Вечное движение. История одной навязчивой идеи

Орд-Хьюм Артур

Рис. 24. а) Лондонец В. Стефан получил патент на этот механизм в 1799 году. Магниты, скользящие в прорезях сплошного колеса, выполняют роль неуравновешенных грузов, с помощью которых одна сторона колеса становится тяжелее другой. Полюса поочередно притягиваются или отталкиваются магнитами, прикрепленными к поворотным опорам с каждой стороны колеса; б) Стальной шар С постоянно притягивается к магниту

В, который расположен так, что под его влиянием вращается колесо со щелями на ободе. Пока шар движется, вращается и колесо. Так во всяком случае считал изобретатель, который не учел, однако, что сила тяжести и магнитное притяжение уравновешивают друг друга.

Не менее абсурдными были попытки найти средство, способное приостанавливать действие силы тяжести. А поиски такого средства стимулировались все той же проблемой перпетуум мобиле. Некоторые ученые мужи утверждали, что ключом к решению проблемы вечного двигателя является создание «прерывателя» действия силы тяжести, с помощью которого уже хорошо знакомое нам неуравновешенное колесо действительно превратилось бы в перпетуум мобиле. Этот простейший механизм состоял бы из закрепленного на оси самого обычного колеса, одна половина которого находилась над «прерывателем». Незащищенная от действия силы тяжести половина колеса всегда была бы тяжелее, и колесо смогло бы вращаться с большой скоростью.

К началу девятнадцатого столетия относятся первые, еще робкие шаги в области исследований электромагнетизма (явление статического электричества было изучено ранее). Со времени водяных мельниц наука шагнула далеко вперед. Подвинулись в своих поисках волшебного «эликсира движения» и изобретатели «вечных двигателей». Вода как источник энергии уступила место неуравновешенным грузам, затем им на смену пришли магниты и электричество. В тот период, когда природа многих физических явлений оставалась еще очень неясной (вспомним хотя бы епископа Уилкинса с его металлическим шаром, притягиваемым вверх по наклонной плоскости природным магнитом), попытки ученых использовать явление магнетизма наталкивались и на целый ряд практических трудностей. Однако пришло время, когда навыки, приобретенные механиками и в часовом деле, и в конструировании различных машин, могли быть использованы энтузиастами идеи вечного движения. Хорошо уравновешенные колеса на драгоценных камнях, «доведенные» или отполированные скользящие части, высокоточные детали — все это позволило уменьшить силу трения, а вместе с тем повысить шансы на успех создателей перпетуум мобиле. Не нужно было более тратить усилия на поиски антимагнитов, «прерывателей» действия силы тяжести и тому подобные вещи. Все внимание изобретателей сосредоточилось теперь на электромагнитных явлениях.

И вот появился проект колеса, приводимого во вращение кривошипом, который был связан с подвижным контактом электромагнита. Когда цепь питания электромагнита замыкалась, магнитное притяжение толкало связующий шток и поворачивало колесо. В процессе вращения колеса питание к электромагниту подводилось с помощью двух угольных щеток. После того как колесо совершало полный оборот, ток питания прерывался, затем вновь включался (для совершения следующего оборота) и так далее. Автор этого проекта считал, что, начав однажды движение, колесо будет вращаться, пока детали его не износятся. Увы, изобретатель заблуждался — неизбежные потери энергии на трение и электрическое сопротивление делают и этот проект совершенно несбыточным. Что касается установок, использующих неуравновешенные колеса, то некоторые оптимисты пытались вмонтировать в них пружины, чтобы усилить эффект вращения, совершенно забывая о том, что для сжатия и растяжения самой пружины нужна дополнительная энергия, причем гораздо большая, чем та, которую вырабатывает установка.

Самым распространенным проектом вечного двигателя, использующего силу тока, был электромотор, приводящий в действие генератор, который, в свою очередь, обеспечивал этот мотор энергией. Одни варианты этого проекта были проще, другие сложнее, и лишь немногие были созданы действительно талантливыми инженерами. Но, конечно, ни один из этих моторов так и не заработал по принципу перпетуум мобиле.

Летом 1902 года газета «Дейли мейл» поместила заметку одного из своих корреспондентов под названием «Заявка на выдающееся изобретение, подлинность которого еще не удалось установить». Заявка была сделана синьором Фигейрасом с Канарских островов, который длительное время был профессором физики в колледже Св. Августина в Лас-Пальмасе.

Я цитирую: «Многие годы, не предавая дело огласке, синьор Фигейрас работал над методом прямого использования атмосферного электричества в практических целях без затрат какой-либо движущей силы. Он заявляет о том, что изобрел генератор, способный накапливать и хранить электричество, а по мере надобности снабжать

им магазины, железные дороги или, скажем, фабрики. Синьор Фигейрас не раскрывает тайны своего изобретения, но считает удивительным, что для обнаружения некого простого научного факта потребовалось так много времени. И это, по его мнению, является самым необычным в его изобретении. Из писем, полученных в Лондоне другом изобретателя, мистером Э. Ли, мы узнаем о том, что синьор Фигейрас сконструировал весьма несовершенный аппарат, с помощью которого, несмотря на малые размеры и имеющиеся дефекты, он получает напряжение в 550 вольт и использует его для освещения своего дома и для приведения в действие мотора мощностью в 20 лошадиных сил. Синьор Фигейрас в скором времени прибудет в Лондон, и не с эскизами или моделями, а с действующим аппаратом. Изобретенная им установка включает генератор, мотор и регулятор. Она настолько проста по своему устройству, что с ней может обращаться ребенок».

Что же все-таки изобрел уважаемый профессор? Аккумуляторную батарею или какой- то странный вечный двигатель? Увы, это так и осталось тайной. Пятисотпятидесятивольтовая установка для домашнего пользования была, конечно, определенным достижением, правда, весьма опасным для жизни.

Чтобы читатель понял, какие странные представления об электричестве бытовали в то время, напомню, что в том же 1902 году французский ученый-вулканолог Теквин на страницах журнала «Ревью сайнтифик» подверг резкой критике тех, кто считал причиной извержения вулканов огонь, бушующий в недрах земной коры. Теквин утверждал, что вся история наблюдений за вулканическими извержениями дает основание считать, что они вызваны исключительно зарядами электричества, в возникновении которых повинны Солнце и даже Луна. Горы, по мнению этого ученого, являлись преградой для электрических зарядов и превращали их в огонь. Вода же в горах меняла свои химические свойства и становилась легко воспламеняющимся веществом. И этот человек, заметьте, считался видным специалистом-вулканологом!^{52}.

В 1870 году в городе Ньюарк, штат Нью- Джерси, некий Пейн выставил на всеобщее обозрение электромагнитную машину. В компанию по сбору средств для ее «дальнейшего усовершенствования» было вовлечено немало людей, среди них оказались и те, кто получил достаточное образование. Осмотрев как-то машину, один из жителей города, доктор Генри Мортон, счел возможным заявить, что с ее помощью можно пилить лесоматериалы, приводить в действие токарные станки и другие механизмы. Машина начинала работать в тот момент, когда ее соединяли с маленькой батареей, состоящей из четырех элементов. Целый день Мортон изучал устройство, но так и не смог определить, как же его создателю удалось так ловко одурачить доверчивую публику.

Рис. 25. Каким подарком для велосипедистов был бы этот «вечный» мотор! Масса гонщика, сидящего в седле, оказывает давление на воду в полой трубке D, и она вытекает через выпускные отверстия, вращая колесо В. После этого вода поступает в камеру G, из которой затем вновь перекачивается- насосами H в трубку D. Насосы приводятся в движение колесом В посредством цилиндрической передачи. Вертикальный шпиндель М имеет паз, в который входят блоки, находящиеся на каждом штоке насоса. Велосипед приводится в движение ременной передачей от колеса В. Очевидно, что, для того чтобы остановить велосипед. достаточно приподняться над седлом.

А обман тем не менее был налицо: машина потребляла гораздо больше энергии, чем ее могли выработать маленькие электрические элементы. Наступил вечер, и Пейн, чтобы еще раз продемонстрировать работу машины, соединил ее с батареей. Но на этот раз машина оставалась неподвижной. Изобретатель, извинившись перед собравшимися, объяснил причину неудачи поломкой какой-то детали. Мортон решил уйти, но, выходя из помещения, где демонстрировалось изобретение, взглянул на часы — они показывали 18 часов 5 минут. В том же здании размещались мастерские со множеством механизмов, которые приводились в действие паровым двигателем, расположенным этажом ниже. Все работы в мастерских заканчивались в шесть часов вечера. Совпадение времени «поломки» машины и окончания работ показалось Мортону очень странным, и он заключил, что электрическая батарея в установке Пейна могла служить двум целям: либо с ее помощью машина подключалась к хорошо спрятанному приводу, работающему от парового двигателя, либо она включала сигнализацию для помощника Пейна, который выполнял это подключение.