано, который выдавал себя за обладателя философского камня, или Леонгарда Турнайссера из Базеля, который обманывал легковерных, продавая им слитки якобы изготовленного им золота, которые на самом деле содержали внутри свинец.
  Эти и другие алхимики, искавшие и находившие приют при княжеских и королевских дворах, обычно имели довольно времени, чтобы открыть «собственный» секрет изготовления искусственного золота. При этом для успешного обмана доверчивого мецената достаточно было использовать, например, сосуд с двойным дном, где пряталось немного настоящего золота, которое, после того как легкоплавкое фальшивое дно расплавлялось, оказывалось непосредственно в самом сосуде. Тем же целям хорошо служил и обычный уголь, который после соответствующей обработки использовался для маскировки отверстия, где было спрятано настоящее золото.
  Во времена поздней готики и зарождающегося Ренессанса в Европе возникло несколько центров, где работали известные алхимики. В чешские земли алхимия начала проникать уже в первой половине XIV в. Так, первую в Праге алхимическую лабораторию организовал в собственном доме вблизи тогдашнего Скотного рынка князь Вацлав Опавский в 1347 г. К ярым сторонникам алхимии принадлежали также Ян из Газенбурка и Вилем из Рожемберка. Замки Вилема в Тршебони и Крумлове стали убежищем многих чешских алхимиков.
  В конце XVI-начале XVII вв. внимание европейских алхимиков сосредоточилось прежде всего на Праге. В это время Чехией правил император «Священной Римской империи» Рудольф II, коллекционер произведений искусства и богатейший меценат, оказывавший свое покровительство таким прославленным ученым, как Тихо Браге и Иоганн Кеплер, а также известным изобретателям точнейших и красивейших часов и искусных астрономических приборов Йосту Бурги и Эразму Хабермелу. Наиболее признанным пражским алхимиком периода владычества Рудольфа II был англичанин Эдвард Келли. Из других известных ученых-алхимиков следует упомянуть поляка Михаэля Сендивогию (Сендивойю), современника Келли, а также австрийца Рихтгаузена, работавшего в Праге в середине XVII в. уже при императоре Фердинанде III. В Англии очень хорошо известно имя Джеймса Прайса, жившего некоторое время в Праге и позднее ставшего членом Королевского химического общества. В 80-х гг. XVIII в. в своей лаборатории в графстве Суррей он демонстрировал английскому королю некий «трансмутационный процесс». Правда, впоследствии, получив приглашение ко двору, где ждали раскрытия секретов проводившихся им «трансмутаций», Прайс предпочел покончить с собой. Кроме Келли и других алхимиков, в Праге, бывшей в то время одним из крупнейших центров европейской науки, техники и культуры, работало много искусных механиков и инженеров, которые так или иначе сталкивались с проблемой вечного движения. Одним из них был Кристоф Марграф- пражский часовщик, прославившийся изобретением оригинального хронометрического прибора, который рассматривался многими как реальный перпетуум мобиле.
  В начале XVII в. при построении шагового часового устройства широко использовался довольно неуклюжий механизм с набором металлических шариков, скатывавшихся по некоторой замкнутой траектории. Фиксированный временной интервал, необходимый собственно для измерения времени, определялся длительностью прохождения очередным шариком выбранного пути. Еще Галилей обратил внимание на то, что цилиндр или шар, скатывающийся по наклонной плоскости заданной длины (при постоянном угле наклона.- Перев.), проходит этот путь за одно и то же время. Из этого правила исходил и Марграф, который заменил в своих часах наклонную плоскость винтовой канавкой, образованной двумя параллельными проволочными направляющими. Как только шарик, скатывавшийся по направляющим канавки, оказывался внизу, мгновенно срабатывало особое устройство, которое выпускало сверху в канавку следующий шарик. Скатывавшиеся шарики приводили в действие счетчик, показания которого фиксировались на специальном циферблате. В описании, к сожалению, отсутствуют сведения о способе подъема шариков обратно к верхней части канавки. По всей видимости, опираясь именно на эту схему, построил свои шариковые «вечные» часы и французский дворянин Никола Гролье (рис. 13), который мог познакомиться с часами Марграфа во время своей службы в австрийской армии.

  В описи имущества Дрезденского двора, относящейся к 1603 г., также упоминаются шариковые часы некоего Ганса Шлоттхайма; главной их частью опять-таки была спускавшаяся вокруг восьмигранной башни длинная винтовая канавка, по которой шарики, выпущенные из верхней галереи, скатывались ровно за 60 с. За эту работу, которая по существу представляла собой один из вариантов часов Марграфа, Шлоттхайм в 1601 - 1603 гг. получил 4800 рейнских золотых. В самой центральной башне, кроме устройства для измерения времени, располагался музыкальный механизм - некое подобие органа с двумя регистрами по 17 воздушных трубок - свистков каждый. Механизм боя и музыкальный механизм дополнялись автоматически двигавшимися фигурками музыкантов и символическими знаками планет, размещавшимися снаружи на специальных внешних балкончиках. Равномерно скатывающиеся шарики с искусно спрятанным устройством, возвращавшим их в исходное положение, были, очевидно, причиной ошибочного впечатления, что речь идет действительно о вечном двигателе. Слухи, что сам Марграф отвергал возможность создания перпетуум мобиле, косвенно подтверждаются свидетельствами о том, что изобретатель, дабы преодолеть скептическое отношение заинтересованных лиц, всячески отвергал приписываемый его изобретению метафизический смысл. Вместе с тем вполне очевидно, что непосвященная публика легко принимала подобные часовые механизмы за перпетуум мобиле. Многие вообще были склонны рассматривать в качестве вечного двигателя любое устройство, которое после придания ему начального импульса приводилось в непрерывное движение и оставалось в этом состоянии достаточно долго без явного подвода энергии извне.
  Конечно, мошенничества и обман не были привилегией и отличительным свойством одних лишь алхимиков. В истории техники мы нередко встречаемся с сообщениями о том, как широкая публика вводилась в заблуждение лишь для того, чтобы честолюбивый изобретатель мог привлечь к себе внимание окружающих.
  Уже в начале нашего столетия в Филадельфии умер некий Джон Кили, скромный, тихий человек, который свыше четверти века изо дня в день усердно корпел над какими-то исследованиями в своей лаборатории, помещавшейся в арендованном им частном доме. Соседи нередко слышали раздававшиеся оттуда странные звуки, похожие на отдаленные взрывы или раскаты грома. Распространялись слухи, будто Кили работает над изобретением особого мотора, приводимого в действие некоей эфирной субстанцией, в которой собственно и заключается главный секрет его машины. Все чаще упоминалось о том, что в стенах этого таинственного дома действует неизвестный перпетуум мобиле, который сам вырабатывает необходимую ему для работы субстанцию. Так как загадочные звуки не прекращались, лабораторию Кили стали обходить стороной. В конце концов эта история привлекла внимание прессы. В одних газетах появились сообщения о том, что машина Кили являет собой переворот в технике, в других - что Кили создал огнестрельное оружие огромной мощности, не нуждающееся в использовании пороха. Сам же Кили наотрез отказывался что-либо комментировать, настаивая лишь на том, что созданная им машина еще недостаточно применима для промышленного использования. Но печать уже сделала свое дело: одни произносили его имя с благоговейным трепетом, другие сомневались, третьи подвергали его изобретение резкой критике, - в результате тихий и незаметный человек приковал внимание тысяч людей.
  После смерти Кили в подвале под лабораторией был найден источник пресловутой эфирной субстанции - обычный компрессор, которым Кили приводил в действие работавший на сжатом воздухе мотор, сконструированный по образцу воздушной пушки. Тайна загадочных взрывов и природа еще более таинственной движущей субстанции были раскрыты. Однако своим молчанием Кили сумел добиться как раз противоположного эффекта: он стал центром внимания публики, его имя было на устах у окружающих, о нем писали газеты. Кили сознательно подогревал любопытство людей именно своей скрытностью; приводя, например, посетителей на порог своей мастерской, он в последний момент захлопывал перед ними двери. (Подробнее об афере Кили см.: Орд-Хьюм А. Вечное движение,-М.: Знание, 1980, с. 136-Прим, перев.)
  Ранняя история развития науки и техники часто изобиловала как настоящими изобретениями, так и подобными мошенничествами. Однако если для алхимиков откровенная неудача грозила потерей имущества, положения или даже самой жизни, то для тех, кто хотел изобрести вечный двигатель, речь шла только об известности и славе. Философский камень и вечный двигатель одновременно оказались основными целями усилий постепенно формировавшейся светской науки. Однако только идея перпетуум мобиле смогла достаточно долго преодолевать те ловушки, которые выставляли на ее пути время и растущие знания человечества. И хотя общество давно смирилось с тем, что философский камень навсегда останется нерешенной проблемой алхимии, мысль о вечном дигателе все еще продолжала волновать сознание людей: тогдашнее увлечение проблемой перпетуум мобиле пронизывало буквально все слои общества - ею интересовались инженеры, физики, философы, священнослужители и даже главы государств. В XVII-XVIII вв., в пору наибольшей популярности этой идеи, не проходило и месяца, чтобы не появлялась новая схема или новая модель вечного двигателя. Земное притяжение, вода, воздух, огонь, магнетизм, даже сверхъестественные силы - все привлекалось для оправдания усилий и трудов исследователей в погоне за этой беспримерной иллюзией. Именно об этих усилиях, а также о том, какими путями шло развитие идеи перпетуум мобиле и как складывалась его судьба в пору расцвета, мы хотим рассказать в последующих разделах, посвященных разнообразным типам вечных двигателей и создавшим их людям.


предыдущая страница

оглавление

следующая страница