История изобретений


Научные легенды и факты изобретений

Научно-технические легенды, живучие, как Агасфер, продолжают кочевать из книги в книгу, из одной журнальной статьи в другую. Иногда эти анекдоты представляют собой плод чистой фантазии, иногда в их основе лежат факты, но искаженные до неузнаваемости.

Кто не слышал, например, рассказов о том, что закон всемирного тяготения Ньютону внушило падающее яблоко, а идею паровой машины Уатт усмотрел в прыгающей крышке кипящего чайника!

Однако распространенность этих версий не прибавляет им достоверности. Эти и множество других подобных рассказов на поверку оказываются легендами. Давайте посмотрим на историю разных изобретений.

Яблоко Ньютона

Закон всемирного тяготения Ньютона

«Когда однажды, в думу погружен,

Увидел Ньютон яблока паденье, 

Он вывел притяжения закон

Из этого простого наблюденья.

Впервые от Адамовых времен

О яблоке разумное сужденье

С паденьем и с законом тайных сил

Ум смертного логично согласил».

Это писал Байрон и писал, разумеется, иронически. Для него история с яблоком Ньютона была не более достоверной, чем история грехопадения Адама и Евы.

Можно согласиться с автором вышедшей в Италии «Истории физики» М. Льоцци:

«…Случайного падения яблока — явления, которое приводит в пример еще Кеплер,— отнюдь не было достаточно для того, чтобы Ньютона озарила мысль о всемирном тяготении. Родственники и друзья Ньютона рассказывали об этом эпизоде, утверждая, что слышали о нем от самого Ньютона; Вольтер создал ему популярность. Но если даже этот эпизод и имел место, его следует рассматривать в ином свете».

Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения явилось завершением изысканий целой плеяды физиков различных стран на протяжении XVII века — И. Кеплера, И. Бульо, Дж. Борелли, Р. Гука и других. Свой закон Ньютон основывал на многочисленных поставленных им физических экспериментах и на обширных результатах астрономических наблюдений.

Исследуя процесс «падения всех тяжелых тел на Землю с одинаковой высоты», Ньютон наполнял падающие сосуды золотом, серебром, свинцом, стеклом, песком, поваренной солью, деревом, водой, пшеницей, но почему-то ни разу не взял такой удобный готовый шар, как яблоко.

Впрочем, это легенда реалистическая. Ньютон мог видеть падающее яблоко в тот момент, когда размышлял о тяготении. К сожалению, существует множество легенд об открытиях и изобретениях, которых не только не было, но и не могло быть, иными словами, легенд фантастических.

Паровая машина Герона

Античный ученый Герон Александрийский

Широкое хождение имела легенда о том, будто античный ученый Герон Александрийский (которого, кстати, долго относили ко II веку до н. э., тогда как жил он в I в. н. э.) изобрел «паровую машину».

Согласно одному из вариантов легенды, эта машина была установлена на Фаросском маяке в Александрии и применялась для подъема топлива к осветительному устройству.

Этой легенде особенно повезло: ее использовал выдающийся английский писатель Бернард Шоу в прославленном произведении «Цезарь и Клеопатра». Но и после этого легенда не стала более достоверной.

В действительности Герон изобрел «эолипил» — прибор, который должен был приводиться во вращение струями вырывающегося пара. Это устройство, предвосхищавшее почти на две тысячи лет принцип паровой турбины, имело только экспериментальное и зрелищное назначение. И неизвестно даже, было ли оно создано, или Герон лишь выдвинул такую идею.

Два мифических парохода

История парохода

Подобными легендами богата история изобретения парохода.

Ее нередко начинали с изложения двух эпизодов, подкупавших читателя конкретностью приводимых данных, но, увы, в полной мере фантастических.

17 нюня 1543 года — говорилось в одной легенде — испанский капитан Бласко де Гарай производил в Барселонском порту испытание корабля «Тринидад».

Корабль был снабжен гребными колесами, расположенными по бортам. Из середины его поднимались облака пара.

Из всего изложенного делался вывод, будто это был пароход и паровой двигатель как раз и испускал вышеупомянутый пар.

Эту легенду опроверг еще в 1837 году сотрудник пушкинского «Современника» П. Б. Козловский в статье о паровых машинах (заказанной ему Пушкиным).

Сейчас доказано, что паровой машины в XVI веке не существовало. Не было даже проектов об использовании силы пара для приведения в действие каких-либо механизмов (в том числе и гребных колес судна).

Даже в XVII веке наиболее выдающиеся изобретатели в разных странах проектировали лишь приборы для «подъема воды посредством огня», то есть посредством давления пара на поверхность воды в замкнутом сосуде.

Завершением этой наиболее ранней стадии разработки устройств, использующих силу пара исключительно для подъема воды, была машина Т. Севери, получившая применение в конце XVII века на английских шахтах. Лишь к указанному времени уровень техники этой наиболее развитой в промышленном отношении страны позволил реализовать идею о подъеме воды силой пара.

Так что если над судном де Гарая современники действительно видели «облако пара», то его происхождение могло быть совсем иным: на палубах военных судов иногда кипятили смолу или воду, чтобы обливать матросов противника, лезущих на абордаж.

Имеются также данные, что де Гарай предлагал (как и многие до него) строить суда, приводимые в движение гребными колесами, вращаемыми мускульной силой команды, чтобы таким образом избежать зависимости от ветра. Сотни лет отделяют их от изобретения атомного ледокола.

Видимо, эти предложения де Гарая и дали повод для возникновения легенды о пароходе XVI века. И теперь в популярных статьях пароход де Гарая нет-нет да и пустится в плавание.

Главным действующим лицом второй легенды о пароходе был знаменитый французский изобретатель Дени Папен, состоявший в начале XVIII века на службе у гессенского ландграфа Карла.

В 1707 году, гласит неоднократно повторяемый рассказ, Папен построил паровое судно, на котором после испытаний, проведенных на реке Фульде, решил доехать из Касселя до Англии. Когда Папен проезжал на своем судне мимо германского города Мюндена, местные лодочники набросились на судно и разломали его.

Отсюда делался вывод, что в начале XVIII века Папен предпринял пароходную поездку из Германии в Англию, но консервативные лодочники, предвидевшие, каким опасным конкурентом станут для них пароходы, помешали в этом изобретателю. Нам приходилось видеть немало рисунков, изображающих сцену уничтожения парохода Папена мюнденскими лодочниками.

На самом же деле, хотя Дени Папен и построил судно с гребными колесами, оно приводилось в движение мускульной силой сидевших в нем людей. Кроме того, Папен действительно выдвигал мысль об использовании силы пара на водном транспорте, но реализовать эту идею при уровне техники того периода он не мог.

В первой машине Папена (90-е годы XVII века) котел еще не был отделен от рабочего цилиндра. Нужно было кипятить воду в цилиндрическом сосуде с поршнем до тех пор, пока образующийся пар не подымет поршня. Затем обливать сосуд холодной водой, чтобы под действием атмосферного давления поршень пошел вниз. А для второго хода поршня следовало снова кипятить воду в цилиндре.

Вторая машина Папена (1706 год) представляла собою усовершенствование двигателя Севери. И предназначалась она лишь для подъема воды в фонтанах и тому подобных устройствах. Она была построена, но испытание ее в присутствии ландграфа Карла окончилось неудачей. Из всех сочленений машины брызгала вода, промочив до костей и ландграфа и других присутствующих, а воду она подымала очень плохо. Вскоре опыты были прекращены.

Проект Фультона

Проект Фультона

Может быть, никому так не повезло на историко-технический фольклор, как Фультону и его взаимоотношениям с Наполеоном Бонапартом.

Вот что гласит повторяемая до наших дней (в том числе в серьезных исторических исследованиях) главная легенда по данному вопросу.

В 1804 году известный изобретатель Фультон явился в Париж и предложил Наполеону перевести корабли на паровую тягу. Никакая другая проблема не стояла для наполеоновской Франции так остро, как проблема морского соперничества с Англией.

Можно себе представить, какие спасительные возможности открывало предложение Фультона, если бы Наполеон принял его предложение. Но Наполеон и его министры не оценили предложения Фультона, оно осталось нереализованным. А в 1807 году в Соединенных Штатах на воду был спущен первый пароход Фультона.

Легенда эта была в ходу уже в первой половине XIX века. Тогда в Филадельфии была издана литография «Роберт Фультон, показывающий свои планы Наполеону Бонапарту». Наполеон был изображен справа, а Фультон — слева. Чертеж парохода лежал между ними на столе.

В пространной подписи сообщалось, что Фультон обратился к Наполеону со словами: «Великий человек, если Вы окажете мне поддержку…, Вы сможете иметь самый большой и могущественный флот в мире». Однако, повествуется далее, «ученые академики» забраковали проект Фультона, заявив императору: «Государь, пар имеет двигательную силу, но столь слабую, что он едва ли сможет двигать и детскую игрушку».

А между тем сцены, изображенной на этой литографии, не было. Тщательное ознакомление с документами и публикациями убеждает нас в следующем.

Во-первых, Фультон явился в Париж не в 1804 году, а семью годами ранее и с тех пор всегда проживал в Париже.

Во-вторых, в 1799—1800 годах он предложил сначала Директории, а затем первому консулу Бонапарту вовсе не пароход, а подводную лодку, приводимую в движение вручную, посредством которой Фультон предлагал производить подводные минные атаки на английские суда.

В-третьих, аудиенцию Фультону Бонапарт дал задолго до того, как стал императором, еще в звании первого консула, 27 ноября 1800 года. Изобретение Фультона показалось Бонапарту ненадежным в военном отношении (использование мускульной силы в качестве двигателя и т. д.).

Но первый консул был заинтересован в том, чтобы соответствующие опыты продолжались Фультоном и чтобы это непременно стало известно в Англии, побуждая ее быть более уступчивой в ходе мирных переговоров (тогда подготовлялся Амьенский мир).

Дело кончилось резким столкновением между Фультоном, требовавшим значительных ассигнований и убедившимся, что первый консул не собирается всерьез помогать ему, и Бонапартом, который объявил Фультона вымогателем и шарлатаном.

В-четвертых, несмотря на все это, Фультон на свой страх и риск построил в Париже первый пароход в 1803 году. Полиция Бонапарта и иные власти этому не мешали, но сам Бонапарт его игнорировал. Фультон демонстративно не обращался к Бонапарту (или к его министрам) с приглашением ознакомиться с его паровым судном.

Никакой аудиенции в том году ему дано не было. Он обратился лишь в Национальный институт, то есть во Французскую академию наук, и «ученые академики» Карно, Прони, Перье, Вольней и другие дали блестящую оценку этому эксперименту, а не говорили чушь, приписываемую им легендой.

В-пятых, к тому времени, как Фультон испытывал изобретенный пароход на Сене, то есть к 1804 году, он стал уже непримиримым противником Бонапарта. Если последний считал изобретателя мошенником, то Фультон — убежденный республиканец и сторонник буржуазно-демократических идей — решил, что Бонапарт предал идеи Французской революции, превратившись в деспота и нового Чингисхана.

В 1804 или 1805 году он так и писал в одном письме. Придя к выводу, что честолюбие и деспотизм Бонапарта являются главными препятствиями к общему миру, Фультон вступил в переговоры с непримиримым врагом Бонапарта — Англией (еще весной 1803 года) и перебрался в Англию в том самом мае 1804 года, когда постановлением Сената Наполеон был объявлен императором. Нет никаких данных, подтверждающих прием Бонапартом Фультона и в предшествующие месяцы 1804 года.

В-шестых, Наполеону вовсе не требовалось давать аудиенцию Фультону, чтобы началось строительство пароходов. Опыты с паровыми судами производились во Франции с 70-х годов XVIII века, еще до изобретения универсальной паровой машины Уатта. В 1783 году Жуфруа и Фолленэ построили судно «Пироскаф» с двигателем типа уаттовской машины двойного действия.

Одновременно с Фультоном в начале XIX века проекты паровых судов патентовали Ш. Даллери и другие. И сам Фультон передал в Национальный институт данные о своем судне.

Возможно, что начало легенде изобретения парохода было положено самим Наполеоном (или кем-то из его сторонников), опубликовавшим задним числом «письмо Наполеона» от 21 июля 1803 года, где речь шла о том, что «предложение гражданина Фультонамогло бы изменить лицо мира» и его нужно передать экспертам, «которым надлежит испытать, увидеть и понять» это изобретение.

Подлинность письма (и даже его тема — пароход или подводная лодка) вызывает сомнение. Его цель — доказать, что если что-то и упущено, то не по вине Наполеона, а по недомыслию экспертов или администрации.

Историю о фультоновском пароходе широко популяризировал и использовал против Наполеона его враг маршал Мармон, герцог Рагузский, в мемуарах, опубликованных в 1857 году. Прошедший с Бонапартом весь путь к славе, осыпанный его милостями, Мармон изменил императору в 1814 году, запятнав в глазах французской публики свое имя позорной сделкой с неприятелем.

Мемуары должны были показать читателям все отрицательные черты Наполеона, с одной стороны, и превосходные качества самого Мармона — с другой.

В этих целях, мало заботясь о фактической стороне дела, Мармон сочинил и эпизод, доказывающий, что Мармон был лучшим патриотом и уж, конечно, более умным человеком, чем его начальник. «Я видел, как Фультон ходатайствовал о проведении опытов. Первый консул отнесся к Фультону как к шарлатану и не желал ничего слушать.

Я дважды вмешивался, но мне не удалось поколебать этого мнения Бонапарта. Нельзя даже представить себе, что произошло бы, если бы он дал себя вразумить и… использовал бы флотилию паровых судов в качестве составной части проектируемых средств вторжения… Первый консул, оставшись глухим… упустил свое счастье».

Чайник Уатта

Создатель парового двигателя Джеймс Уатт

Не обошлось без легенд и изобретение Дж. Уаттом паровой машины универсального назначения.

Еще будучи 14 лет от роду, гласит легенда, Джеймс задумывался над свойствами пара и причинами его конденсации.

Мечтательно глядел он на закипающий чайник и крышку, подбрасываемую паром. Потом держал над струей пара ложку и наблюдал, как пар осаждается на ней капельками воды.

Джеймс вырос, стал известным изобретателем и построил паровую машину с конденсатором.

Кто из нас в детстве или в отрочестве не слышал этой очаровательной истории? Правда, она является чистейшей выдумкой.

На самом деле Уатт впервые занялся изучением действия пара и начал обдумывать возможности его практического применения в возрасте 23—25 лет, работая университетским механиком в Глазго.

Над вопросом об усовершенствовании существовавших в то время паро-атмосферных машин Ньюкомена он начал работать еще несколько лет спустя, в 1763—1764 годах, когда взялся за починку модели машины Ньюкомена.

Именно эта модель машины, которая вот уже более полувека применялась для откачки воды из шахт, была отправной точкой изобретательской деятельности Уатта. А завершилось творчество Уатта в этой области созданием в начале 80-х годов знаменитой паровой машины универсального назначения потому, что начавшийся промышленный переворот все более настоятельно требовал введения универсального Парового двигателя.

И понял этот запрос Эпохи до Уатта еще более проницательный, еще более дальновидный — поскольку выступил он раньше и в условиях большей Технико-экономической отсталости — алтайский шихтменстер Иван Ползунов.

Подведем итоги

Во всех перечисленных выше легендах и историях изобретений, правдоподобных или фантастических, лежит в основе особая «философия истории», и создана она в расчете на особый вкус потребителя.

Эта основа — вера во всемогущество случая. Согласно этому взгляду на историю общества, любое изобретение или открытие могло появиться (и реализоваться) в любую эпоху, если только подвернутся благоприятные обстоятельства и появится соответствующий гений.

Ведь и прежде жили люди не глупее нас. Почему бы и при Тутанхамоне удачливому жрецу не изобрести, скажем, электрическую лампочку?

Согласно тому же взгляду, открытия появляются (лишь бы явился гений достаточного калибра!) в результате мгновенного озарения, нередко вызванного каким-нибудь пустяковым событием.

Если бы Ньютон не увидел падающего яблока, закон всемирного тяготения не был бы открыт. Если бы Уатт не заинтересовался чайником, паровая машина не была бы изобретена. Если бы Наполеон отнесся к Фультону иначе, исход войны Франции с коалицией был бы иным.

Разумеется, это анекдотический взгляд на историю общества. Но тем более кажется он занимательным любителям легкого, доходчивого, живописного чтения на исторические сюжеты. Серьезный и вдумчивый анализ событий некоторым читателям скучен и к тому же требует глубокого знания истории науки и техники, истории народного хозяйства, истории вообще.

Оговоримся сразу же. Никто не отрицал и не собирается отрицать роль случая в истории открытий и изобретений. Но роль эта подчиненная, оказывающая влияние преимущественно на личную судьбу изобретателя или ученого, а не на изобретение или открытие. Да и то случай должен, как правило, выступать в виде более существенного события, чем впечатление от кипящего чайника или падающего яблока.

Основные же закономерности, определяющие ход развития науки и техники, носят совсем иной характер. Это, прежде всего, последовательная, хотя отнюдь не прямая линия развития данного технического средства или данной научной идеи. Решающее влияние на реализацию данной идеи, на ее практическое воплощение оказывает уровень развития общественного производства.