Текст книги "И вечный поиск… (Книга о вечной жажде открытий, о поисках и находках, о путешествиях в прошедшее и будущее)"

Автор книги: Владимир Мезенцев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 23 страниц)

Этот «сверкающий камень»

…Предание рассказывает: финикийский торговый корабль укрылся от бури в небольшой бухте Средиземного моря. Моряки сошли на пустынный песчаный берег. Развели костер. Корабельный повар принес из трюма большие куски соды, которую везли продавать в Египет, бросил в огонь и поставил на них котел.

Утром в золе потухшего костра моряки с удивлением увидели какие-то прозрачные камни, сверкающие на солнце.

Так, если верить рассказам древних, было впервые получено стекло – сплав песка с содой. Произошло это около трех тысяч лет назад в Финикии, близ устья реки Бел (территория современной Сирии).

Невозможно проверить, так ли все происходило в действительности. Известно только, что песок с берегов реки Бел высоко ценился древними финикийскими стеклоделами, изделия которых славились на всем восточном побережье Средиземного моря.

Около 2600 лет назад стеклоделие было широко развито в Месопотамии. Мастера Вавилона умели делать цветное, золоченое и прозрачное стекло. Здесь же научились строить печи, в которых поддерживалась необходимая высокая температура.

Изобретение стеклодувной трубки в I веке до новой эры по справедливости считается одним из выдающихся открытий человеческой мысли. Оно сделало стеклоделие искусством. Стеклодувная трубка позволила выдувать из жидкой раскаленной массы изделия самой различной формы. Выдувать, а не отливать в формах. Из стекла делали кувшины и вазы, светильники и архитектурные украшения, браслеты и кольца.

Финикийские ремесленники первыми стали ставить на своих изделиях клеймо. Изделия с именами Аристона, Артаса и Знниона из Сидона были известны далеко за пределами страны. Позднее один из них, Эннион, переселившись в Италию, стал родоначальником европейского стеклоделия; центром его стал остров Мурано, близ Венеции.

Искусство муранских художников-стеклоделов достигло вершин мастерства. Созданные ими бокалы и вазы до сих пор удивляют своим совершенством. В Ленинграде, в Эрмитаже, хранится венецианский бокал ювелирной работы. Высота его достигает полуметра. Особенно искусно сделана крышка бокала – она украшена стеклянными цветами и орнаментом.

Прошло время, и секреты острова Мурано перестали быть секретами. К XVII веку уже во многих европейских странах появились мастера стеклянных дел.

Изготовление «сверкающего камня» было поставлено на широкую ногу еще в Киевской Руси. При раскопках древних поселений найдены разнообразные стеклянные изделия и остатки стекловаренных печей X–XI веков.

Индустриальный век потребовал от стекла новых качеств – огнестойкости и прочности, эластичности и электропроводности.

Эластичное стекло можно изгибать и завязывать, как шелковую ленту. Пружины из такого стекла не уступают стальным.

Огнестойкое стекло называется пирекс. На вид его трудно отличить от обычного, но состав его другой. Вместо соды употребляют борную кислоту. Поставьте стакан из пирекса на огонь, нагрейте и бросьте в воду – он не растрескается, не лопнет.

А прочное, безосколочное стекло называют триплексом. Делают его так: два листа обычного стекла прослаивают тонким прозрачным целлулоидом. Разбейте такое стекло на мелкие осколки – они не разлетятся, приклеенные к целлулоиду.

Стеклянная пряжа… Есть и такая. Она пушиста, как шерсть, из нее готовят ткани, не боящиеся огня.

Все большее применение находит теперь стекло в строительстве. В сочетании с алюминием оно придает зданиям изящество, легкость, обилие света. Можно не сомневаться, что города и заводы будущего расцветут всеми красками «сверкающего камня».

И еще: стекло с успехом заменяет теперь бумагу. Стеклобумагу готовят из тончайших стеклянных волокон. Она не боится ни огня, ни воды. На ней можно писать и печатать. Пока производство такой бумаги еще не налажено, но ее уже называют «бумагой двухтысячного года».

КАК МНОГО ДЕЛ СЧИТАЛИСЬ НЕВОЗМОЖНЫМИ, ПОКА ОНИ НЕ БЫЛИ ОСУЩЕСТВЛЕНЫ.

Плиний

И ТРУДОМ, И ВДОХНОВЕНИЕМ

Многое нужно сделать на земле, делай это скорее.

К. Цеткин

Родословная киноленты

Кинематограф – великое творение человеческой мысли. Это было одно из тех изобретений, которые зримо и ярко раздвинули горизонты нашей жизни. Первые демонстрации «движущихся картин» потрясли зрителей. Когда на экране появлялись тигры, львы или поезд, идущий на зрителей, многие в зале вскакивали и бросались к выходу…

Кино – тоже плод усилий многих людей. Известно не менее двадцати изобретателей, работавших в разных странах над созданием киноаппаратов, – И. Тимченко и А. Самарский в России, Ж. Плато в Бельгии, Ж. Демини во Франции, Т. Эдисон в США… Однако патент на киносъемочный и кинопроекционный аппараты получили в феврале 1895 года французы братья Люмьер.

Месяц спустя они продемонстрировали парижанам свой первый кинофильм «Выход рабочих с фабрики». Это была самая бесхитростная, как говорят в наше время, документальная съемка, но впечатление картина произвела огромное.

В России уже в следующем году «живые картины» показывали на Нижегородской ярмарке, а затем кинотеатры появились в других городах.

Рассказывают, что один из братьев, Луи Люмьер, уже на склоне лет (он умер в 1948 году членом Французской академии наук) признался одному из друзей: «Я изобрел кино потому, что заболел гриппом и должен был в течение трех дней лежать в постели. От нечего делать я и разработал проект кинематографа. Во время болезни ко мне зашел Огюст. Я сказал брату важную фразу: „Пленка должна двигаться прерывисто“».

Случайность? Да, многие ученые признавали, что она не так уж редко помогала им в научной работе. Академик А. Е. Фаворский говорил: «Все то, что я сделал, это не есть исключительно результат одних моих талантов и одного моего труда, только моих исканий. В жизни каждого человека играет большую роль случайность, так называемое везение. И в моей жизни эти случайности, и именно счастливые случайности, сыграли большую роль».

В истории химии случайность не раз помогала исследователям. Русский химик К. Фальберг открыл новое вещество только потому, что по рассеянности… не вымыл руки перед обедом. За столом он с удивлением почувствовал, что ест очень сладкий хлеб. Химик поспешил в лабораторию и обнаружил в одном из сосудов, с которыми он проводил опыты, неизвестное вещество, которое оказалось более сладким, чем сахар. Это был сахарин.

Можно вспомнить другие более или менее случайные открытия в самых различных областях науки и техники. Но при этом надо иметь в виду, что «случайные» открытия приходят только к тем, чьи мысли заняты научным поиском. «Нужно с известной мыслью вставать и ложиться, – говорил наш знаменитый физиолог И. П. Павлов, – и тогда ты рано или поздно задачу решишь». Вот тогда возможно, что решить поможет «счастливый» случай.

Но мы отвлеклись от темы. Действительно, братьям Люмьер помог случай. Мысль о том, что пленка должна двигаться прерывисто, оказалась решающей. При киносъемке и при демонстрации фильма пленка движется как бы толчками, не долее секунды останавливаясь перед объективами съемочной камеры и кинопроектора – механизма, который в течение секунды задерживает ленту 24 раза перед объективом съемочной камеры, и на ней запечатлевается 24 кинокадра будущего фильма.

Во время съемки люди движутся, деревья качаются и т. д. Поэтому каждый кадр будет чем-то отличаться от других – на одном человек стоит, на следующем чуть поднял ногу, чтобы идти, и так далее. Каждый кадр только на мгновение задерживается перед объективом проектора и отбрасывается на экран. Другими словами, перед зрителем каждую секунду проходит 24 кадра один за другим, но наши глаза воспринимают их не раздельно, а слитно, потому что глаза сохраняют увиденное на промелькнувшем кадре на десятую долю секунды дольше. Кадр уже исчез из поля зрения, а мы его еще видим, отдельные кадры – 24 снимка в секунду – сливаются в нашем представлении в общую картину: люди и машины движутся, появляются одни, другие…

Более трех десятилетий кинематограф молча удивлял и радовал людей. Затем он заговорил, и это стало как бы вторым открытием кино. Миллионы и миллионы людей во всем мире теперь могут увидеть, «как в жизни», исторические события, происшедшие в прошлом, побывать вместе с географами в отдаленных уголках земли, опуститься вместе с учеными на дно Мирового океана, подняться с космонавтами к звездам.

Более того, кино стало замечательным средством научного исследования.

Возможно, кто-то из вас видел, как на экране прямо на глазах распускается цветок или растет, поднимаясь все выше, трава. И все это не в мультфильме, а в действительности – натурные съемки. Как же это делается?

Вы уже знаете: обычная киносъемка производится со скоростью 24 кадра в секунду. Демонстрируется фильм на экране с той же скоростью. Но что получится, если мы станем снимать в секунду только один кадр, а кинопроектор пускать с обычной скоростью – 24 кадра в секунду? Все движения на экране ускорятся в 24 раза. А если снимать один кадр в минуту? Тогда события на экране будут развертываться в 1440 раз быстрее, чем в жизни!

Вот тогда и можно увидеть на экране, как распускается цветок. Тюльпан расцветает за пять часов. Снимем этот процесс со скоростью один кадр в минуту, получится триста кадров. Если их пропустить с обычной скоростью, на экране за двенадцать с половиной секунд расцветет тюльпан.

Замедленная киносъемка называется цейтраферной. А можно проделать и обратное: снимать со скоростью, скажем, 2400 кадров в секунду и фильм демонстрировать как обычно. На экране все замедлится в сто раз. Таким путем можно воочию разглядеть, как летит пуля, как происходит во всех подробностях взрыв горных пород и т. д. Скоростные киносъемочные аппараты – их называют рапидаппаратами – снимают со скоростью тысячи кадров в секунду.

А можно ли заснять на кинопленку мельчайшие, невидимые глазами существа, скажем микробы? Для этого в одну установку объединяют микроскоп и киносъемочный аппарат – на экране мы увидим со всеми подробностями жизнь микроорганизмов.

Наш спутник – телефон

Один из наших незаменимых спутников – телефонный аппарат – в 1976 году отметил свое столетие.

Созданный американским изобретателем Александром Беллом, он с восторгом был принят современниками.

Это «величайшее из чудес, связанных с электрической телеграфией», как писал тогда выдающийся английский физик лорд Кельвин, автор ряда изобретений в области электротехники.

История этого замечательного изобретения, как и многих других, небезынтересна. Не обошлось в ней и без «счастливого случая», и без судебных разбирательств…

Летом 1875 года Белл трудился над решением совсем иной задачи. Он хотел создать устройство для телеграфа, которое позволило бы передавать по проводу одновременно несколько сообщений.

Наступил день испытания нового аппарата. В нем были тонкие металлические пластинки – контакты; вибрируя, они разрывали электрическую цепь. Неожиданно Белл заметил: как только в передающем аппарате задевали пластинку и она начинала звучать, другая пластинка, в приемном аппарате, вторила ей.

Белл понял всю важность своего открытия и тут же стал претворять в жизнь заманчивую идею – передавать по проводу не точки – тире азбуки Морзе, а живой разговор.

Прошло несколько месяцев, и в патентное бюро поступила его заявка на изобретение телефона.

Белл ликовал. Аппарат, им сконструированный, позволял вести разговор на расстоянии нескольких километров. Лишь позднее он узнал, что в тот же день два часа спустя в патентное бюро поступила еще одна заявка на то же изобретение, заявка Э. Грея.

Впоследствии состоялось почти шестьсот (!) судебных разбирательств, на которых устанавливали, кто же изобрел телефон? Белл выиграл все процессы.

Что касается широкого признания его изобретения, то тут далеко не все было хорошо. Когда изобретатель начал продавать свои телефонные аппараты, одна из газет в Бостоне потребовала от властей, чтобы полиция обратила внимание на сумасшедшего, «который вытягивает у доверчивых людей деньги, показывая им аппарат, могущий якобы передавать на расстоянии человеческий голос посредством металлической проволоки».

Конечно, изобретение Белла было еще не усовершенствовано. Как говорил Эдисон, «нетрудно делать удивительные открытия – трудно совершенствовать их настолько, чтобы они получили практическое значение». Надо сказать, что здесь телефону повезло.

Тысячи талантливых изобретателей всего мира занимались улучшением его. В том числе и русские умельцы. Изобретатели М. Махальский и П. Голубицкий предложили использовать в телефонном аппарате угольный порошок – он увеличил чувствительность аппарата, дальность телефонных разговоров резко возросла.

В 1887 году К. Мосцицкий сконструировал первый автоматический телефонный коммутатор[18]18
  Аппарат, который включает и отключает отдельные элементы электрической цепи.


[Закрыть], а через семь лет С. Апостолов создал автоматическую станцию на десять тысяч номеров.

Новые, «планетарные» возможности получил телефон после того, как появилось радио. Радиотелефон позволил разговаривать через континенты и океаны.

Интересно также вспомнить, что самая первая телефонная связь в нашей стране родилась в Нижнем Новгороде в июне 1881 года. Между двумя телефонными аппаратами было всего около полутора километров. А четыре года спустя в Москву можно было позвонить по проводам из Коломны, Подольска, Серпухова.

Прошли десятилетия. Новые научные открытия. Изобретатели вносят свой вклад в совершенствование телефонной связи.

Например, сейчас создана система трехстороннего разговора: с одного телефона можно вести одновременный разговор с двумя слушателями. Еще одна новинка: вы разговариваете по телефону и в то же время кто-то пытается связаться с вами. А вдруг это срочный разговор? Не отсоединяясь от первого абонента, вы можете ответить второму и, если потребуется, разговаривать с одним или другим по вашему желанию.

…Вы безуспешно пытаетесь соединиться с нужным человеком – его телефон все время занят. Тогда вы даете задание телефонному аппарату продолжать набирать нужный номер; когда абонент освободится, аппарат даст об этом знать.

Стали привычными для нас и дальние междугородные разговоры. Появился видеотелефон – когда разговаривающие по телефону видят друг друга.

…По-разному отмечает человечество заслуги творцов науки и техники. В день, когда умер создатель телефона Александр Белл, на его родине на минуту были выключены все телефонные аппараты, а было их к тому времени (в 1922 году) там уже около тринадцати миллионов.

Зоркий помощник

Темная осенняя ночь. Шумящий в листве холодный дождь и резкие порывы ветра заглушают шаги нарушителей, проникших в запретную зону. Преступники уверены в том, что им удастся незаметно подойти к охраняемому объекту и совершить свое черное дело. Они рассчитали все: изучили по карте местность, наметили свой путь, готовы и к встрече с часовыми.

Все идет как рассчитано. Так думают нарушители. Но еще когда они находились в двух километрах от объекта, в помещении охраны был принят сигнал: на таком-то участке внешней линии заграждения прошли неизвестные.

Несколько минут спустя к начальнику охраны поступил второй сигнал: нарушители пересекли внутреннюю линию заграждения. Теперь «гостей» можно встречать! Еще несколько минут – и нарушителям пришлось сдаться окружившим их работникам охраны.

В рассказанном нет никакого вымысла. Такая замечательная охрана, основанная на принципе световой преграды, уже давно известна в науке и технике. Чтобы хорошо разобраться в ее секретах, вспомним одну страницу истории науки.

В конце прошлого века профессор Московского университета А. Г. Столетов подробно исследовал крайне интересное физическое явление: когда он освещал металлические пластинки светом электрической дуги, в них возникал электрический ток. Свет рождал электричество!

Позднее ученые установили, что свет выбивает с поверхности различных веществ мельчайшие электрические заряженные частицы – электроны. Они-то и создают электрический ток.

Явление было названо фотоэлектрическим эффектом, и на его основе были созданы своего рода электрические машины – фотоэлементы.

Фотоэлементы бывают разные. В одних ток возникает при освещении светом солнца или лампы, в других – когда на них падают невидимые инфракрасные лучи. Вот как они применяются в технике безопасности.

В опасной зоне у мощного пресса находится фотоэлемент. Свет в виде узкой полосы – световой преграды – падает на фотоэлемент. Возникающий в нем слабый электрический ток усиливается и поступает к тормозу пресса. Пока прибор освещен, тормоз выключен. Но стоит только человеку, работающему у машины, загородить полоску света, как ток прерывается – и тут же включается тормоз. Человек, попавший в опасную зону, автоматически останавливает пресс.

Фотоэлементы пропускают людей в метро, считают изделия, движущиеся по конвейеру. Как только изделие пересекает световой луч, сила тока в фотоэлементе резко падает, и в это время автоматически поворачивается колесо счетчика, соединенного с фотоэлементом.

На спортивных состязаниях, как только спортсмен пересечет «ленточку» света, сработает реле, включая электромагнит, который нажимает кнопку секундомера.

Судья может не сразу нажать кнопку секундомера; с электрическим глазом этого не случится, он отмечает время старта и финиша с точностью до сотых долей секунды.

Представьте себе, что вы обнаружили в лесу лисью нору. Зверь чуткий, осторожный, а вам так хочется заснять лису в естественной обстановке, когда она не чует опасности! Соедините фотоаппарат с фотоэлементом и установите их так, чтобы осторожная лиса, выходя из норы, не миновала световой преграды.

Понятно, что здесь преграда из обычного, видимого света не годится. Зато надежно сработают невидимые инфракрасные лучи… Вспышка магния – и лесной зверь запечатлен на фотографии во всей своей красе.

Так можно снимать жизнь животных и птиц в естественной обстановке, что, как известно, обычно сделать очень трудно.

И таким же образом, установив преграду на невидимых лучах, можно надежно охранять секретные объекты.

Фотоэлементам можно поручить пожарную службу на складе горючих материалов. Помещение разбивают на участки, и на каждом из них «дежурит» фотоэлемент. Обнаружив огонь, он в доли секунды включит тревожную сигнализацию и, не дожидаясь помощи, сам начнет тушить пожар. Автоматически включаются насосы и краны, из них хлещут струи воды.

Фотоэлемент может отзываться и на появление дыма. Огня еще нет, а бдительный автомат уже бьет тревогу.

А как вы думаете, можно ли стрелять светом? Можно!

В стволе светового ружья находится небольшое вогнутое зеркальце и маленькая электрическая лампочка с точечной нитью накала. Свет от лампочки отражается зеркальцем так, что из ствола выходит тонкий луч света. Источником электрического тока могут служить обыкновенные сухие батарейки для карманного электрического фонаря, закрепленные в прикладе ружья.

Электрическую лампочку на долю секунды включает спусковой крючок светового ружья. Если стрелок прицелился точно, то при выстреле короткий луч света падает на фотоэлемент, и на мишени загорается лампочка.

Фотоэлементы необыкновенно зорки. Сколько оттенков цвета может различить человеческий глаз? Несколько тысяч. А фотоглаз? Более миллиона!

Огонь в кармане

Кремень, кресало и трут помогали человеку не одно тысячелетие добывать огонь.

Первые конкуренты этого древнего изобретения появились в конце XVIII века, когда люди научились получать огонь при помощи химических реакций. В «огниве Доберейнера», например, серная кислота, взаимодействуя с цинком, выделяла водород, который затем воспламенялся, вступая в химическую реакцию с губчатой платиной[19]19
  Платина с микроскопическими порами; ускоряет некоторые химические реакции.


[Закрыть].

Далеко не безобидно было это «огниво». Позднее химики придумали первые спички – лучинки с головкой из бертолетовой соли, они загорались, когда их опускали в серную кислоту. К каждой коробке со спичками прилагался пузырек с кислотой.

Неудобно и опасно!

Успех карманному огню принесло другое химическое вещество – фосфор. Когда его стали добавлять в состав головки, спички загорались при трении. Однако и тут изобретателей ждали неприятности: желтый фосфор, который на первых порах применялся для изготовления спичек, весьма ядовит. Безопасного красного фосфора химики еще не знали.

К. Маркс писал о спичечной промышленности сороковых годов прошлого века в Англии:

«Эта мануфактура настолько известна своим вредным влиянием на здоровье рабочих и отвратительными условиями, что только самая несчастная часть рабочего класса – полуголодные вдовы и т. д. – поставляют для нее детей…»

Дело дошло до того, что во второй половине XIX века в некоторых странах Европы производство и продажа фосфорных спичек были запрещены из-за частых пожаров и отравлений на спичечных фабриках.

Производство безопасных, или, как их тогда называли, шведских, спичек, началось в середине прошлого столетия.

Шведский химик Беттчер предложил использовать красный фосфор, который наносился на терку коробки; а головка спички состояла из бертолетовой соли, серы и других веществ.

Удобный, простой и дешевый карманный огонь получил, наконец, свою «зеленую улицу».

Кому же мы должны отдать здесь пальму первенства?

Ответить не легко.

Изобретение спичек – пример того, как мало мы знаем иной раз историю научно-технического прогресса.

Вот строки из нескольких разноречивых статей и заметок о спичках:

«По рассказу выходившего в прошлом веке петербургского журнала „Огонек“, спички изобрел в 1833 году И. Каммерер из немецкого города Людвигсбурга… Спички Каммерера были исследованы разными химиками, и, коль скоро способ их изготовления перестал быть секретом, нашлись подражатели, выдававшие это изобретение за свое».

«Первые в мире спички – фосфорные – изобрел в 1831 году девятнадцатилетний француз Ш. Сориа. За неимением средств он не смог взять патента, и через год его изобретение уплыло к немцу Каммереру».

«„Годом рождения“ спички считается 1833-й, а вот „место рождения“ неизвестно».

«По одним сведениям, изобретателем был английский химик Джон Уокер. Новый состав спичечной головки, загорающийся от трения, он случайно получил в 1827 году».

Нет единодушия в этом вопросе!

Но и в наши дни спички продолжают совершенствовать. А также думают, чем их заменить.

Самый большой недостаток спичек – большой расход древесины.

Что тут можно предложить? Заменить древесные спички металлическими.

Над этим и работают изобретатели.

По замыслу – интересно. Жизнь покажет, насколько такие спички будут удобны.