Текст книги "Воздух, которым мы дышим"
Автор книги: Евгений Мар
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 4 страниц)
Евгений Мар
ВОЗДУХ, КОТОРЫМ МЫ ДЫШИМ
О чем эта книга?
Прочел название и без труда узнал: перед тобою книга о воздухе.
Но что такое воздух?
Я вижу лес рук. Все просят слова.
– Воздух? Да нет ничего проще! Вот он, вокруг нас!
Мы дышим воздухом. Он входит в наши легкие, словно в кузнечные мехи, – это вдох. Уходит – выдох. А затем снова вдох и снова выдох. Как будто все просто. Но воздух, который мы выдыхаем, уже не тот – в легких с ним произошли удивительные перемены. Он что-то оставил, а что-то унес с собой, нам ненужное.
Мы дышим всегда – и когда бодрствуем, и когда спим.
Пронесся ветерок по лесу – и это воздух, в движении. Воздух колышет листья на деревьях, шевелит траву, трогает телеграфные провода. И они звенят, словно струны.
О чем? Пойди догадайся!
Тысячелетия ученые стараются раскрыть «секреты» воздуха, который нас окружает. Простое, на первый взгляд, оказалось загадочным, полным бесчисленных тайн.
И только два века назад люди узнали наконец, из чего состоит воздух.
Иной раз о воздухе говорят, как о чем-то не стоящем внимания, пустяковом.
– Этот человек строит воздушные замки, – смеются над каким-нибудь выдумщиком, – от такого настоящего дела и не жди!
Так ли это? Прочтешь книгу и побываешь в «воздушных замках». Это вполне возможно. И, уж конечно, совершишь не один рейс на могучих «воздушных кораблях», построенных не какими-то пустомелями-выдумщиками, а инженерами и рабочими. Это многочисленные «ИЛы», «ЯКи», «МИГи» и «ТУ-144» – флагман наших воздушных кораблей.
– Возить воздух – да это никчемное занятие, все равно что переливать из пустого в порожнее, – твердят иные.
Но какой воздух!
Мчится по рельсам товарный состав, а вагоны его не загружены до конца, платформы полупустые. Конечно, за такое хвалить нельзя. Плохо, значит, поработали железнодорожники. В самом деле, порой «воздух возят» вместо угля электростанциям и леса стройкам.
Однако что это?
Медленно, осторожно везет водитель мощного грузовика контейнеры с «жидким воздухом».
Надо сказать, что у нас давно научились превращать воздух в жидкость. Жидкий воздух нужен заводам, большим хранилищам продуктов – холодильникам, всюду, где требуется искусственный холод.
У жидкого воздуха температура 190 градусов ниже нуля.
Подобной температуры нет и на Северном полюсе.
А вот другая автомашина, тоже груженная воздухом. В стальных баллонах кислород, как раз та часть воздуха, которой мы дышим. Этот кислород требуется людям с больным сердцем или легкими. Разгрузят баллоны с кислородом в больнице, медицинские сестры наполнят им резиновые подушки и понесут их к постелям больных. Люди сразу получат облегчение, станут дышать чистым кислородом.
В некоторых больницах есть «кислородные палатки». Туда и ставят койку больного, лечат его кислородом. Или насыщают тем же кислородом минеральную лечебную воду, изготовляют целебный кислородный напиток.
Пей и выздоравливай!
У водителя машины, которая только то и делает, что перевозит важный груз – воздух, есть, конечно, и другие адреса.
Жидкий воздух и кислород необходимы многим нашим заводам. Одному, куда доставят жидкий воздух, требуется искусственный холод для нужд производства. На другом, куда прибыл кислород, рабочие режут металл газовым кислородным «ножом». Режут легко, словно бумагу.
На заводах, где варят сталь, кислород помогает плавить металл быстрее. Тут нужна «кислородная добавка», и притом немалая.
С тех пор как люди узнали, что воздух – смесь разных газов, и научились делить его на составные части, они нашли для каждой из этих частей свое применение.
Безбрежный воздушный океан, что окружает нас, оказался богатейшей кладовой драгоценного и к тому же дарового сырья, настоящей сокровищницей с открытыми настежь дверями: бери, пользуйся, если умеешь.
Самую большую часть воздуха составляет азот. Его следовало бы назвать хлебом, падающим с неба. Азот – замечательное удобрение для наших полей. Он добывается из воздуха. И на азотно-туковых комбинатах соединяется с другими, нужными растениям веществами – туками.
Поля, что прежде давали плохой урожай, после такой дополнительной «пищи» становятся плодородными. Миллионы тонн хлеба получит наша страна.
Но, однако, вернемся с полей, где растят хлеб или картофель, в город, с его ярко освещенными улицами. Здесь мы встретим некоторые другие составные части воздуха, действующие вполне самостоятельно. Вот одна из них уже зазывает нас, весело подмигивая: «Взгляните, пожалуйста!»
Светящаяся вывеска из огромных стеклянных букв. Они горят то розовым, то алым, то желтым светом. Ясно читаем название магазина: «Электрические товары». Между прочим, газ, которым наполнены стеклянные буквы – аргон или неон, – добыт из воздуха.
Попросим продавца показать нам криптоновую электрическую лампу. Что ж, ничего не скажешь, отличная лампа! Она светит ярко и служит долго. Криптоновая лампа, может быть, освещает и вашу классную комнату или стоит у тебя на столе. Она заполнена криптоном – газом, добытым из воздуха.
Кислород, азот, аргон, криптон – это еще далеко не все сыновья могучего воздушного океана. Их еще немало. И нам предстоит познакомиться с ними.
Чудак из Милета
Этого высокого, стройного человека звали Анаксимен. Но чаще к нему обращались просто:
– Здравствуйте, Учитель!
Анаксимен приветливо улыбался в ответ. Он в самом деле был добрым учителем и детей и взрослых.
Знаменитый ученый прославивший греческий город Милет, вел жизнь простого труженика.
Чаша воды, немного хлеба с медом – так начинал свой день человек, которого вот уже и тысячи лет называют «певцом воздуха».
Каждое утро Учитель милетцев спешил на стадион. Там он усердно толкал тяжелый мешок с песком, подвешенный к перекладине, и делал несколько пробежек по беговой дорожке.
Занятия Анаксимен проводил под открытым небом, в пригородных рощах Милета. Он говорил ученикам:
– Воздух – главное, чем живет все живое на земле: люди, животные, растения. От воздуха все пошло: вода, огонь, даже эти скалы!
И вел своих учеников в городские кузницы, показывал, как кузнец, нажимая на кузнечные мехи, добавлял воздуха и пламя от этого становилось ярче.
Учитель утверждал:
– Воздух и есть «отец огня»!
Затем Анаксимен вел всех к морю. И, указывая на парусники, что везли грузы из Милета до самого Понта Эвксинского – так называлось Черное море, – замечал:
– Это воздух надувает паруса кораблей.
Но вот взор его привлекала низко летящая чайка. Птица парила над морем.
– Смотрите! Это просто удивительно! Воздух держит птицу словно на ладони. Сегодня воздух – дорога птиц. Но придет время, он станет дорогой людей.
Это Анаксимен утверждал 2500 лет назад. Вот как далеко глядел ученый из Милета.
Когда в доме милетца рождался ребенок и родители устраивали торжество, они считали за честь, если их дом посетит Учитель.
Анаксимен спешил к младенцу, который, по обычаю милетцев, покоился на отцовском щите. Щит – это и была люлька будущего воина. Гость с удовольствием замечал, как ровно дышит новый милетец, как розовеют его щечки.
– Без первого вдоха не будет и первого шага, – говорил Анаксимен счастливым родителям. – Учите его не только правильно ходить, но и правильно дышать. И он вырастет богатырем.
Анаксимен был прав.
Разве не учат и нас правильному дыханию?
«Дышите ровно». – слышим мы каждое утро по радио.
Простившись с новорожденным и его родителями, Анаксимен торопился к солнечным часам. Он соорудил их на главной площади Милета, близ городского Форума, где граждане обычно проводили собрания. Возможно, это были первые в мире солнечные часы.
Анаксимен считался замечательным астрономом. Он умел различать звезды, объяснял солнечные и лунные затмения, рассказывал, как образуются дождь и град.
Дома в глубоком погребе хранил Анаксимен градины величиной с куриное яйцо. Это была редкая находка. Он показывал ее гостям. Тогда еще жило поверье, будто град – слезы богов, которые рассердились за что-то на людей.
– Град – оледеневшие частицы воды, не более, – объяснял Анаксимен. – Его посылают на землю не боги, а холодный воздух. Он, смотрите, способен и воду превратить в камень.
И хотя Анаксимен не обладал знаниями современных нам ученых и не знал, из каких частиц состоит воздух, все же первым предугадал значение окружающего нас воздушного океана.
Фонари в ту пору были неизвестны даже в таких богатых городах, как Милет, где строили водопровод и мостили улицы.
Узенькие мостовые поблескивали то здесь, то там мерцающими камешками. Они и указывали Анаксимену путь к дому, когда он в темноте возвращался с поздних собрании, где милетские ученые вели споры между собой, в том числе и о воздухе.
Умыв лицо струйками фонтана, певец воздуха с удовольствием вдыхал свежий ветерок, дующий с Ионического моря, и произносил при этом те слова, с которых начинал лекции ученикам:
– Воздух! Все от него. Начало всему – воздух!
Может быть, не так уж ошибался Анаксимен из Милета – астроном, строитель, ученый. Конечно, не все можно добыть из воздуха или сделать с помощью воздуха, послушного теперь человеку, но, право, очень многое. Впрочем, вы убедитесь в этом сами!
Почему замолчали часы
Томас Грешем, советник английской королевы Елизаветы, человек просвещенный, известный в Лондоне покровитель наук, составил завещание, которое удивило главного лондонского нотариуса.
А тот за свой долгий век привык ко всяким чудачествам своих клиентов. Одна богатая леди сообщила нотариусу, что все свое огромное состояние завещает… любимой собачке. Эту собачку должны были кормить и холить десятки слуг.
Иные богачи все свое имущество – дома, земли – завещали церквам да монастырям. Но с условием, чтобы монахи ежедневно поминали их в молитвах.
Нет, Томас Грешем ничего не требовал для себя. Не хотел он и славы. В составленном завещании он передал свои обширный дом с находящимся в нем имуществом городу Лондону, который очень любил, но с условием, чтобы в его просторном доме безвозмездно поселились семь молодых ученых и раз в неделю по очереди читали лекции для народа.
В «колледж» Грешема, так вскоре окрестили лондонцы этот дом, по пятницам приходили сотни людей. Там ученые не только читали лекции, но и показывали всякие опыты, привлекавшие и старых и совсем юных. «Королевское научное общество», созданное в этом доме, занималось, между прочим, и разгадками тайн «воздушного океана».
Итальянский ученый Торичелли, любимый ученик великого Галилея, только что изобрел барометр – прибор, измеряющий воздушное давление. Барометр показали в доме Грешема.
Русский ученый Михаил Ломоносов сумел доказать, что воздух весит. И вес его можно узнать. Об этом тоже докладывали на собраниях Королевского общества.
Торичелли поразил мир, открыв пустоту, то есть пространство, в котором почти нет воздуха. Оно с той пори так и называется «торичеллиева пустота». И эта пустота, хотя и неполная, оказалась в руках людей немалой силой.
Немецкий ученый фон Герике – бургомистр города Магдебурга – одним из первых в мире занялся изучением пустоты и ее неведомой еще силы. Он не считал это забавой или ненужным занятием. Ученый заказал мастерам большие медные полушария. Составил их вместе, а затем попытался с помощью насоса выкачать оттуда воздух. До этого опыта Герике магдебургские – так их назвали – полушария легко разъединялись руками, ну совсем как половинки спелого яблока. А теперь когда воздух из них по возможности выкачали, отделить одно полушарие от другого не смог даже самый сильный в Магдебурге человек. Он успешно выступал в местном балагане и легко поднимал на доске десять магдебургцев. Силач долго пыхтел над полушариями и наконец поднял вверх свою рукавицу, как бы признавая поражение.
Оказывается, это воздух снаружи сдавил магдебургские полушария, внутри которых была пустота.
И только шестнадцать лошадей из городской пожарной команды, когда их по приказу ученого бургомистра привязали к скобам полушарий, сумели их разъединить.
Члены Королевского общества, знаменитый ученый Роберт Бойль и его молодой друг Роберт Гук, решили продолжить опыты с пустотой и узнать значение воздуха для всего живого на земле.
Они тоже выкачивали воздух из сосуда. И, поместив туда то воробья, то мышь, в который раз убеждались, что от недостатка воздуха животные постепенно гибнут.
Но стоило только пустить воздух в сосуд, воробей оживал, а мышь начинала весело бегать. И даже кошка, которая чуть не протянула лапы, едва был пущен воздух, замяукала как ни в чем не бывало.
Проверку проходили и различные вещи. Оказалось, что и для них воздух имел немалое значение.
Роберт Гук, как настоящий ученый, был человеком весьма любознательным. Однажды он опустил на дно сосуда, из которого постарался выкачать воздух, часы, подаренные ему отцом. Он любил и гордился точным ходом старых часов, сработанных отличным мастером.
Вначале, когда в сосуде еще оставался воздух, часы тикали, как обычно: «Мы живем, тик-так, мы живем, тик-так». Это был брегет – часы особенные, со звоночком. Захочет Гук, и они напомнят ему: «Пора обедать или ужинать, пожалуйте к столу». Однажды они прозвенели в сосуде, куда их положил владелец, сообщая ему – наступила пора обеда.
Куда там! Гук и не думал прерывать опыт и продолжал выкачивать воздух. Тем более, что на этот раз заметил нечто весьма интересное. Воздух в сосуде все убывал и убывал, а стрелки часов продолжали аккуратно и точно двигаться, но вот что поразило Гука – часы вдруг замолчали.
– Что ж тут удивительного! – объяснял Бойль своему молодому другу. – Всякий звук есть результат колебания воздушной волны. Запомните это, мой Роберт! И прибавьте-ка в сосуд побольше воздуха!
Воздух снова вошел в сосуд, и часы, которые так и не остановились, снова «заговорили».
Опыт удался.
Гук вынул свой брегет и взглянул на циферблат. Время часы показывали точное. Жена в самом деле заждалась с обедом: надо торопиться. А вечером он спешит в «колледж». Там назначена лекция-концерт на тему: «Воздух и звук». После опыта с часами это было весьма кстати.
Лектор-музыкант объяснял роль воздуха в передаче звуков и демонстрировал игру на различных инструментах.
Он сыграл веселую песенку на шотландской дудочке, пошутив, что «играют они вдвоем: он и воздух». Затем исполнил марш на трубе. И наконец взялся за скрипку. Он протянул ее в сторону зала и показал изящный вырез в корпусе скрипки так, чтобы его все видели.
– На этот раз мой «постоянный партнер» – воздух, – сказал музыкант, – там, внутри. Не было бы воздуха в корпусе, скрипка издавала бы разве один скрип, оправдав свое название.
Жена лектора-музыканта села к арфе. Если бы не колебания воздуха, вызванные движением струн, арфа молчала бы, как часы многоуважаемого мистера Гука в сосуде без воздуха. А сейчас все заслушались прекрасной игрой арфистки.
Концерт кончился. Однако достопочтенный мистер Гук по просьбе публики должен был показать свой брегет, который молчал в безвоздушном пространстве и звучал в воздухе.
К удовольствию Гука, его брегет зазвонил и как бы пригласил всех к ужину.
Гости вышли в сад, вдыхая свежий воздух.
Сад был полон звуков.
Шелестели листья.
Где-то вдали пели птицы.
Это воздух-чудесник доносил до всех и шелест травы и голоса птиц.
Продолжение следует
Ученые Роберт Бойль и Роберт Гук – «два самых упрямых Роберта на свете», как прозвали их жители Оксфорда, там они работали до переезда в Лондон – провели сотни опытов, чтобы получить в своих сосудах искусственный воздух.
Это было очень важно. Шла вторая половина семнадцатого века, ученые уже набрасывали проект подводной лодки. Искусственный воздух наверняка понадобится ее экипажу. Бойлю и Гуку следовало торопиться.
Однако неудача за неудачей преследовали ученых.
Для того чтобы получить хотя бы первые пробные порции искусственного воздуха, Роберт Бойль и Роберт Гук использовали самые различные материалы– от селитры до мела. Но, увы, их газ не годился для дыхания.
Пробыв в колпаке с искусственным воздухом, созданным Бойлем и Гуком неизбежно погибали и воробьи и мыши.
Только сто лет спустя, после того как в «колледже» Грешема Бойль и Гук производили свои опыты, секрет воздуха был наконец разгадан.
Это удалось сделать французу Антуану Лавуазье. Он сумел добыть из воздуха, которым мы дышим, его составные части и каждой из них дал название. Это им был назван кислород, без которого, мы знаем, невозможно ни дыхание, ни горение, азот – что означает в переводе с греческого языка «безжизненный». Азот составляет две трети воздуха, который нас окружает. Непригодный для дыхания, он, как вы уже знаете, оказался необходим нашим полям. И, наконец, углекислый газ. Его-то и выдыхают люди, животные и растения. Но растения с жадностью и поглощают углекислый газ – питаются им. Поэтому его называют «пищей растений». Это оказался тот самый «искусственный воздух», который, не зная того, и получили во время своих опытов Бойль и Гук. Если бы ученые поместили в свои сосуд с добытым ими воздухом любой цветок, они убедились бы: этот газ совершенно необходим для растений, хотя и не годен для людей.
Французский химик Антуан Лавуазье поднимался вверх по ступенькам знаний, полученных до него учеными многих стран, и пришел наконец к великому открытию: установил, что воздух состоит из смеси различных газов.
Впрочем, над изучением свойств воздуха и использованием всех его составных частей для нужд человека и сегодня работают тысячи ученых.
Дело, начатое Анаксименом из Милета, продолжается.
Кем знаменита Рязань?
В древнем русском городе Рязани служил у местного воеводы подьячим молодой человек по прозванию Крякутной. Так утверждает предание.
Был он родом из Нерехты. И охотно отзывался, когда кто-нибудь говорил ему:
– А ну-ка, нерехтец, прочитай нам эту грамоту!
И, послушав подьячего, люди долго и горестно чесали затылки. Царская грамота ничего доброго обычно не обещала.
Нерехтец читал, и все узнавали, что царь велел тотчас собрать новый оброк с крестьян. Или что в войско царское должны явиться молодые люди вместе с конями, седлами и оружием по десятку с каждого села.
Из хозяйства уходили на ратную службу и работник и конь. Да и седло с уздечкой стоило по тем временам немало.
Иногда молодой подьячий читал царские указы прямо на площади. Слушали его люди, сняв шапки и низко опустив голову. И без того было все ясно. Палач уже устанавливал тут же на площади деревянную дыбу, чтобы сразу же после прочтения грамоты дать по двадцать пять ударов плетью не уплатившему оброк или тому, кто нарушил иные законы государевы.
У доброго нерехтца сердце заходилось, когда он читал такой указ. Жаль ему было людей. Воевода уже не раз грозил согнать подьячего со двора: не было у него «строгости в голосе».
Но не прогонял и даже ценил его. Торговые люди из других краев были частыми гостями Рязани. А нерехтец знал разную грамоту, легко переводил и с татарского, и с персидского, и с иных языков. Тогда это называлось «толмачить».
Языкам Крякутной научился еще в Нерехте, где жили его родители: отец – бедный сельский священник и добрая мать-попадья, баловавшая единственного сына то медовыми оладьями, то блинами со сметаной.
Все свое свободное время нерехтец проводил за книгами.
Из книг узнал он и сказание о мудром Дедале и его сыне Икаре. Отец и сын изготовили крылья из орлиных перьев, склеенных воском. И поднялись в небо. Хорошо держали их орлиные крылья, одетые на руки по самые плечи. Но молодой Икар не слушал уговоров отца, он поднимался все выше и выше, чтобы быть ближе к солнцу. И солнце рассердилось за эту дерзость. Оно растопило воск, который склеивал крылья Икара. Он погиб, наказанный за смелость самим богом солнца Юпитером.
Крякутной, давно мечтавший стать русским Икаром, не раз поднимался на самый высокий в Рязани холм и молча стоял там, наблюдая за свободным и гордым полетом птиц. Наконец нерехтец, таясь от людей в заброшенной часовне, изготовил большой змей с веревочным сиденьем. Он долго выбирал погоду с благоприятным воздушным течением и однажды благополучно спустился на змее с невысокого холма. Тогда он впервые ощутил счастье полета.
Нерехтец давно заметил, что нагретый воздух легче холодного. Словно сердясь на людей, теплый воздух долго воет в печной трубе, а затем с силой устремляется вверх.
«А что, если им заполнить шар? Он, пожалуй, сможет поднять человека ввысь», – подумал нерехтец и решил использовать для этого как оболочку шара свои мешки, из тех, которые в ту пору называли на Рязанщине фурвинами. Они служили людям для хранения верхней одежды.
Крякутной заполнил такой мешок дымом от сожженной им в печи соломы, туго завязал фурвин веревкой да еще приделал к нему веревочное сиденье.
Рано утром Крякутной вытянул это свое сооружение на городскую площадь. Она была почти пуста. И только небольшая толпа зевак да побирушек, ночевавших на паперти у церкви, поеживаясь от холода и позевывая, молча наблюдала за его полетом. А иные, узнав подьячего, отпускали по его адресу шуточки:
– Куда собрался, нерехтец? Не думаешь ли ты с верхотуры читать нам царские указы, и так слышим их предостаточно!
Только один уже седой крестьянин снял шапку, перекрестился и сказал нерехтцу:
– Доброго пути, парень!
Словно понимал, что отважный нерехтец показывал людям дорогу в высоту.
Сколько их будет потом, таких же смелых и дерзких!
Между том Крякутной, с трудом удерживая свой фурвин, принявший форму шара, поудобнее уселся на веревочную перекладину.
Подул ветер, и первый на свете воздушный шар медленно и плавно стал подниматься в высоту.
На площади к этому времени уже было полно народу.
– Назад, назад, чертов сын! – орал едва успевший натянуть кафтан воевода.
Тем временем нерехтец, управляя шаром с помощью веревок, готовился к посадке на открытой поляне. Приоткрыл клапан и стал понемногу выпускать из него дым.
И вдруг неожиданно порыв ветра понес нерехтца в сторону церковной звонницы.
Не миновать бы гибели нерехтцу, не ухватись он за колокольную веревку.
Так негромкий удар колокола возвестил рязанцам о подвиге Крякутного из Нерехты, первого нашего воздухоплавателя.
Это произошло, как сообщает рязанский летописец, в 1731 году, за полвека до того, когда французы братья Монгольфье выпустили неподалеку от Парижа свой воздушный шар.
Братья сами так и не рискнули подняться на шаре. Но в корзине, привязанной к шару, наполненному, как и фурвин Крякутного, дымом, все же находились воздушные пассажиры – баран, петух да утка.
Благополучная посадка этого воздушного шара и его «экипажа» сделала братьев Монгольфье знаменитыми на весь мир. Отовсюду они получали заказ на изготовление воздушных шаров.
А Крякутной вынужден был покинуть город Рязань. Новый рязанский подьячий прочел на площади царев указ об изгнании нечестивца, который «попрал божьи законы».
Нерехтец, как вспоминали, уходил из города, не склонив головы. Он гордо нес на плече свое единственное богатство – фурвин, оболочку первого воздушного шара.
Толпа зевак провожала его свистом, вслед ему летели камни.
