Глава 2. Великие ученые-изобретатели
Леонардо да Винчи – человек-загадка
Леонардо да Винчи (1452–1519) продолжает занимать умы потомков не только как гениальный художник, но и как изобретатель, опередивший свою эпоху. Из конструкций и моделей, созданным им, практически ничего не уцелело, зато альбомы с его чертежами и проектами (правда, не всегда понятными) являются предметом исторических исследований и вызывают интерес у современных инженеров.
Флорентиец да Винчи во всех отношениях исключительный человек. В молодости он обладал многими достоинствами – был силен, красив, грациозен, в совершенстве владел искусствами танца, фехтования и верховой езды. Всю жизнь Леонардо был убежденным вегетарианцем.
Любопытно, что на автопортрете – самом известном изображении да Винчи, – по свидетельствам современников, он менее красив, чем был в жизни. Знаменитую бороду художник отрастил, чтобы скрыть свое красивое лицо. Мастер надеялся, что так ему будут меньше докучать поклонницы и он сможет полностью сосредоточиться на научных исследованиях.
Интересно также, что да Винчи был левшой и предпочитал писать справа налево, как бы в зеркальном отражении. То ли это была просто причуда гения, то ли таким образом он хотел скрыть свои проекты от промышленного шпионажа – никто не знает.
Многие механизмы, придуманные да Винчи, воссозданы по чертежам и повторены современными исследователями. По результатам испытаний можно утверждать, что именно «мастер Леонардо» является изобретателем парашюта, вертолета, акваланга, автомобиля, танка и тысячи других устройств и аппаратов.
Какие-то из них не продвинулись у мастера дальше идеи. Так, проект танка представляет собой просто крытую бронированную повозку, «ощетинившуюся» пушками во все стороны.
Во времена да Винчи люди не были знакомы со многими современными материалами, да и стреляли они дымным порохом. Так что танк великого итальянца, будь он сделан в те времена, был бы слишком тяжел, чтобы его передвигали лошади, и слишком хрупок, так как развалился бы в результате отдачи от выстрела собственных пушек.
Но идея пережила мыслителя и была воплощена уже в XX веке.
Другие изобретения были доведены ученым до ума и применяются в почти неизмененном виде до сих пор. Таковы, например, землеройная машина, металлургическая печь, ткацкий станок. Даже раздвижную лестницу для пожарных машин придумал Леонардо да Винчи – правда, применять ее он рассчитывал во время штурмов городов.
Именно да Винчи принадлежит создание первого водолазного колокола (скафандра) – устройства, позволяющего человеку дышать под водой. Его конструкция была неизменной со времен Леонардо вплоть до изобретения Жаком-Ивом Кусто современного акваланга. Итальянец придумал также спасательный круг и ласты, которые тоже не изменились до нынешнего дня.
Многие проекты Леонардо мы отваживаемся повторить только сейчас. Например, проект пешеходного моста и план по поднятию и укреплению фундаментов старинных зданий во времена мастера претворить в жизнь люди не решились. Хотя, как мы знаем сегодня, расчеты да Винчи являлись безупречными, современники просто не рискнули, боясь за свою репутацию, – а вдруг не сработает, и что тогда? Да и воплощение этих проектов было бы очень дорогим.
Леонардо был ограничен в выборе не только материалов, но и энергии, которую он мог применять. Ведь даже паровые машины в то время существовали только теоретически – в уме того же да Винчи. Так что итальянец выдумывал свои механизмы, рассчитывая на применение мускульной силы животных и человека, энергии ветра и воды, а также механизмов вроде винта, блока и лебедки, известных еще со времен Архимеда.
Так, в альбомах да Винчи можно найти летательный аппарат, в котором крылья приводятся в движение за счет вращения педалей. В наше время аналогичный аппарат – с незначительными изменениями, но в целом по чертежам да Винчи – был построен и успешно прошел испытания. Да, мы уже не нуждаемся в «крылатом велосипеде», потому что к нашим услугам множество гораздо более развитых устройств. Во времена же Леонардо власть имущие не увидели выгоды в его конструкциях, и «самолет» остался лишь в виде игрушки.
Леонардо спроектировал также автомобиль и «мушкет в форме органной трубы». Последний – самая настоящая установка залпового огня, равной по мощности которой в Европе не имелось. Состояла она из 33 стволов и стреляла снарядами аэродинамической формы с направляющими «крылышками». Эти «ядра» были внешне точь-в-точь как современные баллистические ракеты, но, конечно, далеко не такие разрушительные. Установка целиком вращалась вокруг направляющей, как современные авиационные пулеметы, а заряжалась с казенной стороны, что также на несколько сотен лет опередило время.
Что до автомобиля, то среди проектов да Винчи имелась самодвижущаяся повозка (просто невероятное по тем временам дело!), приводимая в движение заводом пружины. Предназначалась она для механизации театральных представлений – видимо, поэтому мастер не уделил ей должного внимания. Но конструкцию эту после него не могли повторить еще две сотни лет.
Итак, вертолет, автомобиль и установка залпового огня… И все это в XV веке. Объединение Италии под руководством правителя, который сделал бы ставку на изобретения Леонардо, прошло бы как по маслу. А Италия установила бы контроль над Средиземноморьем, который не теряла бы последующие лет сто. Вместо раздробленного отстающего государства на карте появилась бы новая империя, и ни европейцы, ни арабы не смогли бы с ней сладить. Мушкет Леонардо пробивал бы любые доспехи, а вертолет полностью изменил бы представление людей об осаде и штурмах крепостей. Вероятно, война в понимании XX века – с камуфляжем, слаженными действиями разных родов войск и партизанскими операциями – появилась бы на пять сотен лет раньше. А виной всему был бы один человек, притом даже не военный.
Напоследок расскажу еще об одном невероятном изобретении итальянского инженера. Леонардо да Винчи придумал первый… компьютер. Вернее, всего лишь многоразрядное суммирующее устройство. Но именно на основе таких аппаратов, построенных уже в годы Второй мировой, всего за несколько десятилетий появились суперкомпьютеры. Арифмометр Леонардо фирма IBM реконструировала в рекламных целях и демонстрировала на выставках, доказывая, что он полностью работоспособен. Что было бы, откройся с помощью таких устройств простор для сложных вычислений, представить просто невозможно.
Или, наоборот, очень просто. Напомню – если изобретение приходит раньше тех задач, которые оно могло бы решать, про него просто забывают. Ничего такого сложного, что не поддавалось бы расчетам на бумаге, в XV веке не существовало. Так что современникам Леонардо «умная машина» была просто без надобности.
Если бы в свое время всего несколько изобретений да Винчи были воплощены в жизнь, несмотря на причудливый вид и сложность в изготовлении… Несомненно, люди, «сделавшие ставку» на Леонардо, изменили бы облик Европы.
Никола Тесла – забытый гений электричества
Конец XIX века подарил нам еще одного гениального ученого, опередившего свое время. Как и Леонардо да Винчи, он излагал революционные идеи. Как и да Винчи, он был забыт современниками и по достоинству оценен только потомками. И так же, как в случае с Леонардо, нам не по силам раскрыть все секреты этого изобретателя и повторить его опыты. Ученый открыто заявлял: «Я не работаю для настоящего, я тружусь для будущего. Будущее принадлежит мне!»
Речь идет о великом сербе по имени Никола Тесла (1856–1943), история которого приобрела новую популярность в последние годы.
После университета Тесла отправился работать на «электрического короля» Томаса Эдисона, который был не только выдающимся изобретателем, но и обладал редким для ученого даром – умел подороже продать свои открытия. Эдисон являлся убежденным сторонником теории, согласно которой будущее было за постоянным током. Молодой Тесла «стоял» за переменный ток (и, как мы сегодня знаем, оказался прав).
На этой почве у молодого и матерого изобретателей были постоянные конфликты. Заказчиков не интересовали проекты Теслы – в те времена все, что было спроектировано не «королем электричества», встречалось публикой и инвесторами с опаской. К тому же Эдисон терпеть не мог конкурентов ни в каком виде и досаждал молодому инженеру.
Когда Тесла наконец покинул компанию Эдисона и основал свою, «Тесла арк лайт компани», его конфликт с бывшим покровителем стал открытым. Журналисты называли это научное и экономическое противостояние «войной токов». Тесла строил агрегаты, работающие на переменном токе, которые были более надежны и экономичны, чем устройства постоянного тока, производимые компанией Эдисона.
Тогда же Тесла становится одержим идеей передачи энергии и информации на большие расстояния без помощи проводов. Для своих изысканий он переезжает в Колорадо-Спрингс, где, по мнению местных жителей, «ловит молнии». На самом деле, конечно, ученый занимается исследованием атмосферного электричества. Там же Тесла конструирует легендарный «усиливающий передатчик». Его устройство нам по сей день неизвестно, но, по свидетельствам заслуживающих доверия очевидцев, Тесла мог подать на этот «усилитель» несколько тысяч вольт и получить на другом конце прибора… несколько миллионов вольт!
Предание гласит, что судьба юного Теслы была решена чудесным образом. Мальчик хотел стать инженером, отец же прочил ему карьеру священника, каким был сам. Но Тесла настоял на своем и отправился учиться на инженера. Однажды, приехав на побывку в родительский дом, Никола неожиданно слег с сильным заболеванием, по всем симптомам напоминающим холеру. Девять месяцев юноша метался в бреду, почти не приходил в сознание и очень страдал. А в редкие часы просветления ума просил отца позволить ему и дальше учиться на инженера. Чтобы вернуть сыну волю к жизни, Тесла-старший согласился, и Никола так обрадовался, что с того же дня пошел на поправку. Иначе как знак божий семья не могла рассматривать это чудесное выздоровление. Так что Никола Тесла стал инженером, как того всегда и хотел.
Следующий невероятный эксперимент Тесла поставил на острове Лонг-Айленд близ Нью-Йорка в новой полевой лаборатории, названной «Ворденклиф». По приказу ученого и на деньги поддерживавших его промышленников была построена 47-метровая башня, увенчанная большим медным шаром. Предназначение башни Тесла описывал загадочно: «Для получения электроэнергии путем резонансной раскачки ионосферы».
Пишут, что в июле 1903 года над Нью-Йорком можно было видеть северное сияние, от которого ночью было светло, как днем. Нет, это не природное явление – это электрические генераторы Теслы били в небо молниями, и другие молнии возвращались к шару на башне «Ворденклифа». Согласно протоколам масштабного эксперимента, Тесла снова смог получить из атмосферы электричество в объемах, на несколько порядков превышающих затраченные на первоначальный разряд. Он производил электричество буквально из ничего!
Следующие за этим нашумевшим экспериментом два года Тесла безвылазно сидит в «Ворденклифе» и работает, работает, работает. Согласно его дневникам, развитие новой технологии позволяет ему теперь аккумулировать, передавать и разряжать любое количество электроэнергии в любую точку земного шара. Масштабы сенсации трудно было себе представить. Ведь такая мощность может использоваться как в созидательных, так и в разрушительных целях. С одной стороны, сама собой отпадает потребность в проводах – все приборы в «мире по Тесле» будут питаться за счет передаваемого на них атмосферного электричества, нацеливать которое будут региональные башни, наподобие той, что стоит в «Ворденклифе».
Увы, в 1905 году все исследования на башне Тесла прекратил, а через несколько лет и вовсе взорвал ее. Причины этого до сих пор неясны. Наиболее компетентные исследователи и биографы ученого считают, что инвесторы отказались финансировать проекты Теслы, когда поняли, что изобретатель не собирается предлагать сиюминутных решений для развития электрического освещения и энергоснабжения городов, а занят «высокой наукой». Практического смысла в беспроводной передаче энергии по всему земному шару они не углядели, так что Никола через какое-то время был вынужден влезть в долги для продолжения своих работ, а потом, выбираясь из кредитной пропасти, распустить лабораторию и продать оборудование и земельный участок.
В дальнейшем ученый многие годы перебивался незначительными патентами и проектами, потому что ему все время не хватало финансирования на реализацию более амбициозных идей. Последний крупный эксперимент с участием Николы Теслы (а также других великих ученых, среди которых Эйнштейн и Оппенгеймер) – легендарный Филадельфийский эксперимент, о ходе и результатах которого имеется больше слухов, чем фактов. Вернее, сам Тесла при эксперименте не присутствовал – скончался незадолго до него. Но именно генераторы его конструкции играли главную роль в проекте.
В чем была суть опыта? С помощью магнитных полей, создаваемых установками Теслы, требовалось создать вокруг военного корабля поле, способное изменять направление проходящих через него световых волн и тем самым сделать эсминец «Элдридж» невидимым для военных локаторов. Оборонное будущее у проекта, понятное дело, было огромным.
Официально считается, что эксперимент провалился. Но в «утечках информации», появившихся сразу после событий, сообщается, что в Филадельфии произошло нечто невероятное. Когда генераторы включили на полную мощность, «Элдридж»… исчез. Катера спокойно пересекали водную гладь там, где он должен был находиться. Через несколько минут эсминец появился на том же месте. Члены экипажа корабля были обнаружены без сознания и не смогли внятно описать, что, с их точки зрения, произошло. Никаких разумных объяснений или комментариев этих событий нет и по сей день. Наверное, только Никола Тесла нашел бы, что сказать по этому поводу.
Напоследок приведу интересный список. Тесла составил его в 1900 году и озаглавил «Мировая система». Ученый изложил свое мнение о том, как в ближайшем будущем изменится наша жизнь. Можете сами увидеть, что уже сбылось, а что – еще нет. Список таков.
• Установление связи между телеграфными станциями или центрами всего мира.
• Установление связи между телефонными станциями Земли.
• Единое распространение газетных известий при помощи телеграфа и телефона.
• Создание службы для передачи сведений и информации с частной целью.
• Единая отметка времени с помощью часов, которые с астрономической точностью отмеряют секунды.
• Передача знаков, слов, звуковых сигналов, а также машинописных и рукописных текстов на любое расстояние.
• Создание общемировой службы для нужд торгового флота, помогающей в навигации, в безупречных бескомпасных рейсах, в определении местонахождения, скорости, в предотвращении столкновений и катастроф.
• Введение общемировой системы печатания.
• Репродуцирование фотографий и всех видов чертежей или текстов с возможностью их пересылки во все концы света.