Борис Андреев - Завоевание природы
Газетой без бумаги, для которой расстояния действительно не существует, является "радио". В Москве, на радиостанции имени Коминтерна стоит человек и читает "радиогазету". Звуки его голоса с помощью особых аппаратов влияют на силу и характер электрических разрядов в приборах станции. С сети проводов, называемой антенной, сигналы распространяются во все стороны в пространстве. И вот где-нибудь на другом конце СССР люди натянули в воздухе кусок металлической проволоки в несколько десятков метров, подвели один конец ее к небольшому аппаратику с какими-то лампочками, соединили с аппаратиком телефон и слушают живой голос московского чтеца.
Сигналы, передаваемые по радио, могут обежать кругом всего земного шара в одну седьмую часть секунды. Если они посланы с достаточно мощной станции, то с помощью чувствительных приборов их легко обнаружить на противоположном конце земного шара. Радио побеждает и время и расстояние. Теперь каждый, где бы он не находился, поставив у себя небольшой прибор, вроде изображенного на рисунке 9, может с удобством слушать дома доклады, лекции, концерты, оперу, даже изучать иностранные языки. Глухая деревня, в которой стоит радиоприемник, в тот же день узнает последние новости из Москвы, получает ценные советы по ведению своего хозяйства, предупреждается о видах на предстоящую погоду. Голос любимого вождя или крупного государственного деятеля одновременно слышат миллионы людей.
Какое сравнение с радио может выдержать негритянский барабан? Но зато какое бесчисленное количество знаний заложено в радио! Сколько человеческого гения и изобретательности кроется хотя бы в той маленькой лампочке, которая скромно помещается на маленькой крышке лампового радиоприемника!
Для того, чтобы иметь возможность устроить радио, надо было очень подробно и тонко изучить электричество. Электричество изучает физика.
6. Слуга человека — машина.
Если вы взгляните кругом себя, то вы найдете много приспособлений, или увеличивающих силу, или дающих возможность удобнее выполнить ту или другую работу. С помощью дверной ручки легче открыть защелку двери, чем просто рукой. Повернуть дверь на петлях легче и удобнее, чем отнимать ее, если бы она была только приставлена к входу в комнату. Разбить орех легче молотком, чем кулаком. Расколоть дрова можно только топором. Вытянуть ведро с водой из колодца легче воротом, а удобнее даже и с помощью простого блока. Рычагом можно сдвинуть с места такой большой камень, с которым ничего не поделаешь голыми руками.
Все эти приспособления — рычаг, блок, ворот и другие им подобные — называются простыми машинами. Простые машины, значит, или позволяют удобнее выполнить то или другое действие, или во много раз увеличивают силу человека, а также, скажем, и животных (ведь ворот можно заставить вращать, например, и запряженную лошадь).
Рассматривая подробнее какую-нибудь машину, работающую на заводе или фабрике, можно заметить, что и в ней действует много разных рычагов и рычажков, блоков, зубчатых колес и других простых машин. По разному связанные между собою, по разному расположенные, эти простые машины и в составленной из них сложной машине или увеличивают двигающую их силу, или позволяют удобнее выполнить какую-либо работу. Но там же мы увидим и другие машины, например, паровую или электромотор.
Что делает паровая машина? В ней сжигают топливо, а она приводит в движение работающие машины на фабрике. Паровая машина превращает тепло в движение. Что делает электромотор? В него пускается электрический ток, а мотор опять-таки двигает другие машины. Электромотор превращает электричество в движение. А если бы вы вздумали прогуляться на электрическую станцию, с которой посылается ток в электромотор, то увидали бы там динамомашину. В ней есть так называемый якорь, который вертит, скажем, паровая машина. От вращения же якоря в динамомашине получается электричество, которое и идет по проводам в электромотор. Динамомашина превращает движение в электричество.
И тепло, и электричество, и движение мы заставляем работать на наших фабриках и заводах, на паровозах и трамваях, на пароходах и радиотелеграфе… Они способны, значит, давать работу. А всякую способность производить работу в науке называют энергией. Тепло, электричество, движение являются, следовательно, разными видами энергии. И такие машины, как паровая, электромотор или динамомашина, преобразуют один вид энергии в другой.
Машина — верный слуга человека, незаменимый его помощник. И особенно такая машина, которая преобразует один вид энергии в другой. Без этих машин были бы немыслимы все чудеса техники, которыми так богата наша современная жизнь, были бы немыслимы наши фабрики и заводы. Чтобы построить такие машины, нужно было хорошо изучить разные виды энергии, нужно было хорошо узнать, как переходят они один в другой. Разные виды энергии и их превращения изучает физика[2] Добытыми ей результатами пользуется техника.
На целом ряде примеров мы получили некоторое понятие о том, что изучает наука физика. И на этих же примерах мы уже могли видеть, какую огромную пользу приносит эта наука. В дальнейшем нам предстоит узнать еще о многих полезных практических применениях физики, хотя, конечно, далеко не о всех. Для описания всех понадобилась бы книга гораздо больших размеров, чем эта. Но прежде, чем перейти к описанию применений физики, нам нужно узнать еще — откуда же взялась эта полезная наука.
II. ОТКУДА ВЗЯЛАСЬ ФИЗИКА.
1. Обезьяна или человек?
Нередко говорят, будто человек произошел от обезьяны. Это неверно. Наука установила, что человек произошел не от обезьяны, а что и он и современные обезьяны произошли от каких-то общих предков. Но во всяком случае предок человека был больше похож на обезьяну, чем современный человек. Его с полным правом можно было назвать "обезьяноподобным".
Десятки и даже, может быть, сотни тысячелетий тому назад. Палящий зной. В первобытном лесу бродит стая обезьяноподобных существ. Они лазят по деревьям, собирают плоды, строят для себя что-то вроде навесов, отбиваются от врагов первым попавшимся камнем или палкой… Обезьяны это или люди?
Пока решить этот вопрос еще трудно. Ведь и некоторые современные обезьяны строят себе руками гнезда на деревьях, швыряют в нападающих камни, палки, плоды…
Но что это, смотрите! Обезьяноподобное существо из стаи сидит на земле и старательно оббивает один камень другим. Оно хочет придать камню форму скребка. Оно трудится и выделывает орудие. Да, теперь несомненно, что мы имеем дело с людьми. Ибо выделка орудий есть главное отличие человека от животных. Ни одно животное никогда не сделало орудия.
Труд — основное условие человеческого существования. Можно сказать, что труд создал человека. Человеческая рука, создающая орудия труда, сама приспособляется к этим орудиям. Ее строение меняется, делая ее более ловкой и гибкой. И это ее изменение шло на пользу всему человеческому телу, изменяло также и другие его части, делая тело человека все менее и менее похожим на тело обезьяны.
Человек начал выделывать орудия для лучшего удовлетворения своих потребностей: для охоты, для рыбной ловли, для шитья одежды, для постройки жилища… Пользуясь орудиями, он добывал себе больше пищи, успешнее оборонялся от врагов, лучше защищал себя от зноя и холода. Это давало ему возможность размножаться, распространяться по земле, начинать мало-по-малу подчинять себе окружающую природу. Вместе с тем росли в свою очередь и его потребности, побуждая его совершенствовать свои орудия. Здесь огромное значение имела работа человеческого мозга. Для совершенствования орудий надо было хорошо запоминать прежний опыт, подмечать свойства вещей, зависимость разных явлений друг от друга. Но, конечно, и сам человеческий мозг изменялся и совершенствовался под влиянием вырабатываемых человеком орудий и той общественной среды, в которой жил человек.
Взгляните на рис. 10-й, изображающий орудия первобытного человека. Здесь вы видите камни, выделанные в виде топоров и скребков, видите что-то вроде шила. Для того, чтобы придать камням намеренно именно такую форму, надо было хорошо подметить, что форма топора удобна для раскалывания, форма скребка — для чистки шкур убитых животных от жира, форма шила — для прокалывания. Впоследствии человек привязал к каменному топору палку. Для этого опять-таки надо было заметить, что, удлиняя руку, человек увеличивает свою силу.
Топор имеет форму клина. Топор на палке представляет собой, кроме того, рычаг. Клин и рычаг— простые машины, свойства которых изучает физика. Простые машины созданы человеком во время его труда для удовлетворения своих потребностей. Труд человека дал физике простые машины. Потребности производства заставляли физику изучать свойства этих машин все точнее и лучше.
