Вечное движение. История одной навязчивой идеи - Артур Орд-Хьюм

К 1685 году искатели вечного движения все еще пытались использовать кажущиеся магическими свойства «быстрого серебра» (ртути) для вращения колес. Спицы неуравновешенных колес делались полыми, и на конце каждой из них помещался кожаный мешок. Ртуть должна была вытекать из особого резервуара, как только в процессе вращения колеса он оказывался выше горизонтальной оси. По внутреннему каналу спицы она попадала в мешок на опускающейся стороне, ускоряя таким образом вращение. Однако и для тех изобретателей, которые использовали в своих колесах ртуть, и для тех, кто в целях экономии заменял ее свинцовыми шариками, вечное движение оставалось несбыточной мечтой. Все их попытки кончались неудачей.

Рис. 12. Колесо, вращающееся вечно, является самым старым заблуждением изобретателей перпетуум мобиле. В процессе вращения искривленные спицы далеко отбрасывают тяжелые шары на одну сторону колеса, а затем выносят их к центру на другой его стороне. Однако сумма моментов движения шаров относительно центра вращения всегда остается постоянной, и, следовательно, вечное вращение невозможно.

Тогда же появилось несколько странных механизмов, которые принесли их авторам шумную, но быстро проходящую славу создателей перпетуум мобиле. Прежде чем подробно рассказывать об этих устройствах, мне хотелось бы напомнить читателю о том, что создавались они в такое время, когда мир был более доверчив и менее искушен, чем сегодня, и поэтому умному и ловкому человеку тогда было гораздо легче одурачивать окружающих.

Рис. 13. Реконструкция колеса, построенного маркизом Ворчестерским. Вращение колеса предполагалось поддерживать с помощью укрепленных на шнурах тяжелых грузов.

Первая таинственная история о самостоятельно вращающемся колесе рассказана маркизом Ворчестерским в его книге «Столетие изобретений». В описании изобретения, названного маркизом «полезным изменением центров» и включенного в книгу под номером LVI, говорится: «Необходимо обеспечить, чтобы все грузы на опускающейся стороне колеса постоянно находились дальше от его центра, чем грузы на его поднимающейся стороне. При этом число грузов и их вес на каждой стороне колеса должны быть одинаковы. Чтобы поверить в эту вещь, ее надо увидеть. Она испытывалась под моим руководством в присутствии ныне покойного короля (благословенной памяти) в Тауэре. Его величество сопровождали два чрезвычайных посла, а также герцог Ричмонд и герцог Гамильтон с большой свитой своих подданных».

«Колесо в окружности имело четырнадцать футов и несло сорок грузов, каждый весом в пятьдесят фунтов. Сэр Уильям Бальфур, тогдашний комендант Тауэра, и еще несколько лиц могут подтвердить это. Все они видели: до того как эти большие грузы проходили положение равновесия в нижней точке колеса, они откидывались на фут дальше от центра, а по мере того как они поднимались вверх, они сдвигались на фут ближе к центру. Судите о последствиях сами».

У нас нет причин сомневаться в том, что маркиз действительно сконструировал свое колесо и что оно демонстрировалось в Тауэре. Я не сомневаюсь и в том, что оно действительно вращалось. Однако я не могу себе представить, каким же образом колесо могло продолжать вращение, после того как его впервые привели в действие. Можно предположить, что колесо таких размеров, если оно изготовлено с очень большой точностью и снабжено подшипниками, сила трения в которых сравнительно невелика, действительно могло вращаться длительное время наподобие обычного маховика. Имея четырнадцать футов в диаметре и две тысячи фунтов веса, оно, должно быть, производило большое впечатление на зрителей. Вращалось колесо, вероятно, достаточно долго, чтобы убедить легковерную публику в том, что она является свидетельницей самостоятельного вращения колеса. Нужно заметить, что и сами маховики в те времена были большой редкостью. Их назначение к механике еще не было до конца понято, и столь явные технические возможности оставались неизвестными широкой публике.

Многие писатели прошлого намекали на то, что маркиз Ворчестерский изобрел вечный двигатель. Однако, как я уже говорил, иллюзорная идея вечного двигателя владела умами людей задолго до семнадцатого столетия. Наверняка маркиз знал, что его усилия не увенчались успехом. Я уверен, что он оправдывался перед самим собой, рассуждая, что его колесо должно было работать вечно, как он о том и заявлял, а свои неудачи полностью относил на счет технических неточностей в работе изготовителей двигателя. Будь их мастерство выше, колесо работало бы вечно. Таково старое оправдание изобретателей машин вечного движения.

Механиком у маркиза Ворчестерского служил некто Каспар Калтофф, и нет сомнений в том, что колесо он собирал в спешке, чтобы успеть выставить его для обозрения по случаю визита Карла II в Тауэр. Существует предположение, что вскоре после этого маркиз прекратил работу над своим двигателем.

Несколькими годами раньше он занимался усовершенствованием изобретенной им «машины, управляющей водой» (water-commanding engine), проводя многочисленные эксперименты в своем замке Реглан в Монмаутшире. После поражения Карла I в борьбе за власть[8] Эдуард Сомерсет маркиз Ворчестерский бежал во Францию. Когда же, наконец, он вернулся на родину, его арестовали и заточили в лондонский Тауэр. Именно к этому времени относят изобретение описанного выше колеса. Может быть, благодаря этому изобретению маркиз был освобожден Карлом II. Он поселился в Воксхолле, где под покровительством акта английского парламента до конца своих дней продолжал трудиться над улучшением своей машины, в конечном счете лучшим своим изобретением. Маркиз не дожил до того дня, когда его эксперименты получили практическое воплощение, но его машина стала предтечей парового двигателя, принесшего процветание Англии во время промышленной революции. Самовращающееся же колесо осталось бесполезным прожектом{43}.

Примерно в 1715 году инженер-механик (в те времена людей этой профессии называли просто механиками) саксонец Иоганн Эрнст Элиас Бесслер (1680—1745) изобрел машину, наделавшую много шума по всей Европе. Вскоре после этого Бесслер сменил свое имя и взял другое — Орфиреус, составленное, как он говорил, из двух рядов букв, между которыми располагалось его настоящее имя и из которых поочередно были выбраны буквы верхнего и нижнего рядов. В молодости, получив хорошее духовное образование, Бесслер тем не менее занялся механикой и вскоре стал весьма опытным часовых дел мастером. Судя по отзывам современников, это был человек с противоречивым, вспыльчивым и весьма переменчивым характером. Интерес к идее вечного движения возник у него очень рано, и он провел эксперименты не менее чем с тремястами различными механизмами, пока, наконец, не изобрел устройство, которое, казалось, заработало. Однако правители земли Гессен, где он жил, обложили это устройство таким тяжким налогом, что изобретатель вынужден был разрушить свое детище.

Несмотря на это, Орфиреус вскоре построил второе колесо и показал его ландграфу Гессен- Кассельскому, который разрешил поместить колесо в одной из комнат своего замка. Комната держалась на запоре, а замок был опечатан личной печатью ландграфа. Когда по истечении двух месяцев комнату отперли, колесо по-прежнему вращалось с первоначальной скоростью.

В замок стекались короли, принцы, ландграфы, не говоря уже о многочисленных ученых мужах, чтобы подивиться на колесо и уехать убежденными в абсолютной достоверности устройства. Колесо это, одно из нескольких самовращающихся колес, которые, как утверждают, построил Орфиреус, имело в диаметре двенадцать футов, а толщина его достигла четырнадцати дюймов. Сделано оно было из легких сосновых досок и покрыто вощеной оболочкой, прятавшей внутреннее устройство механизма. Диаметр вала, на котором колесо вращалось, равнялся восьми дюймам.

Некий барон Фишер после осмотра колеса в кассельском замке Виссенштайн писал французскому натурфилософу доктору Жану Дезагюлье{44}:

«Колесо вращается с поразительной скоростью. Посредством привязанного к его валу каната оно приводит в движение архимедов винт, с помощью которого осуществляется подъем воды. И при этом колесо совершает двадцать оборотов в минуту. Я несколько раз проверял это, пользуясь часами, и скорость каждый раз была одной и той же. Если бы какой-нибудь человек попытался внезапно остановить колесо, оно подняло бы его на воздух. Будучи все же остановленным, колесо так и пребывало неподвижным (в этом заключается убедительное доказательство наличия вечного движения). Очень осторожно я вновь привел колесо в движение, чтобы посмотреть, сможет ли оно без постороннего вмешательства набрать прежнюю скорость вращения (в чем я очень сомневался). К моему величайшему удивлению, я увидел, что мало-помалу скорость вращения колеса увеличивалась до тех пор, пока оно не сделало два оборота. После этого колесо набрало прежнюю скорость. Этот эксперимент, демонстрирующий увеличение скорости вращения колеса — от очень низкой первоначальной до необычайно высокой конечной, — гораздо сильнее убедил меня в том, что я вижу перед собой вечное движение, чем целый год наблюдений, во время которых скорость вращения могла незаметно гаснуть, пока колесо вообще не остановилось бы. Увеличивать скорость, а не терять ее, увеличивать ее до определенного предела, несмотря на сопротивление воздуха и силу трения, — вот истинное доказательство достоверности работы механизма».