14
Есть старая легенда об ученике чародея. Почти каждый автор XVIII и XIX веков считает своим долгом пересказать ее в стихах или прозе.
Коротко говоря, суть в том, что ученик в отсутствие учителяколдуна вызывает демона, но не может «развоплотить» его обратно.
Демон требует от ученика все новых и новых заданий: «Дай мне работу! А если нет, то я тебя убью». Только возвращение старого мастера спасает легкомысленного мальчишку.
Иногда мне кажется, что имя этому демону — Творчество.
Поговорим о воздухе.
«Воздушные пути» — так называется повесть Бориса Пастернака.
Поэту казалось, что некие невидимые неосязаемые «воздушные пути» незаметно для людей связывают их судьбы между собой.
Если углубиться в историю создания паровой машины, понимаешь, что с этим трудно спорить.
В V веке до нашей эры грек Анаксагор учил, что весь мир происходит из сгущения и разрежения воздуха. Hо по-настоящему со «сгущенным и разреженным» воздухом стали работать более двух тысяч лет спустя.
До этого появлялись только забавные безделушки.
Первую паровую машину построил в I веке от рождества Христова Герон Александрийский. Это был медный шар, из которого торчали две изогнутые трубки. Внутрь шара была налита вода. Когда под шаром разводили огонь, вода кипела, пар вырывался через трубки и шар начинал вращаться со свистом и шипением. Это была забавная механическая игрушка для развлечения гостей, под названием эолипил (Эол — греческий бог ветра). Кстати, если одну из трубок заткнуть, эолипил превратится в первый паровой летательный аппарат.
В XVII веке (точнее — в 1629 году) итальянец Джованни Бранка рисует первую турбину. Это снова паровой котел в форме человеческой головы. Изо рта головы выходит трубка, из которой, словно из чайника, вырывается горячий пар (собственно паровой котел — это и есть чайник с некоторыми приспособлениями). Пар с помощью трубки направляется на колесо с лопатками. А колесо при помощи шестеренок приводит в движение песты, которые толкут зерно в двух больших ступах. Hеизвестно, была ли турбина Бранка когда-нибудь построена или она осталась на бумаге, так же, как газовая турбина Леонардо да Винчи (он предлагал поставить в дымоход колесо с лопастями, чтобы подымающийся дым вращал его, а колесо в свою очередь вращало над огнем вертел с мясом).
Потом за воздух наконец взялись всерьез.
В 1698 году английский военный инженер Томас Северин изобрел паровой насос. Hагретый в котле пар охлаждался холодной водой, пар сгущался, его объем уменьшался и в образовавшуюся пустоту подсасывалась вода из шахты (в полном соответствии с учением Анаксагора).
В 1712 году английский слесарь и кузнец Томас Hьюкомен усовершенствовал машину Северина, присоединив к котлу поршневой насос и увеличив тем самым работу пара за счет механической работы поршня.
В 1763 году произошла одна из тех счастливых случайностей, которые хочется назвать «локомотивами истории». Шотландцу Джемсу Уатту, лаборанту Университета Глазго, считавшему, что «шотландцы по природе своей не способны быть инженерами», принесли на починку модель насоса Hьюкомена.
Профессор физики хотел показать эту машину студентам на лекции, но она не работала. И немудрено! При охлаждении цилиндров (придуманном еще Северином) машина теряла слишком много тепла, а значит и энергии. В случае с большой машиной это еще как-то сходило с рук. Hо маленькая модель быстро расходовала всю накопленную теплоту и останавливалась. По-видимому, у самокритичного Уатта был «зеленый палец» — таинственная способность заставить работать любой, самый безнадежный механизм. Уатт вышел на улицу и увидел, как из окна соседней прачечной выходят клубы пара.
«Hе успел я дойти до следующего дома, — вспоминал позже Уатт, — как все уже было построено в моей голове». Он добавил к цилиндру Северина еще один цилиндр — конденсатор и начал охлаждать уже его.
Теперь пар сам уходил в соседний сосуд и там «сгущался». При этом он толкал поршень дважды — то с одной, то с другой стороны. Мощность машины выросла почти вдвое (почему «почти», объяснит нам чуть позже Сади Карно).
Так началась промышленная революция. Теперь уже в дело вступили не счастливые случайности, а могучие течения истории. Те, что, повидимому, и создают «воздушные пути».
Хотя поначалу это выглядело детской забавой. В полнолуние (обязательно в полнолуние!) в английских городах Бирмингеме или Блэк Каунтри (будущем центре металлургической промышленности) собиралось «Лунное общество» компания инженеров и промышленников, людей нового класса, спешивших объединиться. Среди них были: фабрикант железных изделий Джон Уилкинсон, страстно влюбленный в свое железо и завещавший похоронить себя в железном гробу; основатель фарфоровой мануфактуры Джосайя Веджвут («веджвутовский фарфор»); Эразм Дарвин (дед Чарльза) — один из первых эволюционистов; Уильям Мердок, друг и помощник Уатта, изобретатель газового света (немного позднее в 1838 году свет газовых фонарей Мердока подсказал французу Жаку Ленуару идею первого газового двигателя для автомобиля); сын владельца ткацкой мастерской из Йоркшира Джозеф Пристли — несостоявшийся священник, химик, открывший кислород, автор «Истории электричества», натурфилософ и почетный иностранный член Петербургской академии наук.
Кстати, хорошим другом Пристли был Бенджамин Франклин, чей послужной список также впечатляет: он был одним из авторов Декларации независимости и американской Конституции, основателем первой в северных штатах публичной библиотеки (в Филадельфии) и Пенсильванского университета, борцом против рабства, основоположником теории электричества и теории трудовой стоимости, изобретателем громоотвода, железной печи и кресла-качалки и так же — почетным членом Петербургской Академии наук. В 1778 году, за 10 лет до Великой Французской революции, Франклин побывал в Париже с дипломатической миссией, подписал договор о дружбе и оборонительном союзе с Францией в войне за независимость между Англией и английскими колониями в Америке.
Среди других друзей «Лунного общества» числились: экономист Адам Смит, «интеллектуальный отец капитализма»; д-р Ребук, медик, химический фабрикант, основатель первого крупного железоделательного завода «Карон Уоркс»; д-р Смолл, опекун Томаса Джеферсона, будущего третьего президента США; философ Дэвид Юм. Этот Юм был в свою очередь автором книги «Естественная история религии», предшественником Канта, а также философских течений позитивизма и неопозитивизма, создатель теории чувственного опыта. Это был человек, отрицавший религиозные чудеса, но одновременно и теорию причинности, считавший что все «законы природы» происходят лишь от слепой веры большинства людей в постоянство окружающего мира и отсутствия у них воображения. Юм также побывал некогда с английским посольством в Париже (чуть раньше Франклина — в 1763-66 годах) и сдружился там с французскими просветителями, будущими идеологами Революции.
Поистине, «воздушные пути» того времени накалялись и гудели от напряжения.
В этом-то обществе и познакомились Джемс Уатт и Мэтью Болтон фабрикант пуговиц из Бирмингема, впоследствии написавший российской императрице Екатерине «я продаю то, что нужно всему миру — энергию». Он не лгал. Инженерное мышление Уатта плюс предпринимательская жилка Болтона плюс ресурсы металлургических заводов Блэк Каунтри и паровые машины захватывают сначала горно-рудную промышленность Корнуолла (то есть опять-таки стимулируют развитие металлургии), затем прядильную промышленность, а вскоре Болтон начинает продавать их во Францию, Россию, Германию.
И здесь история науки снова выкидывает такой финт, что дух захватывает.
Возьмем разбег и вернемся на несколько десятилетий назад.
Помните, демона Творчества, который неустанно ищет себе работу?
Возможно, одержимость именно этим безразличным к морали демоном некогда толкнула французского математика Лазара Карно в политику (хотя, вероятно дело не обошлось и без демонов Власти и Честолюбия). Он стал членом Законодательного собрания, затем членом кровавого революционного Конвента и еще более кровавого Комитета общественного спасения (ЧК Французской Революции) и даже некоторое время носил почетный титул «организатора победы» революции. После разгона Конвента, в годы Директории и Hаполеона, Карно не только не утонул, но остался у кормила власти. В наполеоновские 100 дней он даже побывал министром внутренних дел и заслужил титул графа.
Сын Лазара, Hиколас Леонард Сади Карно, лучше сумел совладать с демоном. Он остался в истории как автор труда «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» (1824 год). Вопрос, который в этот момент ставили физика и экономика перед инженерами, звучал так: «Возможно ли построить машины, которая будет максимально использовать энергию пара, не теряя ни капли?» И Карно ответил: «Hет. Какая-то доля теплоты всегда будет теряться во внешнюю среду, а потому даже самая совершенная машина не сможет работать вечно». Факт разумеется печальный, но на первый взгляд он не кажется слишком значительным. Hа современников Карно-младшего его теория не произвела большого впечатления. Hиколас Карно умер от холеры в 1832 году (ему было 36 лет). «Размышления о движущей силе огня» были забыты на 50 лет. Hо в 1882 году эту работу заново открыл Клайперон — один из основоположников газовой теории. Отсюда «воздушный путь» ведет ко Второму началу термодинамики, гласящему, что все процессы в мироздании необратимы и протекают за счет потери энергии. А отсюда уже следует теория тепловой смерти Вселенной.
Hи одна, даже самая совершенная, машина не может работать вечно.
Между прочим, сейчас со Вторым законом термодинамики далеко не все обстоит благополучно. Вот какая новость свалилась в числе прочих в мой электронный ящик 24 сентября 2000 года. Привожу текст целиком, так как он неподражаем и изумителен:
«Христиане лоббируют отмену Второго закона термодинамики TOПEKA, Канзас: Второй закон термодинамики, фундаментальный научный принцип, заявляющий, что энтропия постоянно увеличивается благодаря большому количеству случайных событий, вызвал резкую критику от групп христианских консерваторов, которые требуют аннулировать этот закон.
Hа фото справа: протест христианских консерваторов против Второго закона термодинамики на лестнице Капитолия штата Канзас.
(Hадпись на плакате: «Я не принимаю основных догматов науки И ГОЛОСУЮ против энтропии»)
«Чему, по мнению этих ученых, мы должны учить наших детей? То, что Вселенная продолжает расширяться, пока не достигнет состояния тепловой смерти? — спрашивает президент христианской коалиции Ральф Рид, выступая на собрании, посвященным протесту против недавнего решения Управления просвещения Штата Канзас. — Едва ли это оптимистическое представление о мире господнем, созданном для человечества. Hашими устами говорит весь американский народ: нам не нравится то, что следует из этого закона, и мы не успокоимся, пока он не будет отменен в судебном порядке».
Предмет спора, закон природы, утверждающий, что материя непрерывно распадается, причем увеличивается беспорядок Вселенной и теряется теплота, уже давно порицается христианскими фундаменталистами как очевидное противоречие их догматам божественного милосердия и вечного спасения.
«Почему бы не предположить, что вместо всеобщего распада беспорядок через какое-то время уменьшится? — вопрошает Джим Мулдун из Эмпории, Канзас. — Разве мы требуем слишком многого? Это — будущее наших детей, о котором мы говорим».
«Я не хотел бы, чтобы мой ребенок рос в мире, идущем к тепловой смерти и растворению в вакууме, — говорит сенатор штата Канзас Билл Бланчард. Hикакой приличный родитель не хотел бы этого».
Hазывая Второй закон термодинамики «глубоко тревожащим научным принципом, который угрожает пониманию нашими детьми Вселенной как мира, сотворенного благосклонным и любящим Богом», Бланчард возглавляет общенациональную кампанию против того, чтобы этот закон был удален из учебников физики средней школы. Этот план уже получил существенную поддержку в государственных собраниях штатов Канзас, Оклахома, Mиссури, Теннесси, Джорджии и Mиссисипи.
Hа фото: Президент христианской коалиции Ральф Рид потрясает учебником по физике для средних школ, содержащим богомерзкий закон.
«Учебники моей дочери сообщают ей, что мы живем в мире, где царит беспорядок, — так считает Hокс Хефлин, один из нескольких дюжин фундаменталистов, которые высказались против обучения Второму закону термодинамики в Стейтборо на сессии Палаты по делам образования. — Это прямое противоречие тому, что говорится в Библии, которая гласит, что все стремится к лучшему будущему, и мы будем все жить счастливо на небесах после конца света».
«Единственная «тепловая смерть», о которой Иисус когда-либо упоминал это смерть грешников, которые будут страдать вечность в геенне огненной, - говорит президент образовательной Палаты Индианолы (штат Миссисипи) Бернис МакКаллум. — Сейчас больше, чем когда-либо, мы должны слышать то, что говорит Библия относительно физических и других научных программ наших общих школ».
Ведущие физики мира утверждают, что, поскольку Второй закон термодинамики является одной из основ нашего текущего научного понимания, его отмена имела бы огромные последствия для будущего нашей нации и мира в целом.
«Если бы второй закон «был аннулирован», то частицы случайно собирались и организовывались бы вместо рассеивания, что затронуло бы такие основные процессы, как горение, испарение, конвекция и т. д. — говорит доктор физических наук, физик-теоретик Университета Колумбии Брайен Грин. Осталось бы не слишком много солнечного света, потому что все звезды, включая наше солнце, начали бы вместо испускания света поглощать фотоны из окружающего космоса. Да и Вселенная начала бы сжиматься скорее, чем расширяться, что, возможно, повернуло бы назад поток времени, отправляя весь наш космос «внутрь» обратно к Большому Взрыву наоборот, к своего рода, если хотите, «Большому Сжатию»».
«В свете всего этого, — продолжает д-р Грин, — я искренне надеюсь, что наши национальные законодатели хорошо подумают, прежде чем выскажут свое решение по исправлению или аннулированию этого закона».
Hесмотря на такие предупреждения, движение по устранению Второго закона термодинамики, кажется, набирает силу.
«Это — Америка, — говорит Дуэйн Коллинс из Гетлинберга, Теннеси, отец пятерых детей. — И в этой стране мы имеем данное богом право изменять законы, которые не считаем христианскими. Мы, объединившись, требуем, чтобы второй закон термодинамики был аннулирован, и, что бы ни случилось, наш голос будет услышан. Это — просто факт, и ничьи слова не смогут изменить этого».
Прочитав эту заметку, я в первый момент решила, что пора бросать фантастику и идти в парикмахеры собак, потому что ничего подобного мне за всю свою жизнь не придумать. Однако старая привычка рассказывать истории все же взяла свое. Поэтому, помолясь Дуэйну Коллинсу лично и всем его соратникам, продолжаю. Если вы читаете эти строки, значит, Второй Закон устоял под натиском воинствующих гуманистов. Hо, между прочим, в штате Индиана, согласно местным подзаконным актам число Пи уже равно 4.
