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

Чтобы это изобретение стало по-настоящему практичным, Эдисону и его сотрудникам пришлось сделать еще и немало других. Первый их импульс состоял, как обычно, в том, чтобы украсть потребное у коллег-изобретателей. Однако они вторглись в область настолько девственную, что простое копирование чужой работы было в ней далеко не всегда возможным. Электрические лампочки, например, должны были легко входить в патроны, и команде Эдисона пришлось создать оригинальную модификацию ввертышей керосиновых канистр (отсюда и наши нынешние вворачиваемые в патрон лампочки). Пришлось также отыскать способ такого крепления стекла к этим ввертышам, при котором внутрь лампы не мог просачиваться воздух, заставлявший нить накаливания сгорать слишком быстро.

Однако потребовались и иные изобретения. Например, система автоматического измерения количества использованного электричества (чтобы выставлять за него счета); нужно было усовершенствовать способ питания лампочки, и вскоре Эдисон и его сотрудники углубились в новую территорию настолько, что, сами того не заметив, вообще перестали копировать чужие патенты. Телефон мог изобрести и одиночка. А вот Эдисонова лампочка потребовала десятков синхронизированных разработок, касавшихся выключателей, предохранителей, линий питания, изоляторов для подземных кабелей и тому подобного. Эдисон уже больше не жульничал. Он обратился в творца.

Поток изобретений конца 1870-х выплеснулся далеко за пределы тех разработок, которые половиной столетия раньше повлекло за собой создание телеграфа. Телеграф, как казалось, обладал бесконечной силой: череда производимых им безобидных щелчков преобразовала деловой мир, финансовые рынки, методы сбора и доставки новостей, политические организации всего земного шара. Ускоренная передача информации словно бы сжала этот шар, сделав его много меньшим, — точно так же, как электрическая лампочка сжимала границы ночной тьмы.

Но как бы далеко ни уходили телеграфные сигналы, единственным, что они «создавали** на другом конце провода, были простые щелчки. Инженеры викторианской эпохи сумели заставить двигаться гигантские объекты — локомотивы, поршни фабричных машин, однако основу всего этого составляла огромная, лязгающая паровая машина. Ныне, в последние десятилетия девятнадцатого столетия, они разрабатывали один за другим способы, позволявшие направлять заряженные электрические частицы в устройства совершенно новые, да и использовать эту энергию по-новому, с большей оригинальностью.

Наиболее мощным из этих новейших изобретений оказался электрический двигатель. Маленькие игрушечные моторчики существовали уже несколько десятилетий, однако, как и в случае телефона Белла, Эдисон и его команда — а наряду с ними и многие другие — смогли значительно усовершенствовать их.

Чтобы понять, что происходит внутри такого двигателя, представьте себе циферблат часов с одной только длинной минутной стрелкой, установленной на двенадцать. Стрелка эта стремится пребывать в покое, однако кто-то вмонтировал в циферблат — там, где находится цифра три, — маленький электромагнит.

Когда он включается, у металлической стрелки не остается иного выбора, как только начать поворачиваться, ибо электромагнит притягивает ее к себе. Если бы он так и оставался включенным, стрелка остановилась бы, подрагивая, в том месте, в которое он ее притянул.

Но вместо этого — и как раз перед тем, как стрелка достигает цифры три, — некий мучитель выключает этот электромагнит и включает другой, расположенный под цифрой девять. Накопленный стрелкой импульс проносит ее мимо цифры три, однако она не останавливается, замедлившись, но продолжает движение к девятичасовой позиции.

Если бы на этом все фокусы и закончились, стрелка застряла бы на девяти. Представьте, однако, что, едва она туда добирается, девятичасовой магнит выключают. Минутая стрелка пролетает мимо цифры девять, тут же включается трехчасовой магнит, и все это нелепое кружение повторяется заново. Минутная стрелка приобретает сходство с борзой, которая летит на собачьих бегах за поддельным зайцем, никогда не догоняя его.

Вот это и есть электрический двигатель. (Когда он работает, вы слышите, как все это происходит, поскольку внутри него кроются два электромагнита, каждый из которых с коротким жужжанием включается и выключается по раз в секунду, отчего возникает 220 звуковых импульсов. Это создает гудение, по тону близкое к среднему «до».) Чтобы получать от такого двигателя энергию, нужно как-то ухватиться за его вращающуюся часть. Если вернуться к нашему воображаемому примеру, представьте, что вы прикрепили к минутной стрелке нитку, в этом случае электромагниты, гоняющие стрелку по кругу, смогут поднимать и опускать привязанную к нитке кукольную плетеную корзиночку. Однако увеличьте размер такого устройства, как это сделали Эдисон и другие, и гигантские электромагниты, расположенные в трех- и девятичасовой позициях, начнут крутить металлический стержень, силы которого хватит, чтобы поднимать лифт весом в тонну, а то и больше по лифтовой шахте высокого здания.

Нужнейшая вещь для небоскребов. Конечно, для них были потребны и крепкие металлические балки, однако эти здания вряд ли вызвали бы большой энтузиазм, если бы обитателям их приходилось подниматься по десяткам лестничных маршей. При наличии же электрических лифтов необходимость в этом отпадала. Земельные участки стоили в Нью-Йорке и Чикаго денег очень немалых, поэтому строить по вертикали было дешевле. И скоро в силуэтах этих и других городов появились высокие, питаемыми электричеством здания. Электрические заряды, насчитывавшие миллиарды лет от роду, использовались теперь для того, чтобы доставлять конторских служащих викторианской эпохи наверх по узким лифтовым шахтам.

Электрические двигатели меньших размеров, те, в которых длина вращающегося металлического стержня не превышала нескольких десятков сантиметров, могли приводить в движение колеса трамваев. И это тоже привело к мгновенным переменам, поскольку все большему и большему числу людей уже не приходилось жить на расстоянии пешей прогулки от заводов и контор, в которых они работали. Небольшое число особ, богатых настолько, что они могли позволить себе содержание лошадей и карет, давно уже так и жили, а паровозы сделали возможным ежедневное массовое перемещение работников из загорода в город и обратно. Теперь же число таких людей возросло еще сильнее. И вдоль новых трамвайных линий начали возникать протяженные пригороды.

Однако этим использование электрических двигателей не ограничилось. Трамвайные компании, построившие большие силовые станции, чтобы питать электричеством свои трамваи, обнаружили, что после семи вечера, когда рабочие разъезжаются по домам, электричество им девать некуда. Как можно было использовать его излишки? Одним из решений этой проблемы стало создание современного развлекательного парка. По всей Америке, а частично и в Центральной Европе на окраинах городов появились работающие на электричестве «русские горки» и ярко освещенные игровые галереи. К 1901 году питаемые электричеством и принадлежавшие трамвайным компаниям парки аттракционов имелись уже в большинстве крупных городов США.

В таких парках смешивались люди самые разные, и представителям старшего поколения это нравилось далеко не всегда. До того как стали возможными недорогие поездки в подобные парки, дети бедняков и иммигрантов обычно находили для себя круг общения в окрестностях своих жилищ Приглядывать за ними и родителям, и соседям большого труда не составляло. Когда же дети получили возможность посещать парки аттракционов и встречаться там с кем угодно, контролировать их стало невозможно. Иногда в парках происходили стычки между разными группами, а иногда — ухаживание, тайные поцелуи, что в итоге привело к увеличению числа браков между представителями разных слоев общества.

Изменилась и промышленность, ибо место, в котором производилась энергия, могло теперь находиться вдали от места, в котором она использовалась. Одними из первых подвижных устройств, основанных на этом принципе, стали фуникулеры Сан-Франциско, поскольку таскать тяжелый металлический двигатель вверх и вниз по холмам этого города было не под силу даже паровым машинам. Тот же принцип использовался и на питаемых электричеством фабриках. Рабочим уже не приходилось толпиться вокруг станков, стоявших почти вплотную к паровой машине или получавших энергию от длинного приводного ремня. Собственно говоря, отпала и необходимость держать на территории завода саму паровую машину, требовавшую к тому же немалых запасов угля. Как и в случае с фуникулерами Сан-Франциско, энергию можно было производить в десятках и сотнях километров от того места, в котором она потреблялась. И промышленные города начали появляться даже там, где не было ни угля, ни водопадов.