Вечное движение. История одной навязчивой идеи

Научная редакция, примечания, комментарии Ю. Л. Полунова.

Работа над этой книгой началась несколько необычно. Изучая историю автоматов и механических музыкальных инструментов (некоторые результаты этих исследований уже опубликованы мною в других книгах), я наталкивался на различные упоминания о вечном движении. Они были столь многочисленны и интригующи и так возбуждали мое любопытство, что я не мог оставить их без внимания. И я начал составлять картотеку источников по проблемам вечного движения. Признаюсь, поначалу меня смущала даже сама идея создания такой картотеки. Ведь весь мой опыт инженера-механика говорил о том, что создание перпетуум мобиле — дело невозможное. Но по мере того как росла моя картотека, я проникался все большим интересом к вечным двигателям, пытаясь

проникнуть в самую сущность проблемы.

Когда же несколько лет назад компания Би-би-си обратилась ко мне за помощью в подготовке телепередачи, посвященной вечному движению, я с головой ушел в изучение этого вопроса. Вот тогда-то и пригодилась мне картотека, которую я составлял на протяжении ряда лет.

То, что я обнаружил, изучая литературу, было замечательным, волнующим и очень часто удивительным. Я отыскал описания нескольких таинственных механизмов, устройство которых подобно устройству ряда НЛО (неопознанных летающих объектов) не так-то просто объяснить. Убедился я и в том, что большинство изобретателей вечных двигателей не понимали истинного смысла физических явлений, лежавших в основе их механизмов. Но я узнал также, что множество людей, в том числе и известных в науке, не только искренне верили в осуществимость перпетуум мобиле, но и надеялись получить с его помощью энергию, достаточную для приведения в действие различных машин.

Перед тем как приняться за эту книгу, я долго терзался сомнениями относительно возможного характера изложения материала. Изложить факты без всяких комментариев, создав голый поминальник, и ничего более? А может быть, попытаться провести читателя сквозь историю поисков невозможного, объясняя ему причины краха многочисленных попыток? Я прочитал замечательную книгу Генри Диркса, написанную в прошлом веке и содержащую огромное число сведений о вечных двигателях, и выбрал второй подход.

Вооружившись практическими знаниями инженера, любопытством вечного студента и настроившись на философский лад, я попытался как можно лучше выполнить работу, которую сам на себя взвалил. Я позволил себе отойти от строго хронологического изложения материала и взглянуть на вещи немного шире, чтобы понять, существует ли рядом с нами вечное движение, созданное человеком?

Я хочу предостеречь читателя. Судите о предмете с позиций тех, кто им занимается. Коль авторитет этих людей таков, что на их суждения можно положиться, значит, даже допуская, что авторы заблуждаются, мы должны с полным доверием отнестись к их работе. Вечное движение—проблема серьезная. Это вовсе не та явная глупость, которую некоторые изобретатели преподносят публике. Подобно алхимику, искатель вечного движения находился в плену не собственного невежества, а ограниченных научных знаний своего времени. Эти люди в большинстве своем стремились раздвинуть горизонты науки способом, который казался им наиболее естественным. И происходило это как раз в то время, когда начали быстро расти человеческие знания о самых разнообразных явлениях природы. Некоторым утешением для этих самоотверженных искателей могло служить то обстоятельство, что в двадцатом столетии их мечты стали в известном смысле реальностью.

Необходимо иметь в виду, что во все времена встречались довольно известные популяризаторы науки, чья проницательность оказывалась в плену их собственной удивительной ограниченности. Ведь когда впервые было предложено пересечь океан на пароходе, а не под парусами, не кто иной, как некогда знаменитый доктор Ларднер во всеуслышание заявил: «Нельзя построить пароход столь большого водоизмещения, чтобы запаса угля на его борту хватило бы для плавания через Атлантический океан!» {1} [1] .

Но чтобы не вызвать у читателя сомнений по поводу мудрости и дальновидности других наших выдающихся предшественников, я позволю себе процитировать Шарля Луи де Секонда барона Монтескье (1689—1755). Правовед и философ, автор знаменитых «Персидских писем» (1721) проявил глубокую прозорливость, когда писал: «Я повсюду встречаю людей, которые постоянно говорят о себе...

Несколько дней назад один такой человек терзал нас разговорами в течение двух часов... но поскольку в этом мире вечного движения не существует, он, наконец, замолчал».

Артур У. Дж. Орд-Хьюм

Как только человек установил определенные закономерности в протекании простейших механических процессов, его увлекла возможность создания таких машин, которые могли бы работать сами по себе. Но ремесленнику или мастеровому тех далеких времен с их примитивными и незначительными нуждами создание автоматической машинерии казалось скорее одним из повседневных занятий кузнеца и колесника, чем великой и трудно достижимой целью. Вечное движение окружало человека повсюду: солнце вставало и садилось, всходила и заходила луна, менялись времена года, чередовались отливы и приливы морей. Вода и ветер были в избытке и ничего не стоили, и человек это видел. Силы природы действовали повсюду, и это действие само по себе казалось формой вечного движения. Не было ничего удивительного в том, что природные силы заставляли мельницу молоть зерно, а насос непрерывно качать воду, и люди верили, что существует множество самых разнообразных способов совершать работу для человека, но без его участия.

Не удивительно поэтому, что первые проекты машин вечного движения касались мельничного дела, где, как известно, использовались вода и ветер. Мельнику нужно было только установить водяное колесо в постоянно текущем потоке воды, и он получал всю необходимую энергию, не прибегая к помощи лебедок, колес или лошадей. Водяное колесо могло вращать тяжелые жернова и даже тянуть подъемник с мешками зерна до тех пор, пока наступление засухи и другие причины не уменьшали напор воды в потоке.

Но вот математик Архимед (287—212 гг. до н. э.) показал, как поднять воду посредством спирального насоса{2}. И это сразу же сделало достижение цели до смехотворного простым. Мельнику необходимо было лишь привести во вращение архимедов винт — а это легко можно было сделать с помощью колеса — и вечная мельница, казалось, была готова. Действительно, колесо вращало бы винт, винт поднимал бы отработанную на колесе воду из нижнего резервуара в верхний, эта вода вновь заставляла бы вращаться колесо и т. д. — процесс продолжался бы бесконечно. К тому же для вечной мельницы можно было иметь не постоянно текущий источник, а всего лишь пруд с определенным объемом воды, которую по мере надобности можно было перегонять вверх или вниз. К счастью для мельников, запасы воды в водоемах никогда не иссякали. А вот если бы это случилось, стало бы очевидным, что какой-то серьезный и принципиальный дефект препятствует осуществлению столь простой схемы.

Казалось, проблема вечного движения вот- вот будет решена, но неумолимый закон сохранения энергии, о котором тогда ничего еще не знали, постоянно сводил на нет все попытки изобретателей.

Типичный пример преданного искателя вечного движения — честный, простодушный умелец, стремившийся создать механизм, который можно было использовать в домашнем хозяйстве или для нужд семьи. Но был и другой род изобретателей перпетуум мобиле, опрометчиво вступивших на тяжкий путь поисков невозможного. Они создавали механизмы, которые отказывались работать, а потом всю жизнь тратили на поиски средств для завершения работы, с самого начала обреченной на провал. Иллюзии, которыми питались эти изобретения, мешали понять всю тщетность их усилий.

Поисками вечного движения занимались также известные и уважаемые ученые, механики и инженеры. Среди них были Ричард (позднее сэр Ричард) Аркрайт, создатель самопрялки{3}, и Джордж Стефенсон, внесший значительный вклад в усовершенствование конструкции паровоза{4}. Что же касается других более или менее известных, то одни приобретали репутацию сумасшедших, других крах иллюзий толкал на самоубийство, третьи просто становились мизантропами. Были среди них и такие, кто искренне верил в свою святую обязанность раскрыть для блага всего человечества тайну вечного движения и создать устройство, которое бы совершало бесплатную работу. В погоне за химерой тратились целые состояния, а их владельцы так и не смогли понять, как бесконечно далека была от них прекрасная мечта.