Вечное движение. История одной навязчивой идеи

13. Вечность проблемы вечного движения

Я уже говорил о том, что к концу прошлого века армия изобретателей вечных механизмов была еще весьма внушительной. И хотя со временем людей, занятых поисками вечного движения, становилось все меньше, я так и не могу себе представить, что когда-нибудь эта проблема будет всеми забыта. Дело в том, что сегодня те, кто, по существу, заняты проблемой поиска вечного движения, очень часто не отдают себе в этом отчета, полагая, что предметом их исследований является какой-то другой вопрос, успешное решение которого вызовет сенсацию в научном мире.

Я поясню свою мысль примером, но прежде мне хотелось бы закончить начатые рассуждения. В наш век, когда, сидя дома перед экраном телевизора, мы можем смотреть телерепортажи о лунной прогулке космонавтов или о работе атомного реактора, когда одним нажатием кнопки можно привести в действие всю домашнюю технику, облегчающую труд домохозяйки, вечный двигатель уже не воспринимается как явление сверхисключительное. Скорее мы относим его к одной из разновидностей механических или электронных устройств. Я уже упоминал о тех внешних причинах, которые так резко изменили отношение людей к проблеме вечного движения. Существуют, на мой взгляд, и причины другого рода. Несмотря на то что общий интеллектуальный уровень людей за последние пятьдесят лет резко повысился, наши знания, например, механики отнюдь не стали больше. В конце прошлого столетия почти во всех самых небольших европейских городах существовали свои собственные институты механики, и каждый интересующийся этой областью знания мог посещать лекции и демонстрации опытов по механике и электричеству.

Похоже, что сегодняшний средний старшеклассник, покидая школу, оставляет в ее стенах всякое желание хоть однажды взять в руки серьезную книгу, хотя бы раз задуматься над какой-нибудь научной проблемой, записать свои мысли или поставить эксперимент.

Лично мне очень жаль, что в современной жизни обычный, рядовой человек практически ничего уже не может изобрести или чему-нибудь по-настоящему удивиться. Конечно, существует немало людей, которые реализуют свои стремления в чем-то другом — коллекционируя марки, или сочиняя стихи, или рисуя. Психологи называют это явление эскейпизмом. Я думаю, что «эскейпизм» слишком сильное слово. Все те, кто собирает почтовые марки, волшебные фонари и музыкальные шкатулки, кто проводит свободное время за ловлей форели, кто совершает восхождения на горы и прыгает с парашютом, доставляют удовольствие себе и никому при этом не причиняют вреда.

Однако я отвлекся от нашей проблемы. В третьей главе этой книги я писал об одной попытке построить вечный двигатель весьма примитивным способом. Эта попытка была предпринята более столетия назад. Рассказ об этом вечном двигателе я услышал от Уильяма Мариона Миллера из Майамского университета в Оксфорде, штат Огайо.

События, о которых пойдет дальше речь, произошли в маленькой деревушке Модвилл (местные жители называют ее также Модз или Модз стейшн) в северо-западной части округа Батлер, штат Огайо. Все происшедшее в этой деревушке в конце 60-х и начале 70-х годов прошлого столетия можно назвать грандиозным заблуждением. И до сих пор живы люди, слышавшие от очевидцев рассказы об этом бесславном предприятии. Единственной книгой, в которой можно найти упоминание, да и то очень короткое, об этих событиях, является «История округа Батлер», опубликованная в 1882 году издательством «Байогрэфикэл паблишинг» в Цинциннати. Миллер просмотрел все газеты округа того времени и не нашел ни одного упоминания об истории, случившейся в местечке Модвилл. Оказалось, что историю эту помнят лишь те немногие старики, которым в молодости довелось услышать ее от людей старшего поколения. Никто из свидетелей этой авантюры не дожил до наших дней. Не дошло до нас и подлинное имя человека, изобретшего схему очередного вечного двигателя.

История эта заключается в том, что предприимчивый человек решил построить лесопилку в полосе отчуждения вдоль только что построенной железной дороги (эта дорога получила название «Короткой Линии», и действительно это был самый короткий путь, соединивший два города в штате Огайо: Цинциннати и Дейтон. Сейчас эта линия является частью Нью-йоркской центральной железнодорожной системы). Задуманное устройство не было обычной лесопилкой, так как изобретатель не собирался использовать в качестве источника энергии ни воду, ни пар. В те времена проводились многочисленные эксперименты с моделями вечных двигателей. Видимо, поэтому наш безымянный предприниматель решил использовать идею вечного движения и найти практическое применение кажущемуся неисчерпаемым источнику движущей силы на своем новом лесопильном заводе. Никакие предварительные эксперименты он, однако, не проводил. Не была построена и действующая модель устройства. Все рассуждения изобретателя носили сугубо «теоретический» характер. Совершенно очевидно, что он не имел ни малейшего представления о простейших физических законах и при этом не слушал тех, кто знал законы физики.

Несостоявшийся капиталист (старики, рассказавшие Миллеру эту историю, уверяли, что предприниматель собирался расширить свое «дело» и очень скоро разбогатеть) сконструировал лесопильное устройство с «уникальной» силовой установкой. Прежде всего он построил огромную цистерну и установил ее на тяжелых опорах, приподняв над землей примерно на пятнадцать футов. Цистерна вмещала около ста бочек воды, и изобретатель со всей своей семьей наполнил ее вручную. Затем он сконструировал трубу, по которой вода должна была падать вниз, приводя при этом в движение обычное водяное колесо, а затем в бочонок, значительно меньших, нежели цистерна, размеров. Изобретатель был твердо убежден в том, что действием силы тяжести падающей воды колесо будет вращаться и приводить в действие ворот, соединенный при помощи ремней и рычагов с насосом и пилой. Пила, соответственно, будет весело совершать свою работу.

В результате своих «теоретических» рассуждений изобретатель пришел к выводу, что если цикл однажды начнется, то возникнет неиссякаемый источник бесплатной энергии. По его расчетам, один-два галлона воды, которые будут теряться на испарение, можно будет время от времени добавлять в цистерну. Кроме того, он полагал, что лесопилка не будет работать в зимний период. Все остальное время, то есть около трехсот дней в году, машину можно эксплуатировать постоянно.

Как уже было сказано, изобретатель не провел никаких предварительных экспериментов и не взял на себя труд сконструировать работающую модель установки. Он был так глубоко убежден в непогрешимости всех своих расчетов, что построил лесопильный завод, закупил у местных фермеров огромный запас леса, нанял рабочих и в один прекрасный день объявил, что пускает свою лесопилку в действие.

История штата Огайо повествует о том, что в дни пуска на лесопилке собралась огромная толпа зевак, пришедших поглазеть на диковинную машину. Верхняя цистерна была заранее наполнена водой, и когда был открыт предохранительный клапан, вода устремилась вниз. Водяное колесо повернулось и... под хохот собравшихся вода стала выплескиваться из нижнего бочонка.

Так бесславно закончилась еще одна попытка получить постоянный источник дешевой энергии.

Уильяму Миллеру удалось проследить дальнейший ход событий, последовавших за провалом проекта «вечной» лесопилки. Хозяин ее отказался от дальнейших попыток наладить работу своего устройства, немедленно ликвидировал свое предприятие и занялся каким-то более реальным делом. Скоро сгнили и сама лесопилка, и бочки, и закупленные второпях бревна. Не прошло и нескольких лет, как вся эта история была начисто забыта жителями Модвилла.

Похоже, что не сохранилось ни одного рисунка уникальной лесопилки и ничего более не напоминает о ней в самой деревушке. История эта, однако, являет собой типичный пример настойчивых попыток, предпринятых многими американскими изобретателями середины прошлого столетия для того, чтобы создать действующий вечный мотор. Однако даже по тем временам подобная технология создания вечных двигателей устарела на несколько столетий. Водяное колесо, вращающее мельничные жернова, как мы уже знаем из предыдущих глав книги, появилось, вероятно, в те далекие времена, когда первый мельник столкнулся с необходимостью иметь запас воды в засушливое время года.

В своей книге «Математическая магия» епископ Уилкинс рассказывает о проекте вечного двигателя, в котором использовалось водяное колесо и винт Архимеда. И уж по крайней мере лет за сто пятьдесят до того, как предприниматель из Огайо сконструировал свою лесопилку, появилось огромное число проектов водяных колес, в которых вместо винта Архимеда предлагалось применять различные черпаковые водоподъемники.

И если нужно сделать какое-то обобщение относительно личных качеств изобретателей вечных механизмов, то, вероятно, правильнее всего говорить о том, что по своему темпераменту это были жизнерадостные, полные энтузиазма люди. Некоторые из них создавали проекты удивительных механизмов (реализовать их, как не трудно догадаться, так и не удалось), которые были не чем иным, как все теми же вечными двигателями. Так, одна достойная американка из Новой Англии[15] в 1929 году изобрела цилиндрическую стиральную машину. Единственная и постоянно действующая в ней сила обеспечивалась падением белья в отсеках машины сверху вниз. Финал этой затеи очевиден...

Теперь мне хочется рассказать читателям еще об одной весьма необычной истории, участником которой был я сам.

Несколько лет спустя после моего ухода из королевских военно-воздушных сил я основал небольшую компанию по сбыту легких самолетов, проекты которых я разработал. Будучи директором и конструктором этого предприятия, я не нажил никакого состояния. Напротив, я даже понес значительные убытки, поскольку увлечение полетами на собственных самолетах тогда еще не получило сколько-нибудь широкого распространения. Зато мы разработали несколько довольно удачных конструкций легких самолетов. Одна из таких конструкций — очень маленький одноместный сверхлегкий спортивный моноплан, который я буду в дальнейшем называть «Зябликом». Крошечный аэроплан со сложенными крыльями вполне умещался в небольшом гараже, а в полете мог развивать скорость 85 миль в час, имея двухцилиндровый двигатель мощностью 36 лошадиных сил. Из этого краткого описания вы можете сделать вывод о том, что это не был самолет высокого класса. Напротив, он предназначался для тех, кто хотел летать дешево и безопасно на несложной в управлении машине. «Зяблик» получил хорошую прессу в ежедневных газетных изданиях и благоприятные отзывы в технической печати. Меня забросали письмами (по большей части некоммерческого характера) молодые авиалюбители. Авторы писем интересовались, можно ли модифицировать эту модель в биплан, в пятиместный моноплан или в самолет, способный приводняться.

Однажды осенью 1958 года я получил необычное письмо от некоего человека из северной части Лондона. Не составило большого труда понять, что писавший был человеком незаурядных умственных способностей.

Вот это письмо: «Меня заинтересовала модель Вашего самолета. Мой интерес к Вашему самолету не случаен, и, если вы возьмете на себя труд прочесть это письмо до конца, Вы поймете, что мною руководило не праздное любопытство, и, возможно, сами заинтересуетесь моим замыслом. Я хочу получить один Ваш моноплан с тем, чтобы установить на нем двигатель моей собственной конструкции. Его модель доведена мною до стадии практических испытаний. Двигатель не требует горючего... Еще раз прошу Вас прочесть письмо до конца и постараться понять мой замысел. Мой двигатель очень прост по конструкции, работает плавно и бесшумно. Таких двигателей в мире еще нет, это двигатель будущего. Если установить его на „Зяблике“, Ваш моноплан сможет легко развить скорость в 300—400 миль в час. Единственное, что меня беспокоит, это мысль о том, выдержат ли крылья „Зяблика“ сопротивление воздушного потока. Проведя серию тренировочных полетов со скоростью от 300 до 400 миль в час, можно, находясь в воздухе часов десять, облететь все Британские острова. За это я смогу изучить все слабые места этой машины, а Вы их затем устраните. После этого я намерен пересечь по воздуху Атлантический океан. И тогда все поймут, что это самый нужный в мире двигатель».

Естественно, мой корреспондент нуждался в поддержке со стороны нашего маленького предприятия. В качестве платы за предоставленный в его распоряжение моноплан он сулил фирме огромную популярность в случае успешного перелета через океан. «Зяблик», я должен добавить, мог развить максимальную скорость 100 миль в час, и если попытаться выжать на нем 400 миль в час (предположив, что спроектированный двигатель позволит преодолеть сопротивление турбулентных потоков воздуха, возникающих при такой скорости), то, действительно, десятичасовой подготовительный полет выявит все конструктивные недостатки моноплана. Так, крылья отвалятся уже на отметке 150 миль в час.

В то время я был очень занят делами моего предприятия и не мог ответить моему корреспонденту на протяжении двух недель. Затем пришло второе письмо, в котором содержался прямой вопрос о возможности нашего сотрудничества. На сей раз я ответил довольно формально, указывая, в частности, на скоростной потолок «Зяблика» и сообщив полную стоимость самолета. В письме я указал все необходимые требования к осуществлению полета, которые необходимо выполнить, прежде чем устанавливать на моноплане любой новый двигатель.

Любопытство — черта, присущая мне с детства. И поскольку оказалось, что мастер жил неподалеку от моей тогдашней лондонской квартиры, при первой удобной возможности отправился к нему с визитом. Жил он на одной из когда-то величественных, а ныне запущенных георгианских террасных улиц, расходящихся от Финчли-рауд, о которых элита из Хэмпстеда вежливо отзывалась не иначе как «о ветшающем уголке города».

Не застав моего корреспондента дома, я оставил свою визитную карточку.

Мой неожиданный визит так воодушевил мистера X, что вскоре он обрушил на меня целый поток писем. Он настойчиво предлагал личное знакомство во имя будущего сотрудничества, которое, как надеялся мой корреспондент, даст ему возможность пересечь Атлантику на одном из моих «Зябликов». При этом он выражал уверенность в том, что моему моноплану, оснащенному его двигателем, не будут страшны ни встречные потоки воздуха, ни воздушные ямы, поскольку его мощность во много раз превосходит мощность ныне существующих двигателей. Совершенно не понимая, что еще, кроме как разлететься на части, может произойти с монопланом, оснащенным двигателем такой фантастической мощности, я вновь отправился с визитом на Финчли-рауд.

Меня встретил маленький пожилой человек, бурно жестикулирующий, темпераментный и артистичный. Его квартира была набита старой мебелью и актерским реквизитом, а стены увешаны огромным количеством портретов, выполненных карандашом, — у хозяина был явный талант рисовальщика.

Вся наша встреча оказалась по меньшей мере большим конфузом. Выяснилось, что хозяин необычной квартиры не только никогда не водил самолета, но и не летал на нем в качестве пассажира. Он не имел никакого представления об искусстве управления самолетом, однако считал, что достаточно забраться в кабину и взлететь. Я долго рассказывал ему о многочисленных трудностях длительного полета через Атлантику на таком легком моноплане, как «Зяблик». Мне пришлось упомянуть о необходимости получения прав на вождение самолета, а также о соблюдении такой неизбежной формальности, как страхование жизни пилота. Ни о чем об этом он не догадывался, искренне полагая, что сможет перелететь через океан без предварительного инструктажа и тренировочных полетов.

Наконец, разговор зашел о его двигателе. Да, наш художник действительно построил нечто принципиально новое, не требовавшее для своей работы никакого горючего. На вопрос, где же это устройство и могу ли я его осмотреть, хозяин отвечал, что до недавнего времени двигатель находился в его прихожей. Но поскольку он не мог останавливать его по своему усмотрению, шум устройства раздражал соседей, и по их требованию (через несколько недель непрерывной работы) он разобрал двигатель на части. Тогда я спросил, где находятся части этого двигателя теперь и нельзя ли взглянуть на них. Хозяин ответил, что они в беспорядке разбросаны по всей квартире и показать их он в данный момент не может. Но прежде всего он хотел бы заручиться моим обещанием сотрудничества. Получив такое обещание, он согласился собрать двигатель и изложить мне принципы его работы.

Изобретатель подчеркнул, что мощность его двигателя в двадцать раз превосходит мощность самого сильного из существующих ныне двигателей (подчеркнув, что именно в двадцать раз, а не на двадцать процентов). Со своей стороны я должен был гарантировать полное техническое обеспечение полета, перед тем как он посвятит меня в эту тайну. «Весь риск я беру на себя»,— твердил мой собеседник. Все это было мне не по душе, а поскольку еще не случилось ни одной аварии из-за конструктивных недостатков моего моноплана, я не хотел подвергать риску репутацию своей фирмы.

За этим визитом последовало еще несколько писем от мистера X, но решение мое было уже принято, и я его не изменил.

Недавно в связи с написанием этой книги я попытался разыскать загадочного мистера X. Старинный дом был на прежнем месте, он еще больше обветшал, а вот мой знакомый уехал, не оставив домовладельцу своего нового адреса. Я все еще храню все его письма, так как они представляются мне любопытными, и часто думаю о судьбе его чудесных картин.

Когда несколько лет назад некий американский пилот объявил о своем намерении осуществить беспосадочный полет вокруг земного шара на легком аэроплане, я подумал, что это вариант только что описанного проекта. Однако в действительности все обстояло не так. Американец, выдвинувший идею этого полета, был очень опытным авиатором и высококвалифицированным инженером, он пытался доказать, что в идеальных погодных условиях и на специально оборудованном аэроплане эта идея вполне осуществима. Ко времени подготовки в печать этой книги полет еще готовился, но я твердо верю, что он осуществится успешно. Осуществится, если не будут нарушены законы механики и термодинамики или если будет призван на помощь господь бог.

Вновь возвращаясь к проблеме вечного двигателя, напомним, что его изобретателей можно разделить на несколько категорий. Были среди них настоящие исследователи, для которых творческая неудача оборачивалась личной трагедией, были фантазеры, замыслы которых не выходили за рамки голого «теоретизирования». Наконец, находились просто шарлатаны, с неописуемой быстротой опустошавшие кошельки доверчивых глупцов. Столь суровой оценки не заслуживают, конечно, те предприимчивые изобретатели, которые с успехом использовали «псевдовечное движение» в... игрушках.

С незапамятных времен был известен эффект нарушения равновесия устройства, состоящего из трубки с ртутью и небольшого грузика. Небольшая игрушка, получившая в 1885 году в Париже громкую известность, была лишь видоизмененной формой этой очень-очень старой идеи. Внешне игрушка выглядела так: две миниатюрные куклы, стоящие одна позади другой, держали в руках две длинные трубки. В трубках (а куклы служили для них подставками) находилась ртуть. Помещенная наверху лестницы игрушка начинала медленно и изящно «шагать» вниз. При этом каждая кукла по-лягушачьи перепрыгивала через другую, по мере того как ртуть двигалась вверх и вниз по трубкам.

Есть и еще одна более простая по конструкции игрушка, в которой использован тот же принцип. Это длинная, свободно свисающая проволочная спираль, «путешествующая» вниз по лестнице.

В 1948 году на прилавках английских магазинов появилась довольно забавная игрушка, которую можно рассматривать как остроумную попытку получения вечного движения в его простейшей форме. Это знаменитая «Пьющая утка». Пожалуй, не было равных ей по той шумихе, которую она наделала в послевоенной Англии. Лавочники выставляли игрушку в витринах магазинов, у которых всегда собиралась толпа зевак.

Металлическая подставка, на которой держалась игрушка, была сделана в форме пары утиных лап. «Туловищем» служила стеклянная трубка, снизу, наподобие термометра, оканчивавшаяся шариком, а наверху имевшая форму утиного клюва. Трубка была разукрашена и являла собой как бы пародию на всем известную птицу. Крепилось «туловище» на лапах-подставках свободно, так что «утка» могла раскачиваться. Обычно ее ставили перед стаканом с водой в вертикальном положении. Однако достаточно было один раз окунуть клюв в воду, как начинался процесс, если и не вечного движения, то во всяком случае «движения продолжающегося»: утка методично погружала клюв в воду, затем откидывалась назад, вновь наклонялась и вновь окунала клюв, и процесс этот повторялся.

Секрет игрушки заключался в следующем. В нижней части трубки и в самом шарике находились легко испаряющаяся при комнатной температуре жидкость. Когда утка, «попив воды», откидывалась назад, голова ее охлаждалась (как следствие испарения воды), пары жидкости внутри головы конденсировались, давление их уменьшалось, и жидкость под действием паров в нижней части трубки поднималась вверх. При этом голова утки опускалась вниз, и утка начинала «пить» воду. Затем давление паров в нижней части трубки снижалось, жидкость под действием силы тяжести возвращалась назад, и утка откидывалась, задирая клюв вверх. Весь цикл затем вновь повторялся. Если рядом с игрушкой стоял стакан, уровень воды в котором был строго определенным, утка могла непрерывно «пить» воду. Находясь в вертикальном положении, утка начинала медленно наклоняться вниз до тех пор, пока ее клюв не касался воды. После этого она тут же откидывалась назад. Температура воды в стакане должна была быть немного ниже температуры окружающего воздуха. Эта забавная и поучительная игрушка стоила всего одиннадцать шиллингов.