Артур Орд-Хьюм - Вечное движение. История одной навязчивой идеи
Иными словами, идея вечного движения не продвинулась ни на шаг вперед и полностью обанкротилась. За исключением очень небольшого числа изобретателей, принесших реальную практическую пользу человечеству, остальные работали впустую. Их неудачи объяснялись узостью подхода к рассматриваемым явлениям, а порой и явным невежеством. Видимо, в самой проблеме вечного движения заложено нечто магическое, что заставляет всех исследователей идти одним и тем же путем. В тупик, к полному поражению... Даже алхимики, поле деятельности которых неизмеримо шире (поскольку объекты исследования в химии гораздо многочисленнее, чем в механике), понимали, когда их постигала неудача. Я, откровенно говоря, никогда не видел живого алхимика, разве что инженера-атомщика, занимающегося превращением химических элементов в реакторе.
Несколько замечаний редактора перевода
Мартын:
— Что такое perpetuum mobile ?
Бертольд:
— Perpetuum mobile — вечное движение, Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому...
А. С. Пушкин. Сцены из рыцарских временПерпетуум мобиле — вечный двигатель — романтическая мечта подвижников, пытавшихся дать человечеству беспредельную власть над природой, вожделенный источник обогащения для шарлатанов и авантюристов; сотни, тысячи прожектов, так никогда не осуществленных; хитроумные механизмы, которые, казалось, вот-вот должны были заработать, но почему-то оставались в неподвижности; разбитые судьбы фанатиков, обманутые надежды меценатов...
Вот как писал о значении для человечества вечного двигателя замечательный французский инженер Сади Карно: «Общее и философское понятие „perpetuum mobile“ содержит в себе не только представление о движении, которое после первого толчка продолжается вечно, но действие прибора или какого-нибудь собрания таковых, способного развивать в неограниченном количестве движущую силу, способного выводить последовательно из покоя все тела природы, если бы они в нем находились, нарушать в них принцип инерции, способного, наконец, черпать из самого себя необходимые силы, чтобы привести в движение всю Вселенную, поддерживать и беспрерывно ускорять ее движение. Таково было бы действительно создание движущей силы. Если бы это было возможно, то стало бы бесполезным искать движущую силу в потоках воды и воздуха, в горючем материале, мы имели бы бесконечный источник, из которого могли бы бесконечно черпать».
Увы, любому старшекласснику ныне хорошо известно, что вечное движение получить невозможно. Почему же Артур Орд-Хьюм, бывший летчик королевских ВВС Великобритании, бывший авиаконструктор и предприниматель, а теперь автор интересных работ по истории техники, написал книгу о вечных двигателях? И почему английское издательство «Джордж Аллен энд Анвин лимитед» выпустило ее в свет, а издательство «Знание» представляет ее советскому читателю? Вероятно, потому, что, говоря словами историка науки Александра Койре, «путь разума к истине — не прямая дорога, его следует изучать со всеми поворотами и лабиринтами, заходя в тупики, ошибаясь в направлении, повторяя уже пройденный путь для того, чтобы обнаружить те постоянные величины, из которых складывается исследование и истина».
«Великие заблуждения», сопутствовавшие процессу познания человеком окружающего мира, оставили заметный след в истории науки. Алхимики усовершенствовали технику химического эксперимента, а их бесплодные поиски «философского камня» сопровождались многими ценными открытиями (например, фосфора или технологии изготовления фарфора); астрологические изыскания помогли человеку лучше изучить картину звездного неба и способствовали повышению точности астрономических приборов. История поисков вечного движения чрезвычайно интересна для механики и физики, поскольку она тесно переплетена с историей установления основных законов динамики и термодинамики. Выводы и доказательства этих законов ученые XVI—XIX веков часто основывали на постулате о невозможности создания вечного двигателя. Они использовали метод reductio ad absurdum — приведения к нелепости, понимая под «нелепостью» осуществимость вечного движения в физическом смысле.
Энциклопедическое определение вечного двигателя гласит: «Вечный двигатель... воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне». В книге Орд-Хьюма говорится о многочисленных попытках (не прекращающихся до сих пор) построить именно такую «воображаемую машину», так называемый вечный двигатель 1-го рода. Следует особо подчеркнуть, что если с перпетуум мобиле XVI—XVIII веков советский читатель более или менее знаком (по книгам Я. И. Перельмана, Ф. Ихак-Рубинер, В. Л. Кирпичева и других), то о многих вечных двигателях XIX века он, по-видимому, впервые узнает из предлагаемой книги. Наряду с рассказом о бесплодных попытках создать вечный двигатель 1-го рода автор подробно описывает интересную (и удачную) конструкцию мнимого вечного двигателя — самозаводящиеся часы английского механика Джеймса Кокса, которые приводились в движение перепадами атмосферного давления. Нашлось в книге место и любопытным часам «с катящимися шарами», нередко принимавшимися за перпетуум мобиле. По нашему мнению, рассказы об этих уникальных механизмах, своеобразных памятниках изобретательскому таланту и искусству человека, обогатили книгу.
В целом интересно и живо написанная книга А. Орд-Хьюма кое в чем заслуживает упреков. Приводимые автором сведения исторического и технического плана зачастую нуждаются в уточнении и углублении; мало автор говорит о создателях вечных двигателей и о тех, кто, открывая законы природы, проливал свет истины на эту влекущую к себе проблему (что и побудило нас снабдить русское издание книги некоторым количеством примечаний); автор склонен излишне расширительно толковать понятие «вечный двигатель 1-го рода». Возможно, что не все читатели сполна удовлетворятся главой «Вечное движение и физика», в которой речь идет о термодинамических началах, исключающих возможность построения перпетуум мобиле. В таком случае мы рекомендуем им прочитать книгу Г. Н. Алексеева «Энергия и энтропия», вышедшую в издательстве «Знание» в 1978 году.
С согласия издательства «Джордж Аллен энд Анвин лимитед» книга А. Орд-Хьюма на русском языке выходит с некоторыми сокращениями. В частности, опущены главы «Постоянно звенящие звонки и радиевый вечный двигатель», «Вечные лампы», «Философский вечный двигатель и атомная энергия», не имеющие, на наш взгляд, прямого отношения к теме книги.
В заключение приведем список некоторых других работ по истории вечных двигателей.
1. Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
2. Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения. М., 1926.
3. Перельман Я. И. Вечные двигатели. Почему они невозможны. Л., Дом занимательной физики, 1939.
4. Кирпичев В. Л. Беседы о механике. М., ГИТЛ, 1951.
5. Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. I. М., «Наука», 1979.
6. Н. Dircks. Perpetuum mobile. London, v. 1, 1861, v. 2, 1870.
7. D. J. de Solla Price. On the origin of clockworks, perpetual motion devices and compass. U. S. National Museum. Bulletin 218. Contributions from the museum of history and technology, 1959, pp. 82—112.
8. F. Klemm. Von perpetuum mobile zum Energieprinzip. Deutsches Museum. Abhandlungen und Berichte, 1965, Bd. XXXII, N 3, S. 5—24.
9. S. W. Angrist. Perpetual motion machines. — Scientific American, 1968, v. 218, pp. 114—122.
Примечания и комментарии
1. Дайонисиус Ларднер (1793—1859) — английский ученый, журналист, писатель, доктор философии. Приобрел широкую известность как автор многочисленных научно-популярных статей и книг, а также учебников по математике, астрономии, физике, химии и физиологии. А. Орд-Хьюм, вероятно, имеет в виду статью Ларднера, опубликованную в апрельском выпуске «Эдинбургского обозрения» за 1837 год. В ней действительно рассматривалась возможность построения трансатлантического парохода, но критике подвергалась не идея создания такого судна, а способ конденсации пара в паровой машине, предложенный неким Холлом (см.: Dictionary of National Biography. 1892. London, v. XXXII, pp. 145—147).
2. Архимед — великий древнегреческий ученый, один из создателей механики как науки, выдающийся математик, автор многих технических изобретений. Уже будучи глубоким стариком, организовал инженерную оборону Сиракуз (остров Сицилия) от римлян и был убит римским солдатом, которого, по преданию, встретил словами: «Не трогай моих чертежей».
3. Ричард Аркрайт (1732—1792) — цирюльник из Ноттингема. Воспользовавшись изобретением ткача Джеймса Харгривса, усовершенствовал прядильную машину, создал ряд ткацких мануфактур. Существует предположение, что интерес к механике у него возник вследствие увлечения проблемой вечного движения. Впрочем, это предположение оспаривается многими историками (см., в частности: П. Манту. Промышленная революция XVIII столетия в Англии. М., ГСЭИ, 1937, с. 180). К. Маркс назвал Аркрайта величайшим вором чужих изобретений и самым низким субъектом (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 23, с. 435, сноска 189).
