Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - Джеймс Бёрк

Немецкая гравюра (такие выпускались в каждой стране), на которой изображен первый пилотируемый полет воздушного шара братьев Монгольфье, состоявшийся в ноябре 1783 года. Один из двух аэронавтов, Пилатр де Розье, позже погиб во время другого полета. Братья планировали сконструировать управляемый аэростат, но планам помешала французская революция

Идея гидравлического тарана получила новый толчок через пятьдесят лет в связи с политическими событиями, а именно процессом объединения Италии. В середине XIX века король Сардинии (который помимо этого острова владел еще большими территориями на севере Италии) решил предпринять решительные меры применительно к своей провинции Савойи, которая как на беду находилась по ту сторону Альп.

Кроме того, Альпы причиняли и другие неудобства. В них, как в стену, упирались железные дороги стран Северной Европы — дальше было не проехать. Коммерческие грузы с большими затратами приходилось отправлять окружным путем по морю. Такие же неудобства испытывали и путешественники, особенно те, которые ехали из стран Ближнего и Дальнего Востока. Альпы вставали всем в копеечку, а это — первейший стимул к инновациям во все времена.

Строительство тоннеля под горой Мон-Сенис137 — 179 между савойским городом Моданом и городом Бардонеккия неподалеку от Турина было торжественно начато 15 августа 1857 года в присутствии Виктора Эммануила II и Наполеона III. Расходы предполагалось разделить пополам. Сперва скважины для закладки взрывчатки бурили вручную, работы в тоннеле продвигались со скоростью двадцать три сантиметра в день. Такими темпами прокладка продлилась бы более сорока лет. В 1861 году начальник строительства Жермен Соммейе решил немного ускорить процесс и предложил бурить породу пневматическими бурами, а для подачи воздуха использовать модификацию гидравлического тарана Монгольфье.

Вода стекала из резервуара, расположенного в пятидесяти метрах выше по склону, и вращала колеса, которые нагнетали воду для сжатия воздуха. Воздух подавался по трубам в тоннель и приводил в действие 12-тонную автоматическую установку с девятью пневматическими бурами, которые высверливали в горной породе по восемьдесят отверстий разной глубины за один прием. После чего во все отверстия, кроме трех центральных, закладывалась взрывчатка и подрывалась.

С новой технологией бурения скорость работы увеличилась почти в двадцать раз — до пяти метров в день, так что строительство тоннеля Мон-Сенис (равно как и любого другого) не требовало теперь целой вечности. Тоннель длиной тринадцать километров был закончен в день Рождества 1870 года, отняв двадцать восемь человеческих жизней, 2 954 000 зарядов взрывчатки и три миллиона фунтов стерлингов. К сожалению, с объединением Италии пришлось повременить: пока шло строительство, случилась война за независимость страны и Савойя отошла Франции. Тем не менее французы выплатили оговоренную половину стоимости тоннеля. После такого оглушительного успеха у инвесторов, особенно швейцарских, не осталось повода для сомнений и в течение тридцати лет открылись Сен-Готардский, Арльбергский и Симплонский тоннели, а новый Восточный экспресс с ветерком мчал напрямик из Кале в Стамбул.

По иронии судьбы Соммейе и еще два инженера Мон-Сенисского тоннеля умерли от сердечного приступа. Во время строительства они активно использовали новую взрывчатку — нитроглицерин. Нитроглицерин был впервые получен еще в 1846 году итальянцем Асканио Собреро, однако производство этого вещества было чрезвычайно опасным (и это еще мягко сказано). В 1862 году один шведский инженер и его сын нашли способ сделать производство нитроглицерина менее рискованным. Получилось не очень — в 1864 году их фабрика в Хеленборге взорвалась и погребла под руинами второго сына шведского инженера. Однако первый сын, а звали его Альфред Нобель138 — 47, выжил и продолжил исследования. В 1867 году он запатентовал смесь нитроглицерина с похожим на глину минералом — кизельгуром. Это было новое взрывчатое вещество — динамит139 — 48. Новая взрывчатка была впервые использована в Мон-Сенисском тоннеле, но это было только начало.

Та самая ирония заключается в том, что у больных сердцем инженеров лекарство валялось в буквальном смысле под ногами — именно им они и взрывали тоннель. Помимо взрывных работ, с 1867 года нитроглицерин применялся и в медицине — в составе лекарства под названием глоноин. Он состоял из одного процента нитроглицерина, остальные девяносто девять процентов приходились на алкоголь. Глоноин применялся как сосудорасширяющее средство для облегчения сердечных болей и симптомов стенокардии. В небольших дозах он расслаблял коронарные и другие сосуды, увеличивал приток крови и снижал давление.

Побочным эффектом от долгой работы с нитроглицерином в его взрывчатой ипостаси были головные боли, которые доктора того времени называли «динамитными». От них часто помогал глоноин — он расширял сосуды шеи, а от их сужения и болела голова.

Головную боль так и лечили, пока не произошла фармацевтическая революция. В 1853 году французский химик Шарль Жерар получил форму салициловой кислоты, которую назвал ацетилсалициловой. Его работа основывалась на исследованиях одного немецкого ученого, который выделил салициловую кислоту из таволги. Ацетилсалициловая кислота хорошо помогала при головной боли, однако ее получение отнимало слишком много времени и Жерар прекратил опыты. В 1890-х годах каждый немецкий химик считал своим долгом выделить что-нибудь из каменноугольной смолы (дегтя)140 — 32, 62, 195, нового побочного продукта горения коксового газа. Август Гофман141 — 70 из компании «Байер»142 — 72 выделил из нее фенол, из которого в свою очередь легко, быстро и дешево получалась искусственная ацетилсалициловая кислота. Продукт получил название-акроним, состоящее из букв A (ацетил), SPIR (от латинского названия таволги Spiraea ulmaria) и IN (окончание неизвестного происхождения), — аспирин. Головную боль перестали называть динамитной.

Фенол имел и другое название — карболовая кислота. С точки зрения сегодняшнего дня кажется очевидным, что ее стали использовать для дезинфекции. Однако способ, с помощью которого применяли это средство, приведет нас назад к сцене захвата самолета, с которой мы начали этот рассказ. В 1834 году другой немецкий химик, Рунге, установил, что карболовая кислота в слабоочищенном виде (не что иное, как креозот) предотвращает гниение дерева, а в 1857 году в английском городе Карлайле креозотом безуспешно пытались лечить сибирскую язву у скота143 — 32, 64, 65.

В 1867 году профессор хирургии университета Глазго Джозеф Листер, который был наслышан об экспериментах в Карлайле, придумал новый перевязочный материал — своеобразную искусственную корку для заживления после-операционных ран. Это был муслин, пропитанный смесью карболовой кислоты и парафина. Позже вместо муслина Листер стал применять прорезиненную ткань144 — 37, 66, изготовленную по технологии шотландского изобретателя Макинтоша. Смерть от инфекций в послеоперационный период была делом обычным, и никто не знал, в чем было дело. Когда Листер опробовал свою новую перевязку на тринадцати пациентах со сложными переломами, все тринадцать благополучно поправились.

Состояние хирургии в тот период было таково, что большинство операций заканчивались, мягко говоря, нежелательными осложнениями, так что бытовала присказка «операция прошла отлично, а пациент умер». Условия содержания, о которых тогда мало кто задумывался, способствовали широкому распространению инфекций и госпитализация была чем-то сродни смертному приговору. Следующая находка Листера сделает больницы немного безопаснее мясной лавки. Этому поспособствует работа Бенджамина Ричардсона, зануды, скромняги и страстного велосипедиста. Он-то и выяснит удивительное — сильный холод вызывает онемение тканей.

Ричардсон был анестезиологом и, как все медики того времени, увлекался опытами с карболовой кислотой. Он установил, что в замороженном виде она вызывает онемение кожных покровов, но одновременно разрушает их. Однажды на балу его знакомая капнула духами ему на лоб, и Ричардсон невольно прислушался к ощущению холода, которое вызвало испарение. Этот случай подтолкнул его к созданию распылителя эфира. Эфирный наркоз был известен уже давно, а с прибором Ричардсона эфир можно было применять и как местный анестетик — например, чтобы обезболить челюсть, ногу, руку или грудную клетку.