Глава первая.
ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРВОГО РОДА: ОТ РАННИХ ПОПЫТОК ДО "ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ"
Мартын:
Что такое perpetuum mobile?
Бертольд:
Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому… видишь ли, добрый мой Мартын: делать золото - задача заманчивая, открытие, может быть, любопытное - но найти perpetuum mobile… о!..
А. С.Пушкин. "Сцены из рыцарских времен"
1.1. Зарождение идеи
Трудно более кратко и выразительно сказать о значении энергетики для человечества, чем это сделал А.С. Пушкин устами средневекового монаха. Отозвавшись о создании золота как "задаче заманчивой", Бертольд совсем иначе говорит о perpetuum mobile: "Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому…" Все, что позже было сказано о роли энергетики, не идет дальше этих замечательных слов.
Может быть и не с такой предельной ясностью, но эта мысль действительно впервые была сформулирована в "рыцарские времена" - в XIII в.
Поистине пророческое высказывание о будущем техники, которое не могло бы возникнуть без понимания значения универсального двигателя, принадлежало средневековому монаху. Это был великий Роджер Бэкон (ок. 1214- 1292), названный современниками doctor mirabilis (удивительный доктор); это, впрочем, не помешало церковникам продержать его почти 20 лет в тюрьме.
Вот что он писал: "Прежде всего я расскажу о чудесных творениях человека и природы, чтобы назвать дальше причины и пути их созидания, в которых нет ничего чудодейственного.
…Ведь можно же создать крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов, управляемые одним рулевым и передвигающиеся с большей скоростью, чем если бы они были набиты гребцами. Можно создать и колесницу, передвигающуюся с непостижимой быстротой, не впрягая в нее животных. Можно создать и летательные аппараты, внутри которых усядется человек, заставляющий поворотом того или иного прибора искусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы. Можно построить небольшую машину, поднимающую и опускающую чрезвычайно большие грузы, машину огромной пользы……Наряду с этим можно создать и такие машины, с помощью которых человек станет опускаться на дно рек и морей без ущерба для своего здоровья".
Это и прогноз, и призыв: "Ведь можно же!", а не сказочные мечты вроде ковра-самолета или скатерти-самобранки. И главное в этих прогнозах, как отчетливо понимал Бэкон, - это двигатель, без которого самостоятельное движение ни судов, ни колесницы, ни летательных аппаратов невозможно.
Отсюда видно, что Роджер Бэкон был, по-видимому, первым, кто, говоря языком современных терминов, достаточно ясно представлял себе первые три из основных функций техники: энергетическую, технологическую и транспортную, и, более того, необходимость обеспечить первую для развития двух остальных.
Он не упомянул только логическую функцию, необходимую для помощи при умственной деятельности человека. Первый шаг в этом направлении сделал в том же XIII веке его младший современник, другой монах - Раймун Луллий (1235-1316), сконструировавший первую машину для решения логических задач.
При всей гениальности Р. Бэкона и творческих способностях Р. Луллия, они не смогли бы создать ничего подобного, если бы к этому времени не сформировался определенный уровень представлений о дальнейших потребностях и возможностях развития техники, опирающихся на скромные, но достаточно весомые ее успехи. В частности, уже "витало в воздухе" представление о том, что создание универсального двигателя, пригодного для привода машин, возможно.
Потребность в таком двигателе была естественной для ремесленного производства тесного средневекового города, где не хватало рабочих рук.
Ответом на эту потребность и были попытки создания perpetuum mobile, первые проекты которого появились в том же XIII в., в котором жил и работал Р. Бэкон. Теперь, в XX в., легко критиковать ошибки изобретателей XIII в. Современному школьнику, который "проходил" закон сохранения энергии, очевидно, что путь, на который вступили тогда изобретатели универсального двигателя, был ложным. Однако судить на этом основании с высокомерием и даже с иронией (так бывает) о трудах мастеров и изобретателей "мрачного средневековья" нельзя.
В.И. Ленин писал "Исторические заслуги судятся не по тому, что не дали исторические деятели сравнительно с современными требованиями, а по тому, что они дали сравнительно со своими предшественниками" [1.1]. С этих позиций смелая попытка оторваться от "биологической" и "ветро-водяной" энергетики представляет огромный шаг вперед. Работа средневековых изобретателей perpetuum mobile была необходимым этапом проб и ошибок, на базе которых постепенно выкристаллизовался закон сохранения энергии (а затем все те необходимые научные и технические результаты, которые он помог получить).
У самых гениальных мыслителей, ученых и инженеров античного мира, даже таких, как Архимед (ок. 287-212 до н. э.), нет и намека на идею об универсальном двигателе. Не двинулся в этом направлении и такой инженер, как Герон Александрийский (ок. 1 в.), несмотря на то, что он знал намного больше, чем средневековые мыслители. Даже движущая сила нагретого воздуха и водяного пара была ему хорошо известна. Его "эолопил" (рис. 1.1) - прообраз реактивной паровой турбины - был только интересной игрушкой, так же как и устройство, открывавшее двери храма (рис. 1.2). Мысль о том, чтобы приспособить его к делу - использовать как двигатель для машин, даже не возникала. Это и понятно: была дешевая рабочая сила многочисленных рабов, домашних животных, наконец, воды и ветра.
Вспомним, что в Римской империи на одного рабовладельца приходилось в среднем 10 рабов (а у некоторых патрициев их было даже до 1000), Если принять мощность каждого раба за 0,1 кВт, то (даже не считая работу животных) "энерговооруженность" среднего римлянина превышала 1 кВт, и богатого патриция - 10 кВт. Это примерно соответствует современному уровню!
Почему идея создания универсального двигателя, как и первые его проекты в виде ppm, появилась именно в XIII в.?
Это, конечно, не случайность, а результат, исторически обусловленный ходом развития производительных сил средневекового общества; XIII в. занимает в нем особое место. Именно в это время уже в достаточной мере проявились преимущества развитого феодального общества перед рабовладельческим.
Рост городов приводил к созданию крупных городских общин с самостоятельным управлением. Бюргерство, поддерживаемое королевской властью, укреплялось в борьбе с феодалами, и влияние его росло. Труд свободного ремесленника, практическое мастерство (art) стали, в отличие от античных времен, занятием, достойным уважения. Объединявшие ремесленников профессиональные корпорации - цехи были достаточно сильны, чтобы отстаивать интересы своих многочисленных членов. В Париже, например, по данным податной переписи 1291 г. было 4159 цеховых мастеров. В этих условиях мастера были заинтересованы в развитии техники и технологии своей области.
