Приключения великих уравнений

Мысль, сбросившая оковы незнания, руки, обретшие свободу действий» создают то, что потом будет названо «веком электричества». Все изобретается заново, все заново понимается — даже те уравнения, скрытой силой которых произведены были эти перемены.

Ученый, открытый в библиотеке

Есе началось с того, что в конце прошлого века один из профессоров Военно-медицинской академии, а именно приват-доцент Н. Г. Егоров, стал читать лекции по физике также и в Петербургском университете. Среди его студентов был и А. Л. Гершун, впоследствии профессор, очень увлекавшийся лекциями Егорова.

С наступлением летних каникул все разъехались кто куда. А Гершун решил провести лето, работая в публичной библиотеке города Вильно и изучая литературу по физике.

Он просмотрел уже не одну сотню книг, когда наткнулся на небольшой томик под названием «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков, находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии», отпечатанный «в Санкт-Петербурге, в типографии Государственной медицинской коллегии 1803 года».

Времени у Гершуна было немного, хотел он было отставить фолиант малый в сторону, да подумал, что автор книги — некий Петров, видимо, предшественник их нынешнего профессора Егорова, поскольку Петров, так же как и Егоров, работал в Медико-хирургической, а ныне Военно-медицинской академии, как видно из названия.

Только это случайное обстоятельство и заставило Гершуна внимательно прочитать книгу. И чем дальше вчитывался студент, тем сильнее увлекался — перед ним раскрывался мир ученого, абсолютно неизвестного.

И мир этот содержал сенсационность — неведомый Петров открыл электрическую дугу, сделал ряд других крупных открытий в электротехнике и вообще был первым в мире человеком, посмотревшим на электричество с позиций технических — с точки зрения пользы, которую электричество могло бы принести людям. Неизвестный ученый был первым электротехником.

Вызывало восхищение уже название книги. «Известие о гальвани-вольтовских опытах…» в противовес широко распространенному термину «гальванический» — ведь не всем, далеко не всем было видно тогда тождество «гальванического» и «вольтаического» электричеств. Нужно было обладать большой научной смелостью, чтобы всего через три года после открытий Вольта уверенно отождествить электричество Вольта и электричество Гальвани и отдать должную честь Вольта.

А дальше шли совсем удивительные вещи. «Если, — писал неизвестный Петров, — на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством гальвани-вольтовской жидкости, и если потом металлическими изолированными направителями (directors), сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одного до трех линий, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».

Гершун внимательно посмотрел на обложку книги.

Год издания 1803, опыты проведены в 1802 году. Нет никакого сомнения, что «весьма яркий белого цвета свет», появляющийся между углями, — это электрическая дуга, причем открытая на несколько лет раньше Дэви. И что очень важно, этот неведомый профессор прямо указывает: с помощью открытого им света «темный покой довольно ярко освещен быть может», то есть впервые недвусмысленно выдвигает идею электрического освещения.

По возвращении к занятиям Гершун рассказал о поразившей его находке Н. Г. Егорову и своим товарищам.

Немедленно были организованы поиски других трудов загадочного профессора Петрова. Большое число интереснейших работ Петрова обнаружилось в сборнике «Умозрительные исследования Санкт-Петербургской академии наук» и в многочисленных других трудах, в том числе в книге «О фосфорах прозябаемого царства и об истинной причине свечения гнилых дерев», где, в частности, высказываются интересные взгляды на природу люминесценции.[16]

О находке студента была напечатана заметка в «Электричестве». Труды Петрова стали внимательно изучаться, и тут выяснилось, что многие его идеи и исследования представляют не только исторический интерес.

Так благодаря случайному открытию Гершуна мировой науке стал известен первооткрыватель вольтовой дуги и первый в мире электротехник Василий Владимирович Петров. Теперь ни в одном солидном учебнике электротехники нельзя пройти мимо открытий Петрова, который уже практически во всем мире признается первооткрывателем вольтовой дуги и пионером электрического освещения. К сожалению, забвение Петрова в течение многих десятилетий было настолько глубоким, что не сохранилось ни портрета ученого, ни сколько-нибудь достоверных и подробных сведений о его жизни. Все, из чего можно извлечь сведения о нем, — его труды и протоколы, бесчисленные академические протоколы…

Так вот, протоколы. В них — вся жизнь Петрова, по крайней мере та, которая относилась к науке, и даже отголоски жизни личной.

Первые протоколы свидетельствуют, что в 1795 году тридцатичетырехлетний Петров становится профессором в Санкт-Петербургской военно-медицинской (Медико-хирургической) академии, для чего ему пришлось прочесть специальную «пробную» лекцию, которая произвела, по-видимому, хорошее впечатление. Профессор Петров стал усиленно добиваться устройства в академии физического кабинета. «Рапорты», «представления», «донесения» Петрова начальству пожухлыми листами свидетельствуют о неописуемо трудной борьбе. Окружающие Петрова люди были бесконечно далеки от идей, связаных с устройством каких-либо кабинетов по физике. Порой кажется, что все эти документы — глас вопиющего в пустыне. Горячность иных строк — свидетельство отчаяния человека, неспособного проломить крепостные стены косности.

К физике тогда вообще относились весьма подозрительно. Считалось, что «физические науки… обращены на то, чтобы опровергнуть повествование о сотворении мира, о потопе и о других достоверных событиях, о которых священные книги сохранили для нас память».

Но вот в «рапортах» начинают изредка проступать мажорные нотки. Из анатомического кабинета удается добыть несколько первых приборов, затем — о радость! — удается получить деньги на заказ приборов и даже на выписку их из-за границы. Петров получает возможность купить несколько физических приборов у петербургских аристократов, баловавшихся науками (это было модно со времен Екатерины, которая «ужас как» любила, например, электрические опыты. Затем мода стала проходить). В 1797 году Петров приобретает у какого-то вельможи две электрические машины, «стекло которых имеет вид цилиндра», и электрическую машину, «коей стеклянный круг имеет в диаметре 40 английских дюймов, а медный кондуктор 5 футов длины и 5 дюймов в диаметре», а также коллекцию постоянных магнитов — коллекцию, которой суждено позже сыграть определенную роль в жизни Петрова. О своих покупках Петров делает донесение конференции академии, причем указывает, что многие экспонаты неисправны, нуждаются в переделке и ремонте (в одном из последующих донесений читаем, что «переправка», проделанная по указаниям Петрова, «произвела сильнейший успех»).

Хлопоты Петрова по поводу создания физического кабинета были в самом разгаре, когда до Санкт-Петербурга дошли вести об опытах Вольта, об изобретении им нового, невиданного до тех пор источника электричества — вольтова столба. Петров интуитивно почувствовал важность проведения исследований с вольтовым столбом. Свидетельство этому — пожелтевший рапорт Петрова конференции академии: в нем обоснование непременной необходимости иметь в академии вольтов столб, чтобы можно было проводить в академии «опыты, которыми многие европейские физики начинают теперь заниматься гораздо с большим против прежнего радением».

Видимо, ходатайство прозвучало очень убедительно, потому что в решении конференции имеется пункт о выделении на нужды физического кабинета 300 рублей, причем 200 из них предназначались для заказа «гальванического прибора» из 200 цинковых и медных кружков, каждый диаметром около 25 сантиметров, а оставшиеся 100 рублей ассигнованы были на «хрустальные с медной оправой приборы с пьедестальцем для поддержания их (кружков) и ящик из красного дерева с особенными листами для укладывания порознь всех приборов».

Этот относительно небольшой столб был повторением, по существу, столбов, уже построенных к тому времени в Европе. Исследования на нем не удовлетворили Петрова — он не мог уже довольствоваться «салонными» небольшими «столбцами», чувствуя, что увеличение столба должно привести не только к количественному возрастанию эффекта, скажем, к увеличению длины искры, но и к принципиально новым открытиям. И поэтому Петров всеми возможными способами убеждает начальство отпустить средства на громадный, невиданный доселе нигде в мире столб. И… добивается.

«Огромной величины батарея», изготовленная по проекту Петрова, состоит из 4200 медных и цинковых кружков, то есть в 20 раз больше по количеству кружков, чем первый столб. Общая длина столба 12 метров. Выполнен он необычно — столб лежит в нескольких ящиках красного дерева, соединенных между собой изготовленным самим Петровым проводом и изолированным им же с помощью сургуча. Этот столб, вне всякого сомнения, самый крупный и совершенный в то время во всем мире.

Благодаря «лежачей» конструкции тяжелые металлические кружки не выдавливали жидкости, которой были пропитаны бумажные кружки, разделяющие цинковые и медные элементы. Именно выдавливание жидкости в «стоячих» дотоле известных столбах, как ни странно, препятствовало созданию особо крупных батарей. Остроумное решение Петрова открыло ему путь к постройке элемента, которого не знал еще мир, — «огромной гальвани-вольтовой батареи».

Кстати, о том, как можно было оценить в то время «мощность» столба. Ни одного из приборов, которыми мы пользуемся сейчас для измерения электрического тока и напряжения, тогда не было — только через 30 лет Фарадей откроет принципы, на которых основано действие привычных нам вольтметров и амперметров. Так как же мог, например, Петров говорить о том, что у него «огромная наипаче» батарея, способная производить «приметно сильнейшие действия»? Оказывается, Петров использовал в качестве чувствительного вольтметра свой собственный палец. На пальце срезалась кожа, и оголенные провода подносились прямо к открытой ране — чем больнее и неприятнее было, тем, значит, мощнее батарея.

Когда собрана была впервые лежащая в ящиках красного дерева двенадцатиметровая электрическая анаконда, когда голое жало ее ввел Петров в свою умышленную рану, большое было для него страдание и счастье. Счастье потому, что открылись невиданные научные горизонты. И исследователем неведомого материка пришлось ступить Петрову в новую область — в область электричества, способного одарить его сильной и сладкой болью, способного быть могучим, способного быть полезным и вредным, в область электричества технического, в область электротехники.

Первые же опыты принесли успех. Батарея настолько мощна, что от внимательного глаза Петрова не могут скрыться искры, возникающие при разрыве цепи батареи. А если в месте разрыва — угольки, то между ними возникало «больше или меньше яркое пламя».

Вот оно — первое в мире упоминание о возможности использовать электрический свет! Из этой фразы родились наши спокойные вечера при удобном и мягком свете, наши светлые ночные улицы, видные, как рассказывают космонавты, даже из кабины космического корабля, несущегося на двухсоткилометровой высоте в холодном и темном космосе.

Но нет, фраза неточна: че стали труды Петрова настольной книгой грядущих электротехников-осветителей, не его имя связывалось с появлением у людей электрического света. Сейчас восстановлена истина: именно Петров — автор величайшего в истории человечества открытия, но открытия, не послужившего людям.

Лишь с опозданием чуть не в 100 лет Петров получил свою долю мировой славы. Но мне кажется, что вряд ли он был бы удовлетворен этим. Скорее всего ему горько было бы осознавать, что его открытие прошло незамеченным, когда оно было нужным. Приоритет Петрова стал очевидным только тогда, и слава его и гордость наша возникли тогда только, когда электрические лампочки были уже обычным оборудованием, дешевым и надежным, ничем не примечательным и привычным.

Но перед тем как подойти к рассуждениям о причинах столь печального события, скажем несколько слов о том, что не только вольтова дуга и электрическое освещение были впервые замечены Петровым. Первый человек, взглянувший на электрические явления с позиций не физика, но техника-электротехника, описал, открыв, и многие другие важные технические приложения электричества. «Напоследок, посредством огня, сопровождающего течение гальвани-вольтовской жидкости, при употреблении огромной батареи, пытался я превращать красные свинцовые и ртутный, а также сероватый оловянный оксиды в металлический вид; следствия же сих опытов были такие, что упомянутые оксиды, смешанные с порошком древесных углей, салом и выжатыми маслами, при сгорании сих горючих тел иногда с пламенем принимали настоящий металлический вид…»

Если перевести фразу на современный технический язык, то окажется, что в данном опыте Петров положил начало электрометаллургии в дуговых печах, причем металлургии довольно изощренной даже по современным понятиям—действию электрической дуги Петров подвергал не просто окислы, а шихту из окислов металлов с углеродом (древесные угли, сало, масла — по существу, углерод, только в своеобразных формах и соединениях).

Насколько потрясающими «на безотрадном общем фоне», по выражению академика С. И. Вавилова, были эксперименты Петрова, можно лишь слабо представить, вспомнив, что в начале XIX века, когда Петров проводил свои опыты, не было известно ни одного технического приложения электричества, даже самого элементарного, не то что освещение или плавка в пламени дуги.

И все наблюдения и открытия, которыми чаял Петров принести пользу людям, остались неизвестными и практически бесполезными — можно ли представить себе большую трагедию для человека-творца?

Причин множество. Одна из них та, что все свои труды Петров писал по-русски. Многие видные профессора, впоследствии размышлявшие на тему «феномен Петрова», считали, что, будь труды Петрова написаны по-латыни, он сразу стал бы всемирно известным физиком.

Другая причина — общий низкий уровень науки того времени в России, «безотрадный фон», который отмечал академик С. И. Вавилов. Еще одна причина — «немецкое засилье» в Санкт-Петербургской академии.

Документы академии свидетельствуют, что в 1802 году, как раз во время работ, приведших к открытию электрической дуги, группа русских академиков Санкт-Петербургской академии вошла с представлением об избрании профессора Медико-хирургической академии Василия Петрова членом-корреспондентом академии. Подписали представление академики Севергин, Захаров, Озерецковский и Гурьев. Академик по кафедре физики Крафт подписать представление отказался. Однако протоколом академии бесстрастно засвидетельствовано, что Петров, несмотря ни на что, был избран. Академик Крафт и вообще вся немецкая группа не смирились и стали всячески препятствовать работе Петрова в академии. Первый же удар группа нанесла книге «О гальвани-вольтовских опытах», в которой была описана впервые в мире электрическая дуга, начала электрометаллургии и другие важнейшие эксперименты. Когда «Известие о гальвани-вольтовских опытах» вышло из печати, академик Крафт, сам физик посредственный, отказался представить Академии наук новую книгу Петрова, как того требовали правила.

Дальше — больше. В «Приложении к технологическому журналу Академии наук» Крафт публикует в 1805 году статью, в которой выставляет не члена-корреспондента и первого в мире электротехника В. В. Петрова первооткрывателем электрической дуги, а механика академических мастерских Меджера. В статье ни словом не упоминается о книге Петрова, вышедшей за два года до статьи, и о том, что там ужо была описана вольтова дуга.

Крафт и его группа шли на любые уловки, чтобы не подпускать Петрова к академической деятельности. Лишь в 1807 году избранный пять лет назад член-корреспондент получил первую академическую должность — «смотрение за физическим кабинетом и поддержание оного в надлежащем порядке совместно с академиком Крафтом».

После смерти Крафта в 1815 году мытарства Петрова не прекратились.

Непременный секретарь академии Фукс и вновь избранный академик Паррот (пользовавшийся покровительством Александра I), возглавлявшие «немецкую группу», не переставали атаковать Петрова, выставляя его нерадивым хранителем физического кабинета, обвиняя его в том, например, что в кабинете за время руководства им академиком (теперь уже) Петровым ослабли искусственные магниты!

Многочисленные «сообщения» Петрова, сохранившиеся в архивах академии, полны оправданий в связи с абсурдными обвинениями.

«1. Г. Академик написал в своем донесении, что будто бы в физическом кабинете нет барометра, но я утверждаю, что сей академик видел три барометра…

2. Г. новый академик показал, что будто бы в физическом кабинете нет термометра, но я утверждаю, что он видел три термометра…»

И так — без конца. Мелкая травля, продолжавшаяся много лет, закончилась тем, что Паррот был назначен заведующим физическим кабинетом, а Петрову предложено сдать ключи от кабинета непременному секретарю академии Фуксу.

Петров стал было спорить, оправдываться, но президент академии приказал, поскольку Петров ключей от кабинета не сдает, «пригласить к себе члена Комитета академика Коллинса и в присутствии его открыть физический кабинет посредством слесарного мастера».

Так была прервана академическая деятельность первого электротехника, писавшего когда-то:

«Я надеюсь, что просвещенные и беспристрастные физики, по крайней мере некогда, согласятся отдать трудам моим ту справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает».

Лишь теперь, через много лет, Петров получил запоздалое признание. Академик Капица писал: «…нет никакого сомнения, что по своим научным открытиям Василий Владимирович Петров должен… занять одно из самых первых мест не только в нашей, но и в мировой науке как крупнейший физик-экспериментатор».

«Калиостро или что-нибудь приближающееся» и другие

Первые европейские путешественники в Африке недоумевали, каким образом известие об их приближении к какому-нибудь селению всякий раз доходило задолго до их появления. Выяснилось, что глухой шум гигантских барабанов, будоражащий душные южные ночи, нес в себе информацию, предназначенную для отдаленных племен. Это был настоящий телеграф, аналогичный древним европейским и азиатским «телеграфам», с той только разницей, что вместо гигантского рога — трембиты или карная — использовался барабан. Телеграф был весьма эффективным, слышен далеко, причем за счет изменения тона, «мелодии» и ритма можно было передавать сообщения различного значения. Во всяком случае телеграф негров, так же как и телеграф их собратьев на других континентах, был значительно более «информационен», чем «телеграф костров», широко применявшийся повсеместно, но способный нести лишь одно сообщение: костер горит — тревога, костер погас — все в порядке.

Такой же малой информационностью обладал и, если можно так выразиться, «парусный» телеграф, которым в в соответствии с древними мифами должен был воспользоваться Тезей, сын Эгея. Тезей, отправившись на Крит, в Критский лабиринт, где обитал чудовищный Минотавр, уговорился с отцом, что в случае победы над чудовищем поставит на своем корабле вместо черных парусов белые.

Однако Тезей, упоенный победой, забыл дать условный знак. Эгей бросился в море, названное впоследствии Эгейским. «Телеграф» Эгея мог нести лишь два сообщения, или, как сейчас говорят, лишь один «бит» информации.

Увеличить информационность сообщений, передаваемых на далекие расстояния, — вот задача, над решением которой бились лучшие умы многие века.

Так, по словам Полибия, Эней Тактик еще в IV веке придумал вид телеграфа, изготавливаемого следующим образом: на двух отдаленных друг от друга башнях устанавливались одинаковые сосуды с краном внизу. В сосудах плавали одинаковые поплавки с одинаковыми делениями, каждое из которых обозначало различное сообщение. Когда воин на первой башне взмахивал факелом, в обоих сосудах одновременно открывались краны, из сосудов с равной скоростью вытекала вода, уровень ее понижался, опускались вместе с ней поплавки с линейками и скользили мимо указателей разные сообщения.

* * *

* * *

Но вот факел гаснет — оба сосуда перекрыты, и указатели их показывают на линейках одинаковые условные знаки — условные сообщения.

Римляне имели в древности оптический телеграф, причем они передавали буквы, которые обозначались различным сочетанием световых сигналов.

Этот же принцип использовал французский изобретатель Клод Шапп, по поводу изобретения которого Конвент 12 июля 1793 года созвал специальную комиссию и принял постановление о повсеместном его употреблении.

На описании строительства первой линии телеграфа, которое дал один из историков монархической ориентации, люто ненавидевший и революцию 1793 года, и революционеров, можно легко продемонстрировать классовый подход к событиям даже историков науки, которым, казалось бы, самой природой их деятельности суждено быть объективными:

Телеграф работал ненадежно, наиболее употребительной фразой в обиходе телеграфистов и людей, пользовавшихся телеграфом, была: «Сообщение прервано вследствие тумана». В России подобный телеграф системы И. Кулибина в последний раз использовался вовремя Крымской войны, до сих пор развалины башен оптического телеграфа можно встретить в окрестностях Севастополя. Остатки телеграфных башен разбросаны по всему свету. В частности, они, говорят, придают романтический отпечатав местности в районе Кейп-Код, любимому месту отдыха многих американцев.

* * *

* * *

С появлением в обиходе слова «электричество» и особенно со времени открытий Вольта и Эрстеда воображение многих было захвачено таким обстоятельством: электрический ток передается по проволочке и может воздействовать на большом расстоянии, куда эта проволока проложена, на магнитную стрелку. Это вызвало к жизни множество витавших в воздухе идей электромагнитного телеграфа. Так, еще Ампер писал: «…с помощью такого количества проводов, сколько существует букв в азбуке, гальванического элемента, установленного вдали от стрелок и сообщающегося по желанию с концами любых проводов, можно устроить род телеграфа, и с помощью его передавать на любое расстояние, через любые препятствия, слова и фразы».

Мысль чрезвычайно интересна; однако она была слишком очевидна и вследствие этого обладала существенной ограниченностью — каждую букву нужно передавать по своей линии — телеграфных линий нужно было дважды столько, сколько букв в алфавите.

Преодолеть барьер между правильностью идеи и практической моделью традиции малоинформационного «однобитного» телеграфа, родственного, по существу, древним кострам, с той только разницей, что костров столько, сколько букв в алфавите, суждено было известному русскому ученому Павлу Львовичу Шиллингу.

Вот каков был Павел Львович по словам одного из своих современников:

«Это Калиостро или что-либо приближающееся. Он и чиновник нашего министерства иностранных дел, и говорит, что знает по-китайски, что весьма легко, ибо никто ему в этом противоречить не может… Он играет в шахматы две партии вдруг, не глядя на шахматную доску… Он сочинил для министерства такой тайный алфавит, то есть так называемый шифр, что даже австрийский так искусный тайный кабинет и через полвека не успеет прочесть! Кроме того, он выдумал способ в угодном расстоянии посредством электрицитета произвести искру для зажжения мин. В-шестых, — что весьма мало известно, ибо никто не есть пророк своей земли, барон Шиллинг изобрел новый способ телеграфа… Это кажется маловажным, но со временем и усовершенствованием оно заменит наши теперешние телеграфы, которые при туманной неясной погоде или когда сон нападает на телеграфщиков, что так же часто, как туманы, делаются немыми».

* * *

* * *

Вы обратили внимание, читатель, что изобретение телеграфа — в числе наименее важных его заслуг, оно названо последним. Лишь немногие видели в Шиллинге не столько дипломата, барона, сколько талантливого ученого. К последним относился, по-видимому, Александр Пушкин, числивший Шиллинга в числе своих друзей, наблюдавший за его научной деятельностью как раз в годы открытия электромагнитного телеграфа. По мнению кандидата исторических наук Н. Я. Эйдельмана, именно под влиянием Шиллинга Александр Сергеевич набросал строки:

Это было в 1829 году, когда Шиллинг завершил работы по созданию первого электромагнитного телеграфа, в котором нужные буквы определялись по положению магнитных стрелок. Для передачи сообщений использовалось восемь проводов. Впоследствии сам Шиллинг сократил количество проводов до двух. Главное, принципиальное отличие телеграфа Шиллинга в том, что он использовал меньшее число пар проводов, чем число букв в русской азбуке, путем введения особой электромагнитной схемы — принцип, принятый всеми позднейшими изобретателями.

* * *

* * *

Распоряжением Николая I телеграф П. Л. Шиллинга был приспособлен для сообщения Зимнего дворца с кабинетами министров. Успех предприятия натолкнул царя на мысль соединить телеграфом Петергоф и Кронштадт, проложив по дну Финского залива кабель. Кстати говоря, первый в мире подводный кабель был использован именно Шиллингом уже при прокладке его первых телеграфных линий.

Телеграф Шиллинга был хорошо известен за рубежом. Многие иностранцы видели его в работе и, пользуясь тем, что телеграф не был защищен никакими патентами, беззастенчиво заимствовали из него технические решения. Так, англичанин Кук, видевший телеграф Шиллинга на одном из съездов естествоиспытателей, вместе с известным физиком Уитстоном получил в 1837 году патент на телеграф, по существу, повторяющий шиллинговский. В том же году телеграф, уже под новым именем, стал использоваться на бирмингамской железной дороге.

В 1835 году Россию посетил Сэмюэл Морзе. Увидев телеграф Шиллинга, он расстроился — настолько схема Шиллинга была близка к той, которую он еще только намеревался создать. А проект прокладки по дну Финского залива кабеля и соединения Петергофа с Кронштадтом при помощи телеграфа был по тому времени просто фантастичен. К сожалению, осуществиться проекту суждено не было — работы прекратились в 1837 году со смертью Шиллинга.

Завершить работы по созданию простой и надежной схемы телеграфа с двумя проводами выпало американскому художнику Сэмюэлю Морзе. Морзе решил, что не обязательно передавать по проводам различные сигналы, соответствующие каждой букве алфавита, — оказалось возможным передавать по проводам всего два сигнала — длинный (тире) и короткий (точка), но в разных сочетаниях. При этом можно было обойтись всего лишь двумя проводами. Другими находками Морзе были: использование электромагнитных реле, что давало возможность вести связь на любых расстояниях, введение ключа и пишущего устройства. По телеграфу, наконец, стали передаваться именно «телеграммы» — примерно в том виде, как мы получаем их сегодня, но с той разницей, что в них вместо букв в причудливом порядке выстраивались точки и тире. Преобразование «азбуки Морзе» в обычный алфавит производится автоматически с помощью специальных аппаратов, и поэтому, хотя по линии по-прежнему передаются точки — тире, на ленту печатаются сейчас слова, написанные обычными буквами.

Как известно, свет — это электромагнитные волны весьма малой длины, и мы не выйдем из рамок книжки, рассмотрев короткую, но весьма поучительную историю, касающуюся взлетов и падений оптического телеграфа, который является в некотором смысле разновидностью телеграфа электромагнитного. История эта интересна прежде всего тем, что наглядно демонстрирует возвращение к одной и той же идее через большие промежутки времени, причем каждое новое возвращение имеет место на более высоком уровне.

Первые оптические «телеграфы» — обычные костры.

Костры в древности — почти всегда символы тревоги, вестники жестоких набегов и других напастей.

Чтобы костры были видны дальше, устраивали специальные курганы. На юге России таких курганов — десятки. Днем, чтобы было лучше видно, в костры бросали сырые ветки. В Запорожской сечи курганы заменялись специальными вышками, на которых всегда лежала впрок «телеграфная» солома.

В средние века существовали «стены связи». Каждая передаточная станция состояла из двух зубчатых стен.

В промежутках между зубцами жгли факелы. Если, например, в первой стене горели два факела, в другой — три, то это значило, что из разбитого на группы алфавита нужно было взять из второй группы третью букву.

Такая система шифров давала возможность передавать любые, лишь бы не длинные, сообщения — ведь буквами можно выразить не только одно (Караул! Враги!), а бессчетное число понятий.

А в 1794 году наш известный самоучка — изобретатель Иван Петрович Кулибин (кстати говоря, сделавший первые русские электростатические машины) предложил более простую систему, в которой вместо двух стен была система двух планок. И это было естественно, потому что тогда появились подзорные трубы, и задача пользования оптическим телеграфом существенно упростилась — костер стал не обязательным, так же как и факел, станции связи стало возможным ставить друг от друга на значительном расстоянии.

Первый семафорный телеграф поначалу назывался «тахиграф», скорописец, но потом не соответствующее суровой правде жизни название упразднили и назвали устройство скромно, но с достоинством — «телеграф» — дальнописец.

Однако лишь только появился телеграф электромагнитный, все линии оптического телеграфа, так сказать, «потухли»: преимущества электромагнитного телеграфа — быстрота и надежность сообщений, а также независимость передачи сообщений от состояния небесного свода — были очевидными.

И вот 22 января 1966 года «Известия» сообщают:

Лазерная связь, осуществленная впервые всего два десятилетия назад, связь с помощью светового пучка, снова воскресила идеи оптического телеграфа, но, разумеемся, на гораздо более высоком уровне — эта связь практически не имеет помех — качество вне конкуренции; кроме того, по одному лазерному лучу можно одновременно вести несколько десятков телефонных разговоров. Таким образом, количественная сторона дела также отнюдь не проиграла.

Через океан за двенадцать лет

Несколько лет назад издательство «Знание» выпустило хорошо оформленную книжку «Американские ученые и изобретатели» — перевод «Иллюстрированной истории американской науки и изобретательства» Митчела Уилсона, известного американского писателя, чья книга «Живи с молнией» («Жизнь во мгле») была и в Америке, и у нас в стране очень популярна. Менее известен Уилсон как физик, хотя специалисты высоко оценивали его деятельность в качестве одного из помощников Энрико Ферми. «Иллюстрированная история» — книга, вобравшая в себя лучшие стороны Уилсона как писателя и как ученого.

К сожалению, это издание книги Уилсона было сокращенным. Среди опущенных глав — и история прокладки первого телеграфного кабеля между Европой и Америкой — одно из драматических событий истории электротехники, эмоциональное впечатление от которого, быть может, приближалось к оценке факта открытия радиосвязи Поповым: воочию наступала новая техническая революция — революция связи.

Буквально через несколько дней после того, как Сэмюэл Морзе показал, что с помощью его простого и надежного устройства можно передавать сообщение на несколько сот метров, родилась идея соединить вновь изобретенным телеграфом Англию и Францию. Основным «носителем» идеи был англичанин Уитстон, который с 1837 года пытался убедить кого-нибудь финансировать это предприятие.

Однако дело было не столько в финансировании, сколько в изоляции кабеля. Ни одна изоляция того времени не могла выдержать сколько-нибудь длительного пребывания в морской воде. И когда известный немецкий инженер Вернер Сименс предложил изолировать подводный кабель гуттаперчей — отвердевшим соком малайских деревьев, — проблема была решена очень быстро.

Сразу же нашлись и люди, готовые вложить деньги, и инженеры. В 1850 году кабель был успешно проложен по морскому дну между Дувром и Кале на расстояние около 30 километров. Историки сообщают, что по этому кабелю была передана «только одна телеграмма или около того, после он выбыл из строя. Вторая линия, проложенная через год, была более живучей». А затем предприниматели провели еще несколько подводных линий.

Нужно было обладать большой отвагой, чтобы после небольшого и не слишком удачного опыта подводной передачи предложить перекинуть по океанскому дну кабель между Европой и Америкой. Отвага нашлась у ничем ранее не примечательного торговца бумагой, тридцатипятилетнего Сайруса Филда. Эйнштейн правильно и удивительно точно обрисовал подобные ситуации:

Собрано было полтора миллиона долларов.

Сразу же Филд отправился в Англию — покупать кабель: своего кабеля в Америке тогда еще не выпускали.

Но в Англии его тоже было немного. На первое время удалось купить всего 55 (!) миль. Решено было начать, несмотря ни на что. Это было летом 1855 года.

Летом 1855 года из Ньюфаундленда вышел по направлению к Старому Свету небольшой пароход «Джеймс Эйджер», сопровождавший, или, лучше сказать, тащивший трехмачтовый парусник «Сара Бриан», на котором были установлены бобины с кабелем.

Дела шли плохо. Сначала была задержка на несколько дней из-за погоды. Потом из-за сильного волнения разорвался линь, соединявший два судна. На следующий день слабенький паровик был снесен с курса течением, а поднявшийся затем десятибалльный ветер крутил корабли, как бумажные. Чтобы спасти корабли, пришлось обрубить кабель топором и оставить на дне уложенные 40 миль.

Вынужденное отступление не прошло зря. Более тщательно были изучены розы ветров, карты морских течений, рельеф дна. Следующим летом — новая попытка.

Летом 1856 года решено было начать укладывать кабель со стороны Англии. Поскольку из полуторамиллионного капитала компании осталось к тому времени только полмиллиона, решено было компанию расширить. Новая компания назвала себя «Атлантической телеграфной компанией Великобритании». Капитал ее возрос до двух миллионов. Более того, Филд привлек на свою сторону английское правительство, пообещав ему предпочтительное право пользования кабелем по окончании работ. Такие же права и обязанности Филд разделил с американским правительством. Америка выделила для постройки самый большой свой корабль «Ниагара» и посыльное судно «Саскеханн». Эти корабли встретились с выделенными Англией «Агамемноном» и «Леопардом» у берегов Ирландии 14 августа. Кабель был укреплен на берегу, и эскадра двинулась по направлению к Новому Свету.

Глубина быстро увеличивалась, и через четыре дня под килями кораблей было уже две мили. В эту глубину тихо сматывался с гигантского кабестана трехсантиметровой толщины кабель. Внезапно медная жила кабеля не выдержала нагрузки, и кабель пошел на дно. Его не успели поймать.

Корабли возвращались в Ирландию, приспустив флаги.

Через год Филд решает повторить попытку. На этот раз английские и американские корабли встречаются как раз на полпути, в Атлантическом океане, причем каждая группа имеет ровно половину общей длины кабеля. Кабели сращиваются или, по-морскому, «сплеснюются» непосредственно в океане, а корабли расходятся: «Ниагара» — в Америку, «Агамемнон» — в Англию. Уже через три мили сигналы проверки исчезли — пришлось вернуться и делать новое сращивание. Разошлись. Сигналы исчезли через 40 миль. Вырезали некачественный кусок, срастили снова. Через 200 миль кабель оборвался. Эскадра отправилась в Ирландию доказывать дирекции компании безнадежность затеи.

Тогда Филд сам погрузился на «Ниагару» и распорядился начать все сначала. 17 июня 1857 года корабли опять встретились посреди океана. Погода была великолепная. Все ладилось. Уже через неделю впередсмотрящие на «Агамемноне» и «Ниагаре» крикнули; «Земля!»

Предприятие завершилось благополучно. В Америке событие отпраздновали на славу. Звонили колокола, гудели заводские гудки, зажгли фейерверк, вывесили флаги.

В праздничном ажиотаже не обратили внимания на то, что уже вторая половина краткого приветствия королевы Виктории американскому президенту принималась по новому кабелю чуть ли не несколько часов. Кабель умирал на глазах операторов. Возможно, это была самая дорогая телеграмма в истории. Кое-кто утверждал даже, что этой телеграммы вообще не было.

Когда через несколько месяцев окончилось расследование причин неудачи, было заявлено, что рабочие, производившие изолировку, нарушили инструкции, подвергая гуттаперчу воздействию солнечных лучей. Филд был расстроен, но не настолько, чтобы позабыть про атлантический кабель, ставший теперь делом его жизни.

Новая попытка состоялась лишь через восемь лет.

Громадный, специально оборудованный пароход «Грит-Истерн» и три посыльных судна снова отошли от Ирландии со своим ценным грузом. В море выяснилось, что кабель во многих местах подпорчен. Говорили, что это сделано было подкупленными рабочими. Тем не менее каждый раз неисправность замечалась, спешно устранялась, и спуск кабеля в волны продолжался.

С 23 июля по 2 августа было уложено в общей сложности около 1 200 миль кабеля. Именно 2 августа кабель в очередной раз оборвался. Его начали поднимать с глубины полутора миль, но волнение моря было очень сильным, кабестан заклинило, и он вышел из строя. Кабель вырвался из захватного приспособления и снова утонул. Провели драгирование дна, снова нашли лежащий на дне кабель, но не смогли поднять его, так как не было подходящих канатов и мощных якорей. Оставили буй и возвратились в Англию, приспустив флаги.

Акции компании начали падать. Тогда Филд (какая великолепная настойчивость!) организует еще одну компанию, «Англо-Американскую компанию», которая тотчас же оснащает «Грит-Истерн» новым оборудованием.

Забыты огорчения, Филд дает новые директивы.

Еще через год, 7 июля 1866 года, «Грит-Истерн» снова отправляется из Ирландии с двумя с половиной тисячами миль нового кабеля на борту. Кажется, все ошибки прошлого учтены. Через несколько дней достигнута злополучная точка, где утерян прошлый раз кабель.

Новый кабель пока спокойно сматывается с кабестана.

Когда появилась земля, это было уже несколько неожиданным — не могло все сойти так гладко. Но сошло. 27 июля в 9 утра Сайрус Филд ступил на землю Америки.

Рядом с ним матросы тянули последний участок кабеля уже по берегу.

Но снова «Грит-Истерн» па глазах у изумленной публики выходит в океан.

Пароход идет к тому злополучному месту, где в прошлом году затонул кабель, матросы специальными захватами драгируют дно, находят кабель, сращивают его с куском, имеющимся на борту, направляют пароход к Ньюфаундленду и через несколько дней заканчивают на берегу прокладку второго кабеля!

По иронии судьбы именно этот второй кабель, уложенный рвущимся к реваншу Филдом, оказался гораздо более работоспособным. Первый кабель через короткое время испортился. А второй простоял, вернее, пролежал на дне океана, на «телеграфном плато», исправно работая, несколько десятилетий.

Нужно сказать, что хотя кабель был исправен, работа телеграфа вызывала нарекания. Роясь в старых журналах, я нашел много зубоскальства по этому поводу.

Фельетонисты писали, что пользоваться телеграфом ненадежно, потому что когда нужно, например, передать поздравление военному с новым чином, обязательно получалось: «с новым сыном», а когда нужно было передать, что кто-то обвенчался, получалось: «скончался».

В своих «Письмах с воздушного шара» Эдгар По переносит читателя из года 1848-го, когда «Письма» писались, в год 2848-й — ровно на тысячу лет вперед. Отрывок из «Писем» настолько характерен, что трудно его не вспомнить, хотя его уже не раз использовали писатели-популяризаторы.

Прокладка трансатлантического кабеля, таким образом, откладывалась Эдгаром По от времени, когда он жил, чуть не на тысячу лет, да и то была в числе больших достижений для 2848 года.

Писатели-популяризаторы приводят в своих книгах этот отрывок для иллюстрации величины скачка, сделанного техникой в следующие за написанием «Писем» годы. Можно, однако, посмотреть на строки Эдгара По с другой стороны — со стороны чрезвычайно быстрого роста интеллекта и возможностей человека в результате именно электротехнических открытий. В качестве анекдотического случая, прекрасно тем не менее иллюстрирующего состояние обывательского интеллекта того времени, можно привести случай с членом Российской Академии наук Иосифом Христиановичем Гамелем, который Министерством народного просвещения направляется в 1853 году, говоря современным языком, «на стажировку» в Америку для ознакомления с состоянием науки в той стране и в особенности с «системой телеграфических сообщений посредством гальванического тока на суше и через моря и реки».

Представление на Гамеля было передано для утверждения царю Николаю I. Тот начертал:

«Согласен: но обязать его секретным предписанием отнюдь не сметь в Америке употреблять в пищу человеческое мясо, в чем взять с него расписку и мне представить».

На что Гамелю пришлось представить царю следующий документ:

Так что в известном смысле и неосведомленность Эдгара По, и дремучее невежество государя были явлениями одного порядка, проистекавшими в большой мере и из невообразимых трудностей сообщения. Именно развитие телеграфа, телефона, потом радио и телевидения привело к грандиозному информационному скачку человечества, полностью изменило его жизнь.

С открытий Франклина, Вольта, Эрстеда, Фарадея, Шиллинга, Морзе начинается новый, качественно иной период развития человечества. Мир, опутанный электрическими проводами, где сообщение с далекими континентами занимает секунды, где наиболее тяжелые работы совершают электрические рабы человека, не может не отличаться от мира, где действует пар, где ямщики понукают уставших лошадей, где государь-император Всероссийский в 1853 году полагает, что в Америке в это время употребляли в пищу человеческое мясо.

Мы можем разговаривать сейчас с абонентом из Братиславы или Ленинграда так, как если бы он находился в соседней московской квартире. Через космос передаются цветные передачи из Парижа и Владивостока. Все мы с поразительной четкостью видели фантастический прыжок Биймона на 8,90 метра в тот же самый момент, когда его видели зрители в Мехико-сити, и причем видели, наверное, лучше, чем гости XIX Олимпийских игр в Мехико, поскольку спортсмен снимался с близкого расстояния, не достижимого для сидящих на трибунах зрителей.

А система связи становится все совершеннее и совершеннее. Чуть не каждый день запускаются новые спутники связи. Прокладываются новые проводные линии.

С 1850 года, когда под Невой пролегла первая у нас подводная линия, их проведено уже сотни тысяч километров. Прокладка трансатлантического кабеля была пробным камнем. Уже в сентябре 1867 года «Московские ведомости» сообщили:

С тех пор через Атлантический океан проложено более двух десятков телеграфных кабелей. Это большое техническое достижение. Ведь, во-первых, кабель на громадном протяжении должен не то что не иметь разрывов, но и мельчайших нарушений в защитном слое — иначе соленая вода быстро сведет все усилия на нет.

Кабель должен противостоять неимоверным давлениям воды: на 10 метров глубже — на килограмм больше давление. На пятикилометровой глубине на каждый квадратный сантиметр давит полтонны. Если бы корпус плывущей на этой глубине подводной лодки был сделан из лятнадцатимиллиметровой стали, лодка мгновенно превратилась бы в лепешку. А волны? Они на отдельных участках действуют на кабель с такой силой, что лебедочный трос был бы порван, как нитка. Уже не говоря о чисто технических, точнее, электротехнических трудностях.

* * *

* * *

В последнее время на дно океанов стали ложиться первые метры телефонных кабелей. Первый был уложен в 1956 году между Шотландией и Канадой на расстоянии 4200 километров. Примерно через 40 километров вместе с кабелем утоплены вделанные в него ламповые усилители, каждый из которых, усилив поступивший сигнал в миллион раз, передает его по эстафете следующему усилителю. Проложен и кругосветный телефонный кабель длиной 50 тысяч километров!

Зачем кабели? Почему не годится радио?

Дело в том, что радиосвязь подвержена влияниям и погоды, и атмосферного давления, и времени суток, и времени года. А грозы, а магнитные бури? Для того чтобы избежать непредвиденностей, в особо ответственных случаях наряду с радиолиниями тянутся по дну океанов, через реки, поля и пустыни телефонные кабели.

«Горячая линия» между Кремлем и Белым домом — это телефонная линия по кабелю, идущему через Хельсинки, Стокгольм, Копенгаген, Лондон, затем — по дну Атлантического океана — в Нью-Йорк и затем в Вашингтон.

Постройка трансатлантического телеграфа, прокладка линии по «телеграфному плато» на дне Атлантического океана воздействовали на умы людей совершенно особым образом. Человек почувствовал свои силы — его власть над своей планетой внезапно обрела новый символ. Был преодолен психологический барьер, любая задача казалась по плечу.

Мир, опутанный паутиной кабелей, жужжащий миллионами разговоров, музыкой, морзянкой, «SOS», мир, едва успевающий поглощать выработанную им же информацию, — такой предстает сейчас мысленному взору наша голубая планета.

Всего лишь 100 с небольшим лет назад она была безмолвной…

* * *

Электричество со знаками «плюс» и «минус»

Изобретение и усовершенствование электрической машины и как следствие возможность получения больших количеств электроэнергии относительно простым путем оказали поистине магическое влияние на изобретателей. Слово «электрический» стало ставиться буквально перед всеми понятиями повседневной жизни.

Именно тогда в Европе появились первые электрические утюги, электрические звонки, электрические плиты, электрические органы, электрические силки, электрические ружья, электрические хлысты для выездки лошадей, электрические зонды для поиска пуль в телах раненых, электрические сети для ловли рыбы и т. д. и т. п.

Американские изобретатели тоже внесли свою лепту в новое увлечение, предложив в числе прочих устройств электрический стул. В качестве прототипа они использовали установку для убоя скота. Устройство было предельно простым: деревянный стул с захватами и два электрода. На электроды с помощью выключателя дежурный электротехник (чуть не написал «палач») подает 2 тысячи вольт переменного тока.

По замыслу авторов, этот метод должен был продемонстрировать всему миру гуманность американского правосудия: традиционные французская гильотина, английская виселица, испанская гаррота и безотказный китайский способ отрубать мечом голову, ухваченную предварительно за косу, должны были смениться новым, более прогрессивным способом. Уже в январе 1896 года власти штата Огайо издали закон об обязательном применении электрического стула.

Первым под действие этого закона попал убийца Кеммслер. Авторы изобретения с волнением собрались в Аусбурнской тюрьме Нью-Йорка, где должно было состояться испытание их детища «в работе». Вот преступник зажат в кресле. Включается ток. Через 17 секунд после этого преступник был, по-видимому, еще жив. Пришлось включить ток более высокого напряжения и на длительное время. Еще долго и мучительно «эксперимент» доводили «до конца». Казнь вызвала много протестов со стороны американской и мировой общественности.

Электрический стул и по сей день является непременным атрибутом американских тюрем. Он стал одним из ярких символов американского образа жизни, а после казней Сакко и Ванцетти, Этели и Юлиуса Розенберг в это понятие был вложен новый, совершенно определенный смысл.

Широкое распространение переменного тока высокого напряжения вызвало волну протестов со стороны невежественных людей. Как ни странно, дирижировал этим хором Томас Альва Эдисон, на этот раз выступавший не в качестве великого изобретателя, а как владелец акций компании, производящей и эксплуатирующей оборудование постоянного тока. Эдисон даже внес в сенат штата предложение издать закон, запрещающий применение переменного тока как богопротивного, опасного и аморального. Эдисон говорил на митингах:

— Меньшей опасности подвергались бы города, закопавшие в самом своем центре громадные количества нитроглицерина, чем помещающие под землей провода переменного тока высокого напряжения!

Его союзники (в основном совладельцы акций компании) подтверждали эту опасность тем, например, что 23 ноября 1890 года, наступив на крышку люка, где был уложен кабель, мгновенно сдохла лошадь; в подобных иллюстрациях недостатка не было.

Именно вмешательством Эдисона объясняется и факт введения электрического стула в практику американского правосудия. Дело в том, что это зловещее устройство действовало на переменном токе, и Эдисон рассчитывал на психологический эффект.

Здравый смысл в конце концов взял верх — переменный ток до сих пор является основным видом тока. Но проблема осталась: проблема безопасности при работе с электрическими токами как постоянными, так и переменными (кстати говоря, специалисты считают, что постоянный ток опаснее).

Врачи должны были как можно скорее решить задачу безопасности людей, работающих с электрическими токами. Один из врачей, доктор Вебер из Цюриха, решил провести эксперименты на себе. Он создал небольшую установку переменного тока частотой 50 герц, в которой можно было получать напряжения разной величины. Оголенные концы, идущие от установки, Вебер держал в руках.

30 вольт — руки до предплечья парализуются, но есть возможность слабо шевелить пальцами. Согнуть руки невозможно. Вебер смог выдержать все это не более 10 секунд, после чего оторвать руки от оголенных концов стоило громадных усилий.

50 вольт — руки парализуются, выдержать можно лишь в течение 2 секунд.

90 вольт — руки парализуются так сильно, что оторвать их невозможно. Прибор отключен ассистентом.

Опыты проводились в самых неблагоприятных условиях: с влажными руками, стоя без обуви на полу. Другие опыты — с сухими руками, в сухих сапогах — показали, что можно безопасно касаться одного оголенного конца, находящегося под напряжением до 1300 вольт относительно земли.

Подобные эксперименты проводились и русскими врачами. В результате были разработаны научно обоснованные нормы безопасности при работе с электрооборудованием. Если бы эти нормы строго соблюдались и руководителями предприятий, и рабочими, несчастные случаи с электрооборудованием при работе практически исчезли бы. Почти все поражения электрическим током происходят из-за халатности. Само электричество тут ни при чем.

Но не всегда поражение электричеством — нежелательное явление. Проблема борьбы с сельскохозяйственными вредителями поставила задачу и перед электротехниками. Вот как справились с ней украинские ученые.

«Мы установили в садах, — говорит Б. Р. Лазаренко, — специальные светильники, излучающие световые волны разной длины, на разной высоте от почвы. Ведь главная часть вредителей — вечерние и ночные бабочки…

Выяснилось, что для каждого вида вредителей нужна своя оптимальная длина световой волны, своя наилучшая высота расположения источника излучения. Установив наиболее подходящие параметры для всех деталей нашей установки, мы снабдили ее крестообразными двойными сетками, на которые подали высокое напряжение.

Попадая между нитями, — а насекомые, прилетев на зов луча, неизбежно начинают кружиться вокруг источника света, — они замыкают контакт, и крошечная искра уничтожает вредителя.

По утрам, выходя в сады к нашим установкам, мы находим около них на земле тысячи убитых вредителей.

Каждая из этих установок привлекает к себе вредителей садов с расстояния до километра. Оказалось, что они уничтожают около 200 видов вредителей садов, более 100 видов лесных вредителей, а всего — около 500 видов различных вредных насекомых! При этом установки абсолютно безвредны для полезных насекомых, например для пчел, которые летают днем, а не ночью.

За короткие часы летней ночи каждый такой «фонарь» уничтожает несколько тысяч насекомых. Кстати, очень скоро их останки к утру стали исчезать: наши ловушки пристрастились навещать лягушки, мыши, ежи — природные союзники человека. Им понравился даровой обед, поставляемый нашими аппаратами».

Приведенный текст свидетельствует о могуществе техники и о том, что нам наверняка удастся собирать в наших садах еще более высокие урожаи и яблок, и миндаля, и инжира, и всего, чего мы пожелаем. Но не настораживают ли вас, читатель, слова о 500 видах насекомых?

Здесь, быть может, окажутся небесполезными исследования, проведенные в Институте энтомологии в Лейпциге (ГДР), где удалось записать на магнитную ленту и ленту осциллографа радиосигналы, которые посылают комары. Оказалось, что у комаров различные, характерные для каждого отдельного вида длина волны, форма импульсов и другие характеристики. Например, горные комары «переговариваются» на волнах длиной 14–17 миллиметров, а болотные и полевые используют диапазон волн длиной 13–14 миллиметров. Удалось даже уловить разницу между радиосигналами, посылаемыми самцом, самкой, комаром, наполняющим желудок, и голодным. Удалось даже записать «храп» спящего комара!

Вероятно, такие записи можно использовать для подманивания к ловушкам определенных (и только определенных) категорий насекомых, относительно которых точно доказано, что их уничтожение не принесет человеку ничего, кроме пользы.

…Список жертв электричества несколько лет назад пополнился строкой, входящей одновременно в список жертв исследователей космического пространства.

Это было 27 января 1967 года. Лифт поднял в небо троих. В капсуле космического корабля «Аполлон» они должны были провести несколько часов, привыкая к новой обстановке, лежа в сделанных специально по их телам креслах — ложементах, дыша чистым кислородом на вершине громадной ракеты «Сатурн-1».

Лифт поднял в небо троих, спускать было некого.

Непосредственной причиной взрыва и пожара в кабине была электрическая искра. Она проскочила между двумя кусочками меди в поврежденном проводнике под сиденьем Гриссома.

Обогащенная кислородом атмосфера и горючие материалы обшивки, казалось, только и ждали этой искры.

Все занялось в один миг, и кабина моментально превратилась в пылающий ад. От астронавтов поступило лишь несколько слов: «Кажется, мы горим», «В кабине пожар!» и крики ужаса. За 20 секунд все было кончено.

Чьи-то обгоревшие пальцы остались на внутренней стороне крышки люка. Но спасение было невозможным — люк можно было открыть в спокойных условиях минуты за две. А этих двух минут ни у спасателей, ни у астронавтов не было.

Горький урок извлекли конструкторы кабины из этого случая: необходимо изменить состав атмосферы, необходимо создать быстродействующую систему аварийного выхода космонавтов и, конечно, необходимо еще более тщательно проверять всю электрическую схему космического корабля. Наш верный друг электричество может при неосторожном с ним обращении превратиться в опасного и коварного врага.

Ждет ли нас нашествие электромобилей?

Незадолго до своей трагической смерти от пули убийцы кандидат на пост президента Соединенных Штатов сенатор-демократ Роберт Кеннеди, говоря о задачах, стоящих перед его страной, сказал: «Мы должны изучить возможности электромобиля. Последние достижения в области электрических аккумуляторов для ракет и подводных лодок могут быть использованы для создания электромобилей — автомобилей, движущихся с помощью электричества». И эта задача ставилась сенатором наряду с такими, как окончание вьетнамской войны, война с бедностью в Соединенных Штатах, решение негритянского вопроса.

Возможно, это закономерно. Автомобиль, «сделавший» Америку, вполне способен ее погубить. 100 с лишним миллионов фабрик для производства ядовитых газов, поставленных на колеса, грозят здоровью населения Соединенных Штатов. 100 миллионов тонн (!) отработанных газов выброшено этими урчащими чудовищами в атмосферу американских городов — чуть не тонна на каждую машину! Недаром наблюдается сейчас повальное бегство богатых американцев из душных городов в зеленые пригороды, где воздух чище.

Примерно 10 процентов топлива, заправленного в машину, не сгорает и превращается в выхлопные газы. В их составе — окись углерода, бесцветный газ, вытесняющий из крови кислород. В Лос-Анджелесе и Детройте, в Мадриде и Мехико в часы пик содержание окиси углерода на улицах становится настолько большим, что иных пешеходов, оказавшихся в местах наибольшего скопления его, приходится на машинах «скорой помощи» отправлять в больницу.

Кроме того, в выхлопных газах содержатся разнообразные углеводородные соединения — их ежегодно выделяется сотни тысяч тонн. В результате фотохимических реакций эти вещества на солнце разлагаются, претерпевая порой зловещие изменения, вплоть до образования ядовитых соединений, действующих в первую очередь на легкие. Как показали опыты над животными, вдыхание этих веществ приводит к раковым заболеваниям.

Число ньюйоркцев, умирающих от легочных заболеваний, удваивается каждые пять лет. Дышать в нью-йоркской атмосфере целый день — это, по данным исследователей, все равно, что ежедневно выкуривать две пачки крепких сигарет. А ведь от 50 до 90 процентов ядовитых атмосферных газов создается именно автомобилями!

Хельмут Ландсберг, директор Управления климатологии США, обрисовал страшные черты города будущего: если срочно не будут предприняты меры против заражения воздуха городов автомобилями, то через несколько лет города превратятся в громадные очаги заразы, где дышать — равносильно самоубийству.

Комиссия, созданная мэром Нью-Йорка, потребовала проведения срочных мероприятий «грандиозного» масштаба по устранению заражения автомобилями атмосферы, иначе, по ее утверждению, Нью-Йорк через 10 лет превратится в место, не пригодное для жизни. Аллергия, хронические бронхиты, эмфизема легких, рак, сердечная недостаточность будут постоянными спутниками людей, решивших, несмотря ни на что, в нем жить.

Как же случилось, что друг человека — автомобиль стал врагом, да таким, что некоторые авторитетные лица, в том числе начальник санитарной службы штата Калифорния Франк Стэд, призывали полностью запретить его уже в 1980 году? Автомобиль оказался пригретой на груди ядовитой змеей, и пришла пора решить — вырвать ли ей смертоносные железы или просто выкинуть ее?

А ведь когда-то бензиновый автомобиль не был еще столь всемогущим властителем дорог, сверкающим и неописуемо длинным, изготовляемым на заводах, как шутят американцы, километрами, а потом нарезаемый на куски нужной длины. В начале века, да и в 20-х годах различными заводами выпускалось множество типов электромобилей, действующих на свинцовых аккумуляторах, бесшумных, недорогих и не имеющих никаких выхлопных газов. Скорость их была порядка 35 километров в час, дальность пробега — 70 километров. Электромобили особенно усиленно рекламировались для «женщин из общества»; при этом упор делался на простоту управления и чистоту в коляске — автомобили с бензиновым двигателем того времени были, как говорится, «не сахар» в этом отношении.

Но аккумуляторные батареи того времени были близки к совершенству (по сути дела, свинцовые аккумуляторы наших дней мало отличаются от свинцовых аккумуляторов того времени), а автомобиль с бензиновым двигателем своих преимуществ еще не исчерпал. Вот почему год от года автомобили совершенствовались, они становились все экономичнее, мощнее, удобнее. Электромобиль не мог угнаться за бензиновым автомобилем, содержащим в двигателе на килограмм веса энергию 2400 ватт-часов, способным двигаться со скоростью до 200 километров в час и преодолевать без дозаправки полтысячи километров. В 30-е годы производство электромобилей было почти полностью свернуто — остались в употреблении лишь заводские электрокары, троллейбусы да… коляски для перевозки состоятельных игроков на гольфовом поле — там загрязнение воздуха не допускалось. А производство автомобилей пошло вперед фантастическими темпами.

Москва сейчас — одна из самых чистых по своему воздушному бассейну столиц мира. Но с ростом числа автомобилей атмосфера неминуемо начнет загрязняться.

Вот почему и нам, пока еще не поздно, необходимо внимательно отнестись к электромобилям.

Залог успеха электромобилей — разработка новых аккумуляторов. Ведь только малая энергоемкость, определяющая низкую скорость и малый пробег между заправками, ограничивает их применение. Старые свинцовые аккумуляторы имели удельную энергоемкость 16 ватт-часов на килограмм веса (против 2400 у бензинового двигателя!).

Удобны серебряно-иинковые аккумуляторы, предложенные американской фирмой «Ярдни»; они дают 150 ватт-часов на килограмм. Но применение таких аккумуляторов порождает две проблемы. Первая — они дороги.

Электромобиль, оснащенный ими, подскочит в цене в несколько раз. Предприимчивые американцы тут же предлагают выход: берите аккумуляторы напрокат.

Хорошо. Но как быть с другой проблемой, несколько неожиданной: аккумуляторы фирмы «Ярдни» сделаны, естественно, из цинка и серебра, причем в каждом автомобиле будет использовано несколько десятков килограммов драгоценного металла. Проблема — как не искушать воров этим «валяющимся на мостовой» серебром?

Та же проблема — в топливных элементах, электроды которых изготовляются из платины и не могут пока быть выполнены из чего-нибудь менее соблазнительного.

И все же, несмотря на все трудности, электромобиль твердо занимает место на шоссе. В Англии 80 процентов развозки по домам молока и хлеба осуществляется электромобилями. Число их уже измеряется там сотнями тысяч. Выпущены японские «чубу», призванные в будущем заменить городской транспорт; заметим тут же, что в Токио проблема загрязнения воздуха автомобилями особенно остра — полицейские на оживленных перекрестках вынуждены иной раз работать в кислородных масках.

Появились первые электрические «Рено», «Вестингауз-Маркетт», «Корвэр», назначение которых — внутригородской личный или арендуемый транспорт, перевозки горожан на небольшие расстояния с небольшой скоростью (а зачем большая скорость в городе?) за низкую плату.

У нас проблема электромобиля пока что не столь остра, и, может быть, лишь этим можно объяснить, что работы в этой сфере, к сожалению, не развернуты достаточно широко. Ведь что в нем есть-то: аккумулятор да мотор — никаких тебе трансмиссий, коробок передач, сложной системы смазки, охлаждения! А возможность создания автоматизированного транспорта: вошел, нажал кнопку с указанием нужного места, поехал, читая газетку, потом вышел и оставил машину для следующего пассажира — такая система исключена при бензиновом двигателе.

Но главное пока — то, с чего мы начали эту главу, проблема чистого городского неба. Пока над Москвой чистое небо, пока москвичи могут дышать чистым воздухом, пока не висит над домами грязно-коричневый дым и нет в наших городах смога, давайте скажем конструкторам: пора создать электромобиль. А то будет поздно.

У читателя может возникнуть вопрос: почему автор в главе, посвященной всевозможным электрическим изобретениям, особо выделил электромобиль, то есть именно то устройство, оставшееся чуть не единственным, которое до сего времени не подверглось, если так можно выразиться, «электрификации». Известно, что почти все окружающие нас устройства электрифицированы. Дело дошло до того, что на кухне используются электрические спички, в ванной — электрические зубные щетки, в гостиной — электрические миксеры. И только автомобиль оказался в стороне.

Именно потому, что даже и в этой, одной из последних неподдавшихся электричеству крепостей, проламывается сейчас столь явная брешь, автор и избрал из множества электрических изобретений, может быть, одно из самых запоздавших в реализации — электромобиль.

Идея находит изобретателя

Здесь наше повествование переходит опять из сферы столиц зарубежных в родные Санкт-Петербург, Кронштадт, да и пуще того — в поселок Турьинский рудник Верхнетурского уезда Пермской губернии, где родился человек, ставший гордостью русской и мировой науки и техники, — Александр Степанович Попов, продолжатель дела Герца, Фарадея и Максвелла.

Доставляет большое удовольствие писать об этом, и в то же время примешивается какая-то горечь, потому что открытие радиосвязи произошло при обстоятельствах, позволяющих некоторым консервативно настроенным западным ученым приписывать заслугу открытия радио итальянскому инженеру Гульельмо Маркони, и никому другому.

А дело прежде всего в той своеобразной обстановке, в которой проходили передача и прием знаменитой символической радиограммы А. С. Попова «Генрих Герц».

Как ни странно, сам факт посылки такой радиограммы, факт колоссального научного значения, не отражен должным образом в документах Русского физико-химического общества. А именно на одном из заседаний этого общества и имела место посылка радиограммы из одного корпуса в другой на расстояние, равное четверти километра.

О языке, на котором велась передача, поскольку точных документальных записей того времени нет, можно судить лишь на основании сделанных через несколько лет свидетельств очевидцев. Нужно тут же отметить преимущества своевременной документальной записи — память человека оказалась не в состоянии точно воспроизвести детали великого, но далекого дня. Так, по свидетельству одних очевидцев, передача происходила на немецком языке и принятый текст имел вид Heinrih Hertz.

По утверждению других, не менее авторитетных очевидцев, в том числе по свидетельству непременного помощника Попова П. Н. Рыбкина, являвшегося, кстати сказать, и автором радиограммы, написана она была по-русски и имела вид «Генрихъ Герцъ».

Большие споры, к сожалению, имеют место и по поводу даты передачи эпохальной радиограммы. Одни очевидцы (их большинство) утверждают, что передача состоялась в начале 1896 года, другие свидетельствуют, что знаменательное событие произошло в конце 1897 года.

Такое серьезное несовпадение рассказов очевидцев, вызванное в первую очередь, несомненно, несовершенством человеческой памяти, быть может, не имело бы большого значения, если бы не одно принципиальное обстоятельство: именно в 1896 году итальянец Гульельмо Маркони провел публичные сеансы радиосвязи, причем с помощью запатентованных им приемника и передатчика собственной конструкции. Таким образом, точная дата сеанса приобретает первостепенное значение. К сожалению, решить этот вопрос «большинством голосов» очевидцев, видимо, возможным не представляется.

Что же записано в протоколе Русского физико-химического общества о сенсационной радиограмме Попова?

Должно же быть там хотя бы мимолетное упоминание о радиограмме!

Запись в протоколе от 24 марта 1896 года гласит:

«А. С. Попов показывает приборы для лекционного демонстрирования опытов Герца».

Конечно, такая скупая формулировка, каковы бы ни были ее причины (некоторые участники заседания полагали, что работы Попова были засекречены Морским ведомством), отнюдь не способствует прояснению ситуации и восстановлению справедливости. Вопрос о времени и обстоятельствах посылки первой радиограммы остается, таким образом, открытым.

В то же самое время итальянец Гульельмо Маркони в середине 1896 года взял английский патент на радиоприемник и радиопередатчик на «способ сигнализации на расстоянии», и летом того же года об этом изобретении было опубликовано большое число материалов даже в провинциальных газетах, в том числе и в русских (но никаких деталей устройства, конечно, не сообщалось).

Он склонил английских промышленников к созданию компании по эксплуатации его изобретения. Компания обладала большими капиталами и, благодаря невероятной энергии самого Маркони, процветала. В 1896 году им была достигнута дальность радиосвязи 3 километра, через год — 21 километр, еще через полтора года — 70 километров, в начале 1901 года — 300, а в конце его — 3500! Эта внушительная цифра знаменовала принципиально новый этап развития радиосвязи — связь без подводных кабелей через Атлантический океан! Об энергии, которую развил Маркони в деле пропаганды радиосвязи (конечно, на основе своих патентов), можно судить хотя бы по тому факту, что Атлантический океан был пересечен им 80 раз.

На фоне этих громких успехов достижения Александра Степановича Попова в его усилиях внедрить свои радиоустройства не выглядят столь впечатляющими. Да иначе и быть не могло, если уже на первом ходатайстве Попова о выделении денег на эксперименты морской министр начертал: «На такую химеру отпускать денег не разрешаю».

(Справедливости ради надо сказать, что и другие правительства относились к этой идее не лучше. Так, знаменитый Эрнест Резерфорд, в молодости занимавшийся беспроволочной сигнализацией, также не смог получить на свои работы ни пенса; это удалось в Англии лишь необыкновенно «пробивному» Маркони.)

Хотя впоследствии по настоянию прогрессивного адмирала Макарова какие-то крохи и были отпущены (Попов много по своей скромности и не запрашивал), успешно конкурировать с поставившим дело на широкую коммерческую ногу Маркони Попов не мог.

Оборудование для первых русских радиостанций пришлось заказывать в Париже, у Дюкрете, по неимоверно высоким ценам.

Страна, подарившая миру радио, во время русско-японской войны 1904–1905 годов настолько плохо оснастила свои корабли радиостанциями, что это явилось еще одной причиной позорного поражения.

И все же, что дает нам основания утверждать, что радио родилось именно в России, что именно на русской земле гением русского человека было построено устройство, способное уверенно принимать сигналы, осмысленную информацию, другими словами — первый радиоприемник?

Чтобы разобраться в этом, стоит мысленным взором догнать некую подводу, с которой направлялся в 1868 году из поселка Турьинский рудник, что на Северном Урале, девятилетний Александр Попов, поповский сын, на учебу в городок Долматов в духовное училище.

Год назад умер великий Фарадей, но жив еще благородный гений Максвелл, работающий над своей теорией электромагнитного поля, посещает гимназию в далекой Германии одиннадцатилетний Герц. Попов еще бесконечно далек от того, что станет общим его делом с этими великими людьми…

Первое знакомство с физикой по книжке французского популяризатора Гано. Первое знакомство — и привязанность на всю жизнь.

Привязанность не взаимная — студент первого курса физико-математического факультета Петербургского университета Попов Александр Степанович блестяще… проваливается на первой же сессии. Для того чтобы прожить, пришлось работать репетитором, держать корректуру, переводить, времени на учебу не оставалось. Это был хороший урок: физика требовала жертв и прежде всего — времени.

И он отдает все свое время, все свои способности, всего себя физике, в особенности — электротехнике. Не только время и силы. Он отнюдь не цвел в промозглом петербургском климате, не имея возможности приобрести новые ботинки, плохо питаясь и много работая. Головокружения и жестокий ревматизм — постоянные его спутники в студенческие годы.

Он посещает заседания электротехнического отдела Русского технического общества, работает «объяснителем» на электротехнической выставке, знакомится с такими корифеями русской электротехники, как Яблочков, Лодыгин, Чиколев и Лачинов; вступает в товарищество «Электротехник», которое громогласно объявляло, что обслуживает желающих в районе Невского проспекта «От Аничкова моста до Большой Морской», причем «вполне обеспечивает потребителям исправное освещение и совершенно исключает возможность погасаний». На первых порах молодому Попову поручали регулировать напряжение динамомашины, служившей для освещения одного из увеселительных садов Петербурга. «Роль» вольтметра исполнял мальчишка, уставившийся на фонари: если свет фонарей становился, по его мнению, более тусклым, чем следовало, он орал Попову страшным голосом: «Поддай!»

Затем — заведование электротехнической станцией на ярмарке в Нижнем Новгороде и кандидатская диссертация на тему «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока», где Попов с совершенно необычной стороны анализирует спектр потерь в электрической машине. Диссертация защищена с блеском, и А. С. Попова оставляют в университете «для подготовки к профессорскому званию» — редкое поощрение.

Заметил ли читатель серьезную разницу в начале творческих биографий Фарадея, Максвелла и Герца, с одной стороны, и Попова — с другой? В то время как мера движения вперед первых — это успехи научные, мера движения вперед Александра Степановича Попова — его успехи на поприще техническом.

Идея электромагнетизма, затем идея электромагнитных волн, возникшая у Максвелла и Фарадея, получившая столь блистательное подтверждение в опытах Герца, неминуемо должна была пройти стадию, когда она укрепится каркасом инженерных решений, начнет непосредственное служение человеку.

Идея была рождена и подтверждена; идея должна быть доведена теперь инженером до такой стадии, когда она может быть практически использована.

Ее воплощение, достаточное для доказательства, было еще недостаточным для практики. Идее нужен был инженер, изобретатель. Такой, как Попов.

И затем нужен был организатор.

Может быть, не такой, как Маркони, но организатором стал именно он.

Гульельмо Маркони родился 25 апреля 1874 года. Его семья — не из бедных. Отец — делец, землевладелец, «счастливчик». Мать — Анни Джеймсон — дочь небезызвестного фабриканта Эндрю Джеймсона — его фамилию можно и сейчас прочесть на бутылках знаменитого шотландского виски.

Гульельмо родился в массивном, богато декорированном «Дворце Марескалаччи» в центре Болоньи, в зимнем доме, принадлежащем его отцу. Старик-садовник, говорят, увидев новорожденного, сказал более доброжелательно, чем тактично: «Какие у него большие уши!»

Это были годы борьбы итальянских патриотов за объединение страны. Это было время Гарибальди. Объединение страны шло медленно — слишком велика была разница между капиталистическим промышленным Севером и отсталым Югом.

Маркони жили на процветающем Севере; их вилла Грифон, окруженная ореховыми деревьями и виноградниками, стояла на холме над рекой, эффектно выделяясь на голубом фоне гор. Гульельмо был сосредоточен, скромен и любознателен. Он не учился ни в школе, ни в университете. Их ему заменила домашняя библиотека. Не Фауст и Вертер, но Бенджамен Франклин, Майкл Фарадей, позже — Томас Эдисон стали его любимыми героями. Он ставил опыты по предмету, который называл «мое электричество». Тарелки из дорогих сервизов, служившие в опытах изоляторами, часто бились — за что остальные его аппараты были методично разрушены старым Маркони. Гульельмо становился все более скрытным и, как говорится, «себе на уме». Он никогда не говорил заранее о вещах, которые замышлял, и об экспериментах, которые хотел поставить.

Он сделал вольтовы столбы, повторил опыты Фарадея и выучил код Морзе.

В 1893 году девятнадцатилетний Маркони посетил серию лекций профессора Августо Риги в Болонском университете (там учились когда-то Данте, Петрарка, Коперник, Гальвани). Риги был первым итальянцем, обратившим внимание на опыты Герца и оценившим их важность; Риги построил усовершенствованный разрядник (разряд происходил в вазелиновом масле).

Риги не одобрял экспериментальной спешки, которую затеял Маркони, едва узнав о волнах Герца; он считал, что сначала стоит как следует изучить теорию. А Гульельмо все больше времени проводил в лаборатории, оборудованной для него на мансарде виллы Грифон. Оборудование стоило очень дорого, и старик Джузеппе наконец отказал сыну в «финансировании». Тогда Гульельмо, чтобы купить проволоку, стал продавать свою одежду.

Наконец, он сумел заинтересовать отца, конечно, с финансовой точки зрения, своими изобретениями, или, точнее, желанием совершить их. В поздних воспоминаниях Маркони писал, что он сразу поставил себе задачу «получить сигналы с другого берега Атлантического океана».

В одной из колоссального числа роскошных, большей частью английских книг, посвященных Маркони, «Маркони — отец радио» можно прочесть, что основным достижением тех лет для Маркони было введение антенн в передатчик и приемник: «Это было главным шагом вперед и первым реальным вкладом в науку радио».

Это ошибка. Если взять первые патенты Маркони (1896–1897), то в них нет и следа двух антенн — антенны есть только на приемнике, как было и у Попова.

Кстати, в этой книге упоминается и о том, что Маркони был известен когерер Попова: «До тех пор передатчик и приемник были по существу теми же самыми, что уже использовались Лоджем в Англии и Поповым в России». Если учесть, что когерер Попова никогда не описывался отдельно от схемы его приемника, то приходится признать, что схема Попова была Маркони известна, хотя бы в общих чертах.

Работы Маркони 1895 года нигде не отражены. Нет ни одного письменного источника, кроме поздних воспоминаний Маркони и его друзей, свидетельствующего о том, что он в 1895 году проводил опыты и достиг какого-то ценного результата. Принимая во внимание необыкновенную цепкость Маркони, трудно предположить, что, успешно испытав какие-нибудь устройства, он тут же не запатентовал бы их.

В то же самое время Попов, человек необыкновенной скромности, имеет перед потомками ряд свидетельств того, что уже в 1895 году им были разработаны первые в мире приемник и передатчик. Об этом несколько глуховато, но вполне определенно свидетельствует и журнал Русского физико-химического общества (январь 1896 г.), и протокол заседания РФХО от 7 мая 1895 года, где Попов впервые демонстрировал свои приборы, и, наконец, письма Попова и доклад профессора В. В. Скобельцина в электротехническом институте от 14 апреля 1896 года «Прибор А. С. Попова для регистрации электрических колебаний». В докладе (появившемся до первого патента Маркони) прямо говорится:

Запись относится к заседанию Русского физико-химическсго общества 24 марта 1896 года; в записи четко оговорено, что Поповым на значительное расстояние передавались именно сигналы, то есть, по сути дела, это было то самое устройство, которое через несколько месяцев будет запатентовано Маркони.

Почему же, несмотря на полную ясность вопроса, во многих западных странах, особенно в Италии и Англии, до сих пор еще сохраняется лозунг «Маркони — отец радио»?

Спору нет, именно благодаря Маркони радио вошло в жизнь людей, стало привычным. Это признавал, кстати говоря, и сам Александр Степанович Попов. Но Маркони не изобрел радио как такового — эта заслуга принадлежит всецело А. С. Попову. Незаслуженная слава Маркони в качестве изобретателя радио вызвана, по-видимому, во-первых, тем, что люди, создавшие и продолжающие создавать такую славу, не взяли себе за труд посмотреть подлинные документы того времени, прямо и недвусмысленно свидетельствующие, что Попов провел решающие испытания своего радиоприемника на год раньше Маркони.

Во-вторых, и это кажется уже более объяснимым, Маркони-изобретателя зачастую смешивают с Маркони-предпринимателем, главой компании «Маркони», почти полностью контролировавшей в течение многих лет всю радиотелеграфную промышленность. Маркони настолько глубоко внедрился в радиотелеграфию Англии, что это вызвало в 1912–1913 годах грандиозный «скандал Маркони», когда некоторые правительственные органы были обвинены в том, что они были подкуплены компанией, желавшей получить полную свободу рук.

У Попова и в мыслях не было патентовать свое изобретение — он шел в ногу с Фарадеем, Максвеллом и Герцем, никогда не патентовавшими своих изобретений и считавших их достоянием науки, достоянием всего человечества.

Маркони был далек от таких альтруистических представлений — он патентовал все, что попадалось под руку, а под руку попадалось не всегда свое. Так, его же патент, дающий ему полное право эксплуатации своего «изобретения», содержал в качестве составляющих элементов никем не запатентованные ранее и считавшиеся общим достоянием, достоянием науки разрядник, когерер и другие элементы. Получилось, что он воспользовался трудами других для личного обогащения. Научные дискуссии, ранее украшавшие научные журналы, были тем самым круто оборваны; они заменились судебными разбирательствами о владении патентами. Маркони твердо и бесповоротно стал «патентодержателем», изобретателем чисто американского образца — образца Эдисона, Белла и Вестингауза.

* * *

* * *

Это не значит, конечно, что роль таких людей, как Маркони, в развитии общества невелика. Она громадна.

Однако поступок «патентодержателя» Маркони, присвоившего себе труды других, встретил единодушное осуждение людей науки. Многие открыто выражали ему свое презрение. Антипатия еще более возросла, когда она перестала уравновешиваться той прогрессивной ролью, которую Маркони поначалу играл в истории развития радио. Став миллионером, Маркони и думать забыл о гуманной миссии, взятой на первых порах, и вместо того, пользуясь своим монопольным владением акциями радиотелеграфных компаний, стал придерживать конкурентов и тем самым объективно тормозить то великое дело, которому он (правда, совсем не бескорыстно) посвятил свои молодые годы.

Такие одиозные формы деятельности Маркони, конечно, не внушают симпатии; тем не менее как бы мы ни относились лично к синьору Маркони, необходимо беспристрастно оценить его роль в истории радио. Вряд ли у кого-либо есть серьезные основания считать, что Маркони просто скопировал схему Попова. По-видимому, он пришел к ней самостоятельно, кроме того, он не ограничился первой заявкой, довел свои приборы до высокой степени совершенства, повысил до немыслимых тогда пределов дальность радиопередач и в немалой степени содействовал тому, что радио прочно вошло в быт людей; поэтому, как пишут советские исследователи А. Т. Григорьян и А. Н. Вяльцев, «это заставляет считать изобретателем радио в равной мере и Попова и Маркони, и, значит, в памяти людей имена и образы этих двух изобретателей всегда должны стоять рядом».

Начало работы Попова над высокочастотными электрическими разрядами относится еще к 1888 году — он приступил к ней сразу же после сообщений об опытах Герца. В физической лаборатории Минного класса, одной из лучших электротехнических лабораторий России, Попов воспроизвел все опыты Герца и сразу же увидел их сильные и слабые технические стороны.

Сильная сторона опытов была в колоссальных перспективах, в них заключенных. Попов сразу же оценил их, и в первую очередь то; что аппаратура Герца в принципе давала возможность сигнализации на расстоянии.

Слабая сторона была в том, что практически установка Герца таких возможностей не давала: сигналы в приемнике — искры — были настолько слабы, что увидеть их мог только поистине великий экспериментатор, да и то долго всматриваясь в темноте, ценой своего здоровья, а в конечном итоге — и жизни. Максимальное расстояние, на котором можно еще было с колоссальным трудом различить искры, вызванные «волнами Герца», составляло 20 метров.

Герц и сам понимал слабую сторону своих экспериментов. Пытаясь увеличить чувствительность приемника, он попробовал заменить искровой промежуток лягушачьей лапкой, когда другие приборы были бессильны. Однако опыт был безуспешен — лапка оставалась неподвижной даже непосредственно вблизи «передатчика»— вибратора Герца.

К сожалению, Герц «не зафиксировал» в своем мозгу небольшую заметку, промелькнувшую в физическом журнале. В 1884 году физик Кальцекки-Онести обнаружил, что находящиеся вблизи электрического разряда металлические порошки резко изменяли свои свойства.

Когда разряда не было, они плохо проводили электрический ток, но когда разряд появлялся, порошок как бы «склеивался», и в таком состоянии электрический ток проходил через него блестяще.

Впоследствии это использовал французский физик Эдуард Бранли: он насыпал порошок в стеклянную трубочку и, поместив ее вблизи разряда, наблюдал, насколько резко изменятся свойства порошка. При окончании разряда частицы порошка не «расклеивались» и продолжали служить хорошим мостиком для электрического тока. Чтобы «расклеить» слипшиеся частицы, достаточно было легонько стукнуть по стеклянной трубке пальцем (а лучше — встряхнуть, как градусник). Бранли не оцепил своего изобретения и сообщил об этом лишь с целью предохранить других исследователей порошков от досадных промахов.

* * *

* * *

Мысль использовать стеклянную трубочку с металлическим порошком для регистрации электромагнитных волн пришла в голову англичанину сэру Оливеру Лоджу.

Он, по сути дела, использовал трубку Бранли, но назвал ее «когерером» — «сцеплятелем». Заслугой Лоджа было то, что он привлек когерер к исследованию волн Герца, заметив: «Когерер удивительно чувствителен к волнам Герца». Неприятному свойству порошков не расклеиваться Лодж противопоставил детище средних веков — часовой механизм; через определенные промежутки времени трубка встряхивалась.

Лодж исследовал физические процессы, связь на расстоянии его не привлекала, он считал идею бредовой.

При дальнейшем усовершенствовании когерер обещал быть весьма полезным устройством при далеком приеме «волн Герца». Встала, таким образом, чисто изобретательская задача — усовершенствовать когерер и применить его для дальнего приема.

Едва узнав о когерере, Попов сразу же отбросил использовавшиеся им ранее «карусели» — радиометры, термоскопы, искровые промежутки, не требующие затемнения, и прочие замысловатые приборы — и полностью переключился на усовершенствование когерера с целью использовать его в практическом устройстве, которое могло бы применяться для сигнализации на расстоянии.

Многие исследователи видят здесь общность задач Попова и Эдисона: и тот и другой уже имели перед глазами несовершенные устройства, в принципе способные и принимать радиосигналы, и излучать электрический свет. Задачей изобретателей было превратить эти несовершенные устройства в совершенные, другими словами, изобрести радио и электрическую лампу. Нечего и говорить о том, насколько сложнее была задача Попова.

Как четко уже в 1888–1889 годах Попов понимал свою задачу, можно судить из его собственных слов:

«Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в пространстве. Если бы изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитное чувство, то его можно было бы применять и в передаче сигналов на расстоянии».

Статья Лоджа в английском журнале «Электрик» была получена Поповым осенью 1894 года. Именно период с осени 1894 года и до 7 мая 1895 года и был наиболее напряженным и плодотворным в жизни Попова.

Он взялся за усовершенствование когерера. Вместе со своим помощником Рыбкиным он испробует сотни порошков (точно так же, как Эдисон испытал сотни материалов, пригодных быть нитью электролампы) самого различного состава и помола: частицы мелкие, средние, крупные вещества чистые, перемешанные, подогретые и холодные, толченые и прессованные, восстановленные и окисленные; испытаны были дробь, кольца, цепочки.

Таких материалов — многие тысячи. Если бы Попов поступил, как Эдисон, пробуя их все подряд, вряд ли он скоро добился бы успеха. Но Попов умело (и удачно) распределил материалы по классам, группам и отрядам, обладающим сходными свойствами. Это позволило сэкономить время. Оказалось, что плох и грубый помол, и слишком мелкий; оказалось, что на частицах должен быть обязательно слой окиси, но не слишком толстый.

Круг неуклонно сужался до тех пор, пока внутри не оказался лишь один порошок — «феррум пульвератум». Он обеспечивал хорошую чувствительность, а главное — стабильность.

Теперь нужно было выбрать «оболочку», в которую можно было бы засыпать порошок. Эта задача также не простая. Сотни вариантов привели к одному — стеклянной трубке толщиной в палец. Внутри, на стенках — две платиновые палочки, концы которых выведены наружу. В трубке — тот самый «феррум пульвератум».

Теперь нужно было решить проблему встряхивания когерера, ту самую проблему, которую Лодж решил в лоб — с помощью часового механизма, время от времени «приводившего когерер в себя». Лучшим оказалось решение, которое пришло Попову в голову всего через несколько часов после получения статьи Лоджа. Тогда он включил в цепь когерера старый стрелочный гальванометр. Когда производился разряд, металлический порошок из плохого проводника превращался в хороший, по нему начинал идти ток, поворачивающий стрелку гальванометра. Резкое движение стрелки встряхивало когерер, и он был готов к приему нового сигнала. Это была, как теперь говорят, схема «обратной связи», первая радиосхема. Так из несовершенных приборов Герца родилось настоящее радио, хотя, по современным понятиям, и весьма примитивное.

Когда гальванометр был заменен электромагнитным реле со звонком, а стрелка — молоточком, подсоединенным к якорю реле, вся схема приемника практически уже приобрела вид, столь впоследствии распространенный.

Что касается передатчика, он уже существовал — вибратор Герца вполне мог выполнять его функции. Короткие и длинные сигналы, а также их комбинации вполне могли быть использованы для сигнализации на расстоянии.

Поиски наибольшей дальности приема привели и к первой антенне — к вертикальному медному стержню, включенному в схему приемника.

Все описанные усовершенствования способствовали невиданному по тем временам увеличению дальности приема волн вибратора Герца, примерно до 80 метров. Впервые публично показаны были приборы 7 мая 1895 года, в день, который мы отмечаем как День радио.

А через год на берегах туманного Альбиона высаживается двадцатидвухлетний Гульельмо Маркони.

Имеется фотография Маркони тех лет. Перед ним «черный ящик», в котором размещена секретная схема приемника. Секрет «черного ящика» будет сохраняться еще довольно долго — до тех пор, пока 4 июня 1897 года принципы «телеграфирования без проводов» не будут доложены на лекции в Королевском институте.

Итак, до 4 июня 1897 года Попов не мог ничего знать о принципах, использованных Маркони.

А когда узнал, поразился, насколько совпали две схемы, схема Маркони и схема Попова.

Тот же когерер.

То же устройство для встряхивания когерера — молоточек, работающий от реле.

Та же схема обратной связи — сам сигнал «встряхивает» когерер, делая его пригодным для принятия следующего сигнала.

Та же антенна.

Скорее всего, это доказательство единого пути развития науки. Но в принципе, как доказательно рассматривается в труде профессора И. В. Бренева «Изобретение радио А. С. Поповым», Маркони вполне мог знать или слышать о трудах Попова. Попов — не мог, Маркони — мог!

Попов внимательно следит за успехами Маркони, хотя всегда напоминает о том, что аппаратура Маркони является копией его собственной, изобретенной на год раньше. Специальные комиссии, Бранли и Лодж, электротехнические конгрессы полностью признали приоритет Попова. Не признали его Англия, Италия и сам Маркони.

Несмотря ни на что, Попов всегда относился к Маркони и его деятельности доброжелательно.

12 июля 1902 года итальянский корабль «Карло Альберто» бросил якорь вблизи суровых бастионов Кронштадта. На борту корабля находился и Маркони со своей аппаратурой — с ее помощью он мог принимать сигналы, идущие из Англии, на расстоянии 1600 морских миль.

Через несколько дней на борт корабля поднялся болезненного вида рыжебородый человек — он казался гораздо старше своих 43 лет. Двадцативосьмилетний процветающий Гульельмо Маркони был рад этому визиту гораздо больше, чем посещению его радиорубки за несколько дней до того русским императором. Это был Александр Степанович Попов. Попов был приветлив, с интересом осмотрел радиорубку, тепло простился. Добрые чувства к Маркони Попов сохранял всю жизнь.

Увы, здоровье Попова становилось все хуже и хуже.

13 января 1906 года, после бурного объяснения с министром внутренних дел, печально известным Дурново, последовало роковое кровоизлияние в мозг.

Всего за четыре дня до смерти он был избран председателем Русского физического общества — высшая честь, которой мог удостоиться электроинженер Александр Степанович Попов, изобретатель радио.

Нобелевский лауреат 1909 года Гульельмо Маркони умер 20 июля 1937 года в Риме, окруженный почетом и вниманием, увенчанный лаврами академий и университетов. Его богатство началось с организации компании по эксплуатации его изобретения и расширению сети радиостанций. Его слава была громкой и разной.

С одной стороны, грандиозный «скандал Маркони», в котором оказалось замешанным чуть ли не все правительство Англии, с другой — спасение благодаря aппаратам Маркони жертв несчастного «Титаника».

Он всегда спешил, в 1911 году его только что приобретенный «Фиат» врезался на полной скорости в другой автомобиль; никто серьезно не пострадал, но Маркони все последующие годы ходил со стеклянным глазом.

Он спешил и в политике — беспрекословно принял взгляды Бенито Муссолини, считал, что только фашисты могут спасти его страну; одно время он был даже личным другом Муссолини. Только перед смертью, особенно после нападения Италии на Абиссинию в 1935 году, он как будто разобрался в существе политики своего друга.

Маркони пережил Попова на 31 год. Его большие способности и невероятная энергия в немалой степени способствовали тому, что вся западная радиотехника не может быть представлена без Маркони и продукции его фирмы. Он первым ввел резонансный прием одновременно работающих радиостанций на одну антенну. Первым построил радиопередатчики и радиоприемники современного типа.

Конечно, он не был единственным. Колоссальную роль в развитии радиотехники сыграло случайное открытие, «отход производства» Эдисона — электронная эмиссия, постройка первых радиоламп американскими учеными Флемингом и Ли-де-Форестом.

Интереснейшие страницы истории радио принадлежат первым годам Советской власти. Именно радио разнесло по всему миру сообщение об Октябрьской революции.

Память творцов радиотехники вечна — современный мир немыслим без радио и телевидения. Изобретения Попова, явившиеся логическим техническим завершением трудов Фарадея, Максвелла, Герца, открыли перед миром невиданные возможности. А для самих великих уравнений это открытие имело тоже колоссальное значение.

Именно радиотехника произвела на свет бессчетное количество приборов, новых знаний и опять новых приборов и новых знаний, которые могут служить могущественными инструментами для изучения явлений, для проверки, уточнения и углубления самих уравнений.

Ведь великие открытия будущего, как сказал один великий физик, содержатся в шестом десятичном знаке.

И новые приборы, никелированные, с заманчивыми переплетениями цветных проводков, с абстрактными картинами печатных схем, с черными глазками транзисторов и почти невидимыми модулями ведут наступление на новые тайны природы, ведут наступление на сами великие уравнения.

Пока щелей в крепостной стене нет. Но кто знает, что случится завтра?

Планета в поисках энергии

С какого года отсчитывать энергетику? С какого времени максвелловы уравнения вошли в нашу повседневность? Может быть, с триумфального шествия по миру электрических свечей Яблочкова?

Сначала засияли матовые электрические шары в парижских магазинах «Лувр». Затем — на проспекте Оперы. Затем — на площади Оперы. Затем — в Лондоне, Петербурге, Мадриде, Неаполе, Берлине. «Северный свет», «русский свет», «люмьер рюсс» осветил цветастые дворцы персидского шаха, резные палаты сиамского короля.

Именно появление электрического освещения различных систем вызвало к жизни первые электрические станции. Первая такая станция — блок-станция, то есть станция для одного дома, не обеспечивающая передачу энергии на большое расстояние, была создана в 1876 году в Париже для питания электричеством свечей Яблочкова.

В 1879 году блок-станция построена в Петербурге для освещения Литейного моста.

В 1882 году дает электричество такая же станция в Лубянском пассаже в Москве.

А в 1881 году — первая Международная выставка электричества и Международный конгресс электриков.

Министр почт и телеграфа Франции, официальный спонсор выставки, в докладе президенту Французской республики писал:

«Эта выставка будет вмещать в себя все то, что относится к электричеству: на ней будут демонстрироваться всевозможные аппараты и приборы, служащие для получения, передачи, распределения электрической энергии.

Конгресс в Париже соберет наиболее выдающихся ученых-электриков. Представители чудесной науки, только что раскрывшей перед человечеством свои громадные ресурсы и вскружившей ему голову своими беспрестанными эффектами, обсудят все результаты произведенных исследований и новейшие теории, созданные в этой области. Представители других стран, приглашенные во Францию, будут рады воспользоваться этим случаем, чтобы, так сказать, узаконить науку об электричестве и измерить ее глубину».

Вот какая была задача — узаконить науку об электричестве в мировом масштабе! Парижская выставка должна была показать миру приходящую на смену пару великую силу электричества: «После Уаттов и Стефенсонов мы приветствуем теперь Граммов, Сименсов, Яблочковых, Грахамов, Беллов и Эдисонов», — писали в газетах.

Действительно, успехи электротехники были тогда частыми и разнообразными; они принадлежали физикам, изобретателям, компаниям. Единого движения, единой организации электриков тогда еще, разумеется, не было.

Это приводило иной раз к абсурду. Например, до 1881 года электриками разных стран использовались десятки самых различных единиц тока, сопротивления — не было стандарта на электрические единицы. Сопоставить результаты исследователей разных стран было чрезвычайно сложно. Именно в 1881 году на Международном конгрессе электриков, приуроченном к первой Международной выставке электричества, в нашу жизнь вошли столь хорошо известные нам сейчас единые электротехнические единицы.

Электротехники пришли к выставке с большими достижениями: на ней демонстрировались электрические телеграфные аппараты, электрические часы, электрические машины, электрические лампы, телефон, «электрическое перо», быстро воспроизводящее написанное в большом количестве экземпляров (и сейчас еще — предмет вожделений), небольшая электрическая железная дорога.

На выставке был даже организован «Музей прошлого» (!), где экспонировались успевшие уже устареть электрические приборы.

Но зрители пока еще различали электрические машины разных систем главным образом по окраске, их восхищала почти сверхъестественная, волшебная возможность с помощью кнопки тушить и зажигать электрический свет, заставлять звенеть электрический звонок.

На заседании конгресса слушатели в штыки встретили сообщение французского физика Марселя Депрэ, высказавшего еретическую мысль о возможности передачи электроэнергии на большие расстояния. Это сообщение котировалось в качестве неплохой шутки, забавной утопии.

А уже через год, на Мюнхенской международной электрической выставке, Марсель Депрэ продемонстрировал буквально наповал пораженным посетителям небольшой водопад, действующий от центробежного насоса, вращаемого электромотором. Но не это главное — электромотор снабжался электроэнергией от линии передачи из другого города — Мисбаха, расположенного в 57 километрах от Мюнхена, где электроэнергия рождалась тоже в водопаде.

Электроэнергия передавалась при колоссальном для того времени напряжении — 2 тысячи вольт. Водопад, переданный по проводам!

Специальная авторитетная комиссия, организованная для оценки события, торжественно провозгласила, что «в области электричества не было получено столь важных результатов с момента изобретения телефона».

Больной Карл Маркс, незадолго до своей смерти узнавший об опытах Депрэ, отнесся к ним с громадным интересом. Он видел в опытах доказательство грядущей технической и социальной революции.

Теперь уже стали отработанными практически все элементы современных электрических станций и систем: турбины, электрогенераторы, трансформаторы, линии электропередачи и электродвигатели. Появилась возможность резкого скачка в развитии электротехники. Можно было приступать к электрификации.

Первая электростанция общественного пользования, электроэнергию которой мог купить каждый желающий, была построена Ферранти в нескольких милях от центра Лондона в 1885 году.

В 1887 году такие же станции были пущены в России — в Одессе и в Царском селе (сейчас г. Пушкин).

Новый тип электростанции — электростанции трехфазного переменного тока — разработан жившим в это время в Германии русским инженером Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским. После триумфальной демонстрации станции в 1891 году на Франкфуртской выставке эти станции вытеснили все другие их типы.

Именно трехфазный ток вырабатывают станции и в наши дни.

Электрификация захватила все развитые страны.

В разных странах она проходила, естественно, по-разному. И может быть, наиболее драматической и захватывающей страницей мировой электрификации навсегда останется электрификация России.

На рубеже веков российская электрификация прогрессировала крайне медленно. Если в США вырабатывалось в год 60 миллиардов киловатт-часов, в Германии — 23, в Англии— 12 и во Франции— 10, то в России эта цифра составила всего 2,3 миллиарда киловатт-часов.

В России проведение электрификации сталкивалось с колоссальными трудностями. Помимо общих для всех капиталистических стран анархии производства и бешеной конкуренции, электрификации сильно противодействовали темнота и бедность населения.

Епископ Самарский и Ставропольский отправил незадолго до начала первой мировой войны депешу в Италию, в Сорренто, где нежился под ласковым солнцем граф Орлов-Давыдов:

«Ваше сиятельство! Призываю на Вас божию благодать, прошу принять архипастырское извещение: на ваших потомственных исконных владениях прожектёры Самарского технического общества совместно с безбожным инженером Кржижановским проектируют постройку плотины и большой электрической станции. Явите милость своим прибытием восстановить божий мир в жигулевских владениях и разрушить крамолу в зачатии».

Имеется большое число и других документов, ярко показывающих трудности развития электрификации в России.

Но электрификация была необходима.

Сразу же после победы Великой Октябрьской социалистической революции В. И. Ленин поставил в качестве первоочередного вопрос об электрификации. Уже в декабре 1917 года он дает указание о начале строительства Шатурской электростанции.

В тяжелых условиях разрухи и гражданской войны в Советской России 1918 года было построено около 50 малых электростанций общей мощностью 3,5 тысячи киловатт, а в 1920–1921 годах — более 200 электростанций общей мощностью 12 тысяч киловатт… Если учесть, что генераторы мощностью 800 тысяч киловатт выпускаются на современных электромашиностроительных заводах чуть ли не на конвейере (каждая машина в 25 раз мощнее, чем все электростанции 1920–1921 годов, вместе взятые!), то успехи первых лет революции в области электрификации представляются не слишком внушительными. Даже высоты, намеченные планом ГОЭЛРО, сегодня не выглядят столь уж впечатляющими.

Наша энергетика конца XX столетия может быть предметом зависти любой страны; мы перегнали все государства, кроме США, вышли с 15-го места в мире на 2-е.

Вернемся же к истокам великого достижения!

План ГОЭЛРО, в который не все верили, от размаха которого у некоторых кружилась голова, был одобрен VIII Всероссийским съездом Советов рабочих и крестьянских депутатов в декабре 1920 года.

Съезд принял программу построения светлого социалистического будущего на основе самой передовой в мире техники.

И тот же съезд поручил наркомату внешней торговли за золото приобрести за границей косы, топоры, серпы…

Кругом расстилалась громадная разоренная, голодающая, раздетая и разутая Россия.

А на сцене Большого театра, где проходил съезд, сверкала 30 электролампочками (чтобы их зажечь, отключили всех потребителей центра Москвы) карта ГОЭЛРО.

Карту за несколько дней до съезда сделали по личному указанию В. И. Ленина. Сохранилась характерная записка Ленина коменданту Большого театра:

«Предлагаю не препятствовать и не прекращать работ художника Родионова, инж. Смирнова и монтеров, приготовляющих по моему заданию в помещении Большого театра к VIII-му съезду Советов карты по электрификации. Работу кончат в воскресенье. Отнюдь их не прогонять».

Карте-символу будущей электрифицированной России позже пришлось много путешествовать. 20 и 22 января 1921 года ее демонстрировал Г. М. Кржижановский на пленарном заседании Петроградского Совета рабочих, крестьянских и красноармейских депутатов.

Об этом 19 января 1921 года сообщила «Петроградская правда»:

«…В четверг 20 января, в 6 часов вечера во Дворце Урицкого состоится заседание пленума Петроградского губернского Совета. Порядок дня: доклад тов. инженера Кржижановского об электрификации… На заседании будет демонстрироваться карта электрификации России».

План ГОЭЛРО, рассчитанный на 15–20 лет, был полностью выполнен уже в 1931 году, то есть за 10 лет.

Мы знаем, каких успехов добилась наша сегодняшняя энергетика. Одна Братская ГЭС «вмещает» в себя три плана ГОЭЛРО.

С каким душевным трепетом в конце 50-х годов инженеры участвовали в расчетах сверхмощного турбогенератора в 300 тысяч киловатт, проводившихся на «Электросиле»! Таких машин не знала еще наша энергетика.

Сейчас в самом центре России, на Костромской ГРЭС, пущен блок с турбогенератором мощностью 1200 тысяч киловатт (два Днепрогэса в одной машине!).

И это не предел! На чертежных досках — чертежи новых машин.

Изменилось и напряжение, при котором передается электроэнергия. Может быть, вы помните цифру 2 тысячи вольт — напряжение, на котором передавалась электроэнергия Марселем Депрэ. Сейчас ЛЭП-500 — линия электропередачи напряжением 500 тысяч вольт — явление совершенно обычное. Если темп роста напряжения линий электропередач «экстраполировать», как говорят математики, на 2000 год, то получится, что напряжение, которое будет применяться в то время, будет равно 2500–3000 тысячам вольт.

В новом строящемся высоковольтном корпусе Всесоюзного электротехнического института имени В. И. Ленина, купол которого сможет вместить тридцатиэтажное здание Гидропроекта, будут испытаны линии передач такого, а может быть, и более высокого напряжения.

А может быть, нужны будут напряжения… в тысячу раз меньше. В будущем может оказаться целесообразным передавать электроэнергию по погруженным в страшный холод сверхпроводящим линиям. А может быть, хотя и маловероятно, будут открыты сверхпроводники, работающие и при «нормальных» температурах.

Вот еще одна идея электропередачи, кажущаяся безумной. Принадлежит она академику П. Л. Капице.

Идею эту Петр Леонидович выразил в двух фразах: «Вы думаете, энергия распространяется по проводам? Напротив, в них она только теряется!»

Несмотря на кажущуюся парадоксальность мысли, она в большой мере правильна. Из уравнений Максвелла следует, что с увеличением частоты тока, передаваемого по проводу, ток занимает все меньшую часть проводника, вытесняясь к его краям. Для высоких радиочастот провода вообще не нужны. Энергию волн высоких частот можно передавать по трубам-волноводам, как нефть или газ. Трудности этого пути очевидны — для создания радиоволн нужно будет построить и радиолампы соответствующей мощности. Это — серьезное препятствие для развития электроники больших мощностей. Но разве не было препятствий на пути создания прочно вошедших в наш быт электроприборов?

Серьезные изменения, видимо, претерпят наши электростанции. Вполне возможно, что через х лет вместо сегодняшних котлов и турбин на электростанциях будут установлены исполинские спирали термоядерных установок.

А скоро ли это будет? Как идет «приручение» плазмы? Отвечая на вопрос, академик Л. А. Арцимович сделал в 60-х годах такое образное сравнение:

Пожалуй, эти слова очень точно отражают положение с попытками осуществления управляемой термоядерной реакции — по сути дела, с приручением энергии водородной бомбы. Трудности на этом пути колоссальные. Чтобы плазма, раскаленная до миллионов градусов, не испепелила сосуда, в котором ее пытаются содержать, плазму нужно изолировать от стенок магнитным полем.

Вот тут-то и начинается «езда на одноколесном велосипеде по канату». Дело в том, что ни одна из предложенных до сих пор конфигураций магнитного поля не обеспечивает надежной изоляции плазмы от стенок сосуда; в магнитном поле неизбежно оказывается «течь», через которую раскаленная плазма ускользает к стенкам. Тем не менее ученые исполнены оптимизма. Они считают, что уже на рубеже третьего тысячелетия будут созданы первые термоядерные электростанции.

Другое направление, на котором можно достигнуть энергетического изобилия, хотя, видимо, и временного (запасов, удобных для добычи расщепляющихся материалов, на Земле хватит лет на тысячу), — атомные электрические станции. Периая в мире атомная станция в Обнинске — гордость нашей науки. Мощность ее была невелика, но значение — огромно. Станция открыла путь к другим мощным атомным новостройкам нашей страны.

Инженеры добились того, что электроэнергия атомной станции уже сейчас стоит не дороже энергии обычных электростанций. По всей нашей стране растут новые корпуса атомных гигантов. Особые надежды связываются с новыми типами реакторов — таких, в которых атомное горючее, «сгорая», дает другое, еще более эффективное.

Незаменимы атомные энергетические установки для кораблей, которым приходится длительно находиться в плавании, — для ледоколов, подводных лодок. Гордость советской науки и техники атомоход «Ленин» уже много лет несет свою бессменную службу в северных морях, проводя через толстенные льды караваны судов, доставляя на ледяные просторы научные станции. Сейчас трудно себе даже представить советский арктический флот без атомного ветерана.

Учеными не упущено ни одной возможности увеличить выработку электроэнергии. Они шаг за шагом ставят себе на службу:

Солнце — строятся многочисленные гелиоустановки и преобразователи, ветровые установки (особенно это развито в Голландии);

Луну — строятся приливные электростанции;

Землю — строятся геотермальные электростанции, использующие внутреннее тепло Земли.

* * *

* * *

Существуют еще более смелые, по пока менее реальные проекты, например, превратить всю нашу Землю целиком в ротор гигантского электрогенератора.

Когда энергетикой будут освоены гигантские термоядерные или солнечные электростанции с баснословно дешевым топливом — водой и солнечными лучами, энергетический голод человечества будет побежден и последствия этого будут огромны. Можно будет, например, превратить в рай земной суровые по климатическим условиям районы нашей планеты.

Может быть, окажется целесообразным и экономически выгодным окружить Марс искусственно созданной с помощью электричества атмосферой и заселить его.

Термоядерные и атомные станции во избежание радиоактивного заражения Земли можно было бы разместить на безжизненной Луне, а электроэнергию передавать на Землю, а может быть, и на Марс — способом, предложенным академиком Капицей, или по лазерному лучу (не исключено, что и каким-либо другим способом, пока неизвестным).

Изобилие электроэнергии приведет к полной электрификации и автоматизации всего хозяйства страны и как следствие к укорочению рабочего дня до 3–4 часов.

В оставшееся свободное время люди займутся самоусовершенствованием, укреплением здоровья, наукой и искусствами.

Гармонический человек — вот идеал эры энергетического изобилия…