Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества - Дэвид Боданис

Дэвид Боданис

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ

Невероятная, но подлинная история электричества

Моим любимым детям Сэму и Софи, городу Чикаго, в котором много лет назад зародились все те знания, какие я способен им сейчас передать, и Наташе, научившей меня — когда я нуждался в этом сильнее всего — плавать по нашему миру без карты

Таинственная это вещь — электричество.

ВСТУПЛЕНИЕ

Когда перед Первой мировой войной мой отец, в ту пору еще мальчик, жил в польской деревне, отключение электричества никому особенно страшным не казалось. Автомобилей там не было, а значит, не было и светофоров, которые вдруг переставали работать; холодильников не было тоже, их заменяли куски льда или погребы, и, стало быть, продукты питания внезапно испортиться не могли. У очень немногих богатых людей мог, когда переставали работать электрические генераторы, гаснуть в домах свет, могла умолкать шедшая через город телеграфная линия, однако в общем и целом повседневная жизнь практически не изменялась.

Ко времени, когда семья отца эмигрировала в Канаду, а затем, в начале 1920-х, в Чикаго, серьезные перебои в подаче электричества приобрели вид совершенно иной. Делать покупки люди еще могли — кредитных карточек, требующих компьютерной проверки, не существовало, — однако трамваи, на которых рабочие добирались до фабрик, останавливались. Телефоны, от которых зависела работа офисов, замолкали, небоскребы, которыми так гордился город, становились недоступными — во всяком случае, верхние их этажи, — поскольку вставали лифты. И все-таки полной катастрофы не происходило. Фермеры продолжали выращивать урожай — тракторов тогда было немного, — а питавшиеся углем поезда и пароходы доставляли в город все необходимое.

А сейчас? Сейчас я живу в Лондоне, люди тут по преимуществу спокойные и флегматичные, и все же пережить полное отключение электричества мне не хотелось бы. Чем чревато для нас такое отключение? Радиоприемники и телевизоры большей частью сразу же умолкнут, так что выяснить, открыта ли еще школа ваших детей, вам будет трудновато. Сотовые телефоны, может, еще и проработают какое-то время, однако, не имея возможности подзарядить их батарейки, вы станете пользоваться ими с большой осторожностью. Везти детей в школу, если она все же останется открытой, будет затея рискованная, поскольку автозаправочные станции хранят бензин в подземных емкостях, а выкачивать его оттуда электрическим насосом и продавать кому-либо из горожан станет невозможно. Купить продукты вы не сумеете, так как перестанут работать кредитные карточки, да и наличные взять вам будет неоткуда, ибо банкоматы также зависят от компьютеров, а компьютерам требуется электричество.

За одну неделю город придет в полный упадок. Полицейские участки окажутся отрезанными от мира — телефоны молчат, батарейки в рациях разрядились; вызвать «скорую помощь» никто не сможет, поскольку и ее каналы радио- и телефонной связи тоже замолкнут; кому-то, возможно, и удастся доковылять до больницы на своих двоих, однако и от больниц ожидать многого им не придется — рентгена нет, вакцин и донорской крови, которые хранились в холодильниках, тоже нет, нет даже вентиляции и света.

Попытки добраться до аэропорта, чтобы улететь куда-нибудь, утратят всякий смысл — радары замолчат, да и на ручном управлении поднять самолеты в воздух никто не сможет, поскольку топливо для них, залитое в подземные емкости, выкачать окажется невозможно. По мере того как отключение электричества станет распространяться по стране, замрет жизнь в ее портах — грузовые краны без электричества не работают, электроника, позволяющая определять, что есть и чего нет на портовых складах, тоже. Военные, возможно, попытаются организовать топливные конвои, но, поскольку и их машины тоже требуют топлива, надолго их не хватит. А когда отключение электричества охватит весь мир, начнется все нарастающая изоляция людей и стран друг от друга. Первыми откажут интернет и электронная почта, за ними телефонные линии, и, наконец, прекратят вещание радио- и телестанции.

В густонаселенных городах Азии, вероятно, начнется голод, тем более что вентиляция в продуктовых складах работать не будет; за несколько недель полного отсутствия электричества все города и пригороды мира станут непригодными для обитания. Начнутся побоища, люди будут отчаянно драться за еду и топливо. И из тех 6 миллиардов, что населяют нашу планету, уцелеют лишь очень немногие.

Но что произойдет» если мы не просто лишимся электричества? Что произойдет, если исчезнут сами электрические силы? Вся вода, какая есть на Земле, немедленно испарится по причине распада электрических связей, сохраняющих целостность ее молекул. В наших телах рассыплются цепочки ДНК. Любой дышащий воздухом организм мигом скончается от удушья, потому что в отсутствие электрического притяжения молекулы имеющегося в воздухе кислорода будут просто ударяться в крови о молекулы гемоглобина и отскакивать от них.

Сама поверхность Земли вскроется и начнет плавиться, ибо никакие электрические силы уже не будут удерживать вместе силикаты и иные вещества. Горы обрушатся в пустоты, оставленные рассыпавшимися континентальными плитами. И в самые последние мгновения немногие еще уцелевшие живые существа увидят, как выключается само солнце, как гаснет переносимый с помощью электричества свет звезд и последний день мира обращается в ночь.

Почему же ничего такого не происходит? Сила электричества обладает колоссальной мощью и продолжает безостановочно работать вот уже более 13 миллиардов лет. Однако она, упрятанная в самой глубине камней, звезд и атомов, полностью скрыта от наших глаз. Она подобна двум спортсменам, участвующим в олимпийских соревнованиях по армрестлингу, — вся происходящая между ними борьба незаметна, поскольку напряженные руки их практически не движутся. Во всем, что нас окружает, почти всегда присутствует равное количество положительных и отрицательных электрических зарядов — они уравновешены так хорошо, что, хоть присутствие их и проявляется повсюду, проявления эти остаются незримыми.

В течение миллиардов лет они такими и оставались — пока образовывались галактики и планеты, пока на Земле возникали континенты, появлялись травы и деревья. В прошлом эта сила время от времени ненадолго обнаруживала себя. Наши предки австралопитеки, а за ними и первобытные люди замечали краткие вспышки молний. Однако, единожды проявившись, эта сила быстро возвращалась в то незримое царство, из которого вышла. На протяжении большей части своей истории человечество топталось рядом с ней, не подозревая о ее существовании.

Исаак Башевис Зингер описывает в одном из своих произведений средневекового ирландского крестьянина, который однажды ночью, стягивая с себя льняную рубаху, замечает, как из ее ткани вырываются яркие искорки. Если бы герой Зингера призвал на следующую ночь старейшин деревни и священника, дабы и они узрели это чудо, они бы ничего, скорее всего, не увидели — искры статического электричества возникают только в сухом воздухе, а Ирландия — страна сырая. Никто бы заметившему их крестьянину не поверил, и опыт его никто повторить бы не смог. Даже в сухих пустынных странах пыль и песок заставляют эти разрозненные искорки появляться и исчезать самым непредсказуемым образом.

Отдельные попытки проникнуть в этот тайный мир предпринимались еще во времена классической Греции, но даже в середине 1700-х подлинных знаний о нем существовало совсем не много. Крупный шаг вперед был сделан тщеславным, что и пошло на пользу делу, итальянским исследователем Алессандро Вольта. Было бы великим деянием, решил он, отыскать врата, через которые вступает в мир загадочное «электричество», — и после множества попыток Вольта понял, где его должно искать. Он обнаружил, что, если с одной стороны поднести ко рту медный диск размером с монету, а с другой — диск цинковый, а затем одновременно коснуться их кончиком языка, в языке возникнет ощущение покалывания. Так он открыл первую в мире исправно работавшую «батарею» — у себя во рту.

Вскоре Вольта обнаружил, что любые два металла позволяют проделать такой же фокус, если разделить их малым количеством слюны, рассола — любой едкой жидкости. Как это работает или почему рассол позволяет создавать на одном из металлов дополнительное количество электронов, Вольта не знал, однако он научился посылать пощипывающую язык струйку электронов по проводу, протянутому вдоль его лабораторного стола, и прославился тем, что описал это явление, чем вполне и удовлетворился. То непонятное, что истекало из его батареи, устремлялось вперед, точно вода в реке, и потому было названо «электрическим током».