Древние изобретения
Шрифт:
Человеческая фигурка наверху всегда "знала", где находится юг, так как была связана с колесами сложной цепью приводов, похожих на привод современного автомобиля. Такие зубчатые передачи, известные сегодня как дифференциальные, позволяют колесам автомобиля двигаться с разной скоростью (одному из них приходится проделывать путь больше, чем другому), хотя и работают они от одного двигателя. В таинственной древнекитайской коляске использовался тот же принцип с приводами, которые преобразовывали разницу в скорости колес, если коляска изменяла направление движения. Однако, как указывал Нидхэм, подобный механизм мог работать, только если каждая деталь была
СЕЙСМОГРАФЫ
Всегда огромным бедствием для Китая были землетрясения. Исторические хроники династий подробно рассказывают о многочисленных землетрясениях разных веков. Например, великая катастрофа 2 февраля 1556 г. унесла более 800 тысяч жизней. Китайские императоры были сильно озабочены крупными землетрясениями, поскольку они часто становились причиной продовольственных бунтов или даже восстаний. Чтобы контролировать положение, правительствобыло вынуждено как можно скорее посылать в районы бедствий продовольствие и войска. Поэтому любое предварительное предостережение могло быть чрезвычайно ценным.
В начале II в. н. э. всесторонне образованный придворный астроном и выдающийся картограф, математик, поэт, художник и изобретатель Чжан Хэн представил китайскому двору замечательный механизм (см. "Изготовление карт" в разделе Транспорт), названный им "флюгер, предвещающий землетрясения". По утверждению автора, он мог фиксировать землетрясения на расстоянии. Это был сейсмограф. Механизм размещался в декоративном бочкообразном футляре, в верхней части которого, по всей определенности, находились восемь голов драконов с бронзовыми шарами в пасти. При землетрясении шар из пасти дракона должен был упасть в открытый рот бронзовой жабы, находившейся внизу. Резкий металлический звук оповещал о подземном толчке, происшедшем в противоположной падению шара стороне.
Изумление двора, вызванное изобретением Чжан Хэна, описывается в истории государства за 132 г. н. э.: "С тех пор как стали составлять летописи, ни о чем похожем не было известно". Подобно изобретателям предшествующих веков, Чжан Хэн сначала столкнулся со скептицизмом в отношении к его детищу. Придворные чиновники до тех пор отказывались верить, что этот механизм действительно работает, пока не разыгралась драма. О происшедшем рассказывает придворный историк:
"Однажды один из драконов уронил шар из пасти, хотя подземного толчка никто не почувствовал. Ученые в сто лице были удивлены этим. Однако через несколько дней прибыл гонец и привез вести о землетрясении в Лунси (это в 400 милях к северо-западу от столицы). После этого все признали волшебную силу механизма. И в обязаннос ти служащих Управления по астрономии и летосчисле нию вменялась регистрация места землетрясения".
Как же работал этот механизм? Древние источники за исключением некоторых деталей отмечают, что внутри находилась "центральная колонна, которая перемещалась по восьми направляющим пазам
Современная модель устройства Чжан Хэна по определению землетрясений ( 132 г . н. э.). В ней используется перевернутый маятник с грузом в верхней части, переходящий в острие, которое может скользить по одному из восьми пазов. При попадании в паз острие толкает скользящее устройство к пасти дракона и выталкивает шар, падающий в открытый рот жабы. В верхней левой части: две тарелки с восемью пазами, наконечник маятника выглядит как точка в центре. В верхней части справа: три скользящих устройства, шары показаны в их исходном положении.
Этот принцип был применен в лучшей реконструкции устройства, построенного в 1939 г. Имамурой Акитсуна из сейсмологической обсерватории Токийского университета. Модель основывалась на несколько усовершенствованной версии английского историка науки Роберта Темпла и работала следующим образом: ударная волна при подземном толчке наклоняла маятник таким образом, что острие в верхней части могло войти в любой из восьми окружавших модель пазов. В них находились скользящие устройства, ведущие в пасти драконов.
Когда острие заходило в один из пазов, вытеснялось скользящее устройство, которое в свою очередь выталкивало шар из пасти дракона. Испытания на современной модели, построенной Акитсуна, показали, что механизм на самом деле эффективен, хотя в некоторых случаях место эпицентра землетрясения находилось под прямым углом к упавшему шару.
Как и многие другие китайские изобретения, сейсмограф был забыт. Спустя несколько сотен лет китайцы вновь его "изобрели", а затем к 1300 г. н. э. снова забыли. Первый современный сейсмограф был изобретен только в 1703 г. французским ученым аббатом де Отфейлем, который ничего не знал о великом китайском предшественнике.
Однако существует любопытное свидетельство, которое позволяет предположить, что изобретение Чжан Хэна, возможно, дошло до Европы на много столетий раньше. Римский поэт Вергилий, автор эпической поэмы "Энеида" (I в. до н. э.), в средние века снискал репутацию волшебника. По преданию, возможно, восходящему к VIII в. н. э., он установил в своем дворце ряд деревянных статуй, изображавших провинции Римской империи. Когда в одной из них возникали волнения, ее представитель звонил в колокол, а в это время бронзовые всадники на крыше дворца кружились и указывали копьями в направлении беспорядков.
Это предание, по-видимому, является некой смесью представлений об автоматах (см. "Автоматика"), сконструированных греко-римскими и арабскими инженерами, и системы, оповещавшей заранее о бедствиях в отдаленных провинциях. Если отбросить искаженное толкование научного прибора, то, возможно, "флюгер, предвещающий землетрясения" Чжан Хэна есть один из многих примеров, когда передовые открытия распространялись в древние времена от Китая до Средиземноморья.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО