Леонид Арнаутов - Повесть о великом инженере
История научных и технических поисков говорит, что открытию, изобретению обычно предшествует их смутный прообраз, витающий перед мысленным взором автора. От неясной, скорее предчувствуемой догадки к логически безупречной идее, к завершенному чертежу, к законченному математическому оформлению - таков зачастую ход творческого процесса.
Так ли рождалась идея гиперболоидных конструкций? Вот что рассказывал об этом сам Шухов (запись Г. М. Ковельмана):
«В музыке народные мотивы давно уже считаются признанными источниками замечательных произведений. Все с наслаждением слушают, например, «Камаринского» Глинки. А вот мы, люди техники, еще не осознали возможности черпать материал из народной копилки, куда веками складываются образцы мастерской выдумки, смекалки.
О гиперболоиде я думал давно, шла какая-то глубинная, немного подсознательная работа. Но все как-то вплотную к нему не приступал. И вот однажды прихожу раньше обычного в свой кабинет и вижу: моя ивовая корзинка для бумаг перевернута вверх дном, а на ней стоит довольно тяжелый горшок с фикусом. И так, знаете, ясно встала передо мной будущая конструкция башни. Уж очень выразительно на этой корзинке было показано образование кривой поверхности из прямых прутков.
– Маша,- говорю домработнице,- ты пока пыль с этажерки сотрешь, не провалишь корзинку?
– С чего бы ей провалиться? - уверенно отвечает она.- Эта корзина и не такое выдержит.
Нам в Высшем техническом училище только на лекциях по аналитической геометрии рассказывали немного о гиперболоидах вращения. Конечно, для тренировки ума, но никак не для практического их использования. А, оказывается, эти самые гиперболоиды давно у нас в деревнях изготовляются! Занимаясь теорией расчета гиперболоидальных сетчатых башен, я часто вспоминал урок наглядного обучения, данный мне Машей. Еще, помню, во времена Нижегородской выставки, если кто скажет мне, бывало, что никогда такой водонапорной башни не видел, всегда направлял я в кустарный отдел - плетеные корзины смотреть».
Не породил ли этот, очень занимательный сам по себе, рассказ несколько упрощенное представление о том, как родилась и формировалась идея гиперболоидных сооружений? Ивовая корзинка для бумаги начинает играть роль, чуть ли не аналогичную Ньютонову яблоку или ванне Архимеда. Другими словами, роль счастливого случая, без которого не бывать открытию. Не поставь Маша в тот день горшок с фикусом на перевернутую ивовую корзинку, не было бы и гиперболоидных башен!
Люди, хорошо знавшие Шухова, единодушно отмечают его особое умение понятно излагать самые трудные технические вопросы. Владимир Григорьевич часто сопровождал свои объяснения демонстрацией несложных моделей, сделанных из проволоки, дерева или просто из бумаги, и всегда достигал цели.
– Видите, как это просто,- обычно говорил он под конец.
Нельзя ли предположить, что пресловутая ивовая корзинка также служила Шухову своего рода наглядным пособием, помогавшим доходчиво объяснять свою идею? Не будем забывать и об исключительной скромности Владимира Григорьевича, который иной раз предпочитал лучше отмолчаться или отделаться шуткой, чем упоминать о своих личных заслугах, об авторских правах.
Шухов впервые превратил математическую абстракцию гиперболоида в практическую конструктивную форму. Встает вопрос: можно ли серьезно говорить о гиперболоиде только как о математической отвлеченности, если эта фигура давным-давно воплощена в обыденной корзинке?
Полемизируя с Дюрингом, который считал возможным выводить все математические понятия непосредственно из головы, минуя практический опыт людей, Ф. Энгельс писал: «Представления о линиях, поверхностях, углах, многоугольниках, кубах, шарах и т. д.- все они отвлечены от действительности, и нужна изрядная доза идеологической наивности, чтобы поверить математикам, будто первая линия получилась от движения точки в пространстве, первая поверхность - от движения линии, первое тело - от движения поверхности и т. д. Даже язык восстает против этого. Математическая фигура трех измерений называется телом, корпус солидум по-латыни, следовательно - даже осязаемым телом, и, таким образом, она носит название, взятое отнюдь не из свободного воображения ума, а из грубой действительности».
Да простит нас читатель за длинную цитату. Но, согласитесь, в ней очень ярко показана историческая связь чистых абстракций, вроде бы независимых от реальной действительности, с практическим опытом человека.
Шухов возвращает отвлеченному понятию, давно утратившему связь с реальностью и обитающему лишь на страницах учебников, практический смысл, воскрешает его к новой жизни. И это нисколько не умаляет значение его изобретения. Рассказ о внезапном рождении идеи при виде пресловутой корзинки, как нам кажется, не надо понимать слишком уж буквально. «Идеи приходят, когда они этого захотят сами, а не тогда, когда мы ждем их прихода,- говорит Д. Пойа в своей книге «Математическое открытие»,- ждать идею - то же, что ждать выигрыша в лотерее». Не правильнее ли полагать, что случай с корзинкой - лишь частность в сложном сплетении фантазии, интуиции, в той игре ассоциаций, которая предваряет строго логичную работу мысли?
Многое свидетельствует о том, что идея гиперболоидных башен не появилась на свет сразу, в готовом виде, подобно Минерве, которая родилась из головы Юпитера в полном воинском вооружении. Связь этого изобретения с предыдущими работами Владимира Григорьевича очевидна. Гиперболоид инженера Шухова - новый шаг в развитии плодотворной идеи сетчатых пространственных конструкций.
Вполне закономерен следующий этап развития сетчатых покрытий Шухова - гиперболоидная башня. В январе 1896 года Владимир Григорьевич заканчивает расчет этой оригинальной высотной конструкции и подает заявку на выдачу привилегии. В мае того же года гиперболоидная башня Шухова уже высится над выставочным городком, привлекая всеобщее внимание необычной формой, гармоничной легкостью стальных сплетений.
Гвоздь всероссийской выставки
Об одной из главных достопримечательностей Нижегородской выставки - водонапорной башне Шухова - в газетах и журналах того времени написано немало. «Водонапорный бак, из которого снабжается питьевой водой вся площадь выставки, вмещает 10 000 ведер воды,- сообщали «Одесские новости» 11 июля 1896 года.- Полная высота башни 15 сажен, остов башни состоит из ряда прямых железных уголков, взаимное пересечение которых образует весьма красивую сетчатую поверхность. (В геометрии такая поверхность называется гиперболоидом вращения.) Конструкция остова представляет собой полную новизну, так как криволинейная форма поверхности башни дает ей хорошую устойчивость, которая чувствуется глазом смотрящего; причем работа всей башни оказывается очень простой, так как она образуется из прямолинейных железных прутков.
