Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах - Дмитрий Соколов

Закончить про великих изобретателей, которые в большинстве случаев были выдающимися учеными, хочется на противоположном примере Вольфганга Паули (1900–1958), выдающегося ученого, которого по шутливой классификации яркости таланта Л.Д. Ландау поставил в первый класс сразу после Эйнштейна, Бора, Ферми и Гайзенберга. Так вот, вторая шутливая классификация физиков-экспериментаторов гласит, что чем более значим физик-теоретик, тем менее он разбирается в практических вопросах и даже изобретенным кем-то приборам может нанести непоправимый вред. Когда в физической лаборатории Геттингена произошел взрыв, Джеймс Франк, заведующий этой лабораторией, установил, что в это самое время на вокзале в нескольких километрах от Геттингена останавливался поезд, в котором проездом оказался Паули. На основании этого Франк установил, что Паули является величайшим теоретиком всех времен [7]. Заключение шуточное, тем не менее из всякого правила есть исключение, и не все выдающиеся ученые становятся изобретателями.

Почти все приведенные примеры помимо полезного опыта великих изобретателей, не потерявшего актуальность в настоящее время, подчеркивают также связь времен в науке и технике. Но более подробно об этом в следующей главе.

Литература

1. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. – М.: Просвещение, 1982, с. 30–31.

2. Вавилов В.В. Первые шаги в науке. – Потенциал, 2010, № 8, с. 12–21.

3. Ишлинский А.Ю., Павлова Г.А. М.В. Ломоносов – великий русский ученый. – М.: Педагогика, 1986, с. 57–60.

4. Белявский М.Т. Все испытал и все проник. – М.: Издательство Московского университета, 1990. – 221с.

5. Пестов С. Второе пришествие: нанотехнология. – М. Зеленоград.: 1997, издательство «Стил». – 100с.

6. Гладун А.Б. Ровесник кванта. – Потенциал, 2010, № 7, с. 2–4.

7. Гладун А.Б. Ровесник кванта. – Потенциал, 2010, № 4, с. 2–3.

Глава 6 Связь времен в изобретательстве

Nil novi sub luna.

Ничто не ново под луной.

Иногда изобретения проходят долгий путь до своей реализации и использования. Совсем недавно, возвращаясь с дачи на электричке, я был поражен махолету в виде птицы, который торговец запустил через весь вагон. Еще он сообщил, что это изобретение Леонардо да Винчи. Вернувшись домой, я действительно обнаружил в трудах гения Возрождения эту конструкцию [1] (рис. 6.1). Что интересно, сделана сегодняшняя птица была из тонких деревяшек и целлулоида, приводом служила закрученная резинка, никаких полупроводников, титановых сплавов и нанотехнологий, а значит, она вполне могла быть реализована в то время. Целлулоид, например, можно было заменить на рыбий пузырь, а резину – на жилы животных. То есть многие ученые XIX, XX веков, которые до 1903 года (первого полета братьев Райт, а еще раньше в 1882 году А. Можайского) считали невозможным создание летательных аппаратов тяжелее воздуха [2], могли быть посрамлены еще в XV веке. Справедливости ради здесь надо отметить, что С.В. Истомин в своей книге «Самые знаменитые изобретатели России» [3] приводит письменные свидетельства времен Ивана Грозного «… смерд Никитка боярского сына Лупатого холоп» сделал себе деревянные крылья на подобие птичьих и даже будто бы совершил в присутствии царя и большого количества народа несколько полетов вокруг Александровской слободы. За что первый русский Икар был, конечно же казнен. «Человек не птица, крыльев не имать… Аще же приставит себе аки крылья деревянны, противу естества творит. То не божье дело, а от нечистой силы. За сие дружество с нечистой силою отрубить выдумщику голову». Второе свидетельство из этой книги говорит, что кузнец Черная Гроза из села Ключи близ Ржева в 1729 году сделал крылья из проволоки и надевал их на руки.

Рис. 6.1. Леонардо да Винчи. Рисунок летательной машины. 1488 год

«На вострых концах надеты были перья самые мяхкия, как пух из ястребов и рыболовов, и по приличию на ноги, тоже, как хвост, а на голову, как шапка с длинными мяхкими перьями, летел так, мало дело ни высоко, ни низко, устал и спустился на кровлю церкви, но поп крылья сжег, а его едва не проклял».

Также Истомин описывает, вероятно, первое использование воздушных шаров в России. В 1731 году в Рязани, за полстолетия до братьев Монгольфье, подьячий Крякутной «… сделал мяч большой, надул дымом поганым и вонючим, от него сделал петлю, сел в нее… Нечистая сила подняла его выше березы, и после ударила его о колокольню, но он уцепился за веревку, чем звонят, и остался тако жив». Дальнейшая судьба изобретателя не отличалась от судьбы первых русских воздухоплавателей: «Его выгнали из города, он ушел в Москву, ибо хотели закопать живого или сжечь».

Приведем еще несколько примеров из нашей истории. При Петре Первом Россия много воевала и, соответственно, многие русские изобретения касались военного искусства. Вот письмо к князю Ф.Ю. Ромадановскому, второму человеку в государстве: «Бьет челом Степки Иванова сын Чумич. Пожалуй меня милостию сделать образец от пушечного бою в защищение…» [4]. Это как бы заявка на изобретение. И через день (сейчас минимум 6 месяцев до начала рассмотрения заявки) Чумич стоял уже перед Ромадановским и отвечал ему, почему бумаги отправлены не по инстанции, а фактически сразу Петру Первому. Ответ был прост: «Преж всего такие три челобитные подавал в приказ, но дьяк Никита Поярков за то высек меня батогами». День в день пробился к Ромадановскому еще один изобретатель Микитка, Иванов сын, прозвищем Зайцев с предложением: «На человека сделать одеяние – кого ратных людей загонят в речку глубокую или мелкую, и тот человек в том одеянии и сам не мокнет, и пороху не намочит, и ружью порухи ниидучи возможно быть без вреда». Ромадановский дал обоим делам ход. Изобретатели, в частности, для одеяния запросили «яловые кожи, смолу, воск, слюду и оконных дел мастеров (ни много – ни мало первый в мире скафандр с прозрачным стеклом. Прим. авт ), к тому же делу надобе вина ведро, пива пять ведер». И великий государь Петр Алексеевич указал по «вышеписанной росписи, те все припасы купить и вино и пиво отпустить да к тому же Микитке и товарищу его, который делает от пушечной стрельбы щит, давать корм до тех пор, как они свое дело отделают». (Вот и авторское вознаграждение, которое не так просто получить в настоящее время). Чем окончилась эта история – неизвестно, но защита от пушечного боя получила продолжение. Грек Дмитрий предложил тому же Ромадановскому турами (плетеными корзинами), набитыми шерстью, защищать корабли от пушечных выстрелов (рис. 6.2). Прекрасный прототип навесных щитков из брони, используемых на танках в настоящее время. Дмитрием были предложены также передвижные туры с внутренним поворотным колесом с зазубринами. Чем не прототип гусениц танка. Но самое необычное изобретение Дмитрий описал следующим образом: «Сей вид к городовому или стенному приступу… Подошел ко граду неприятельскому близко (под защитой тех же передвижных туров)… на приступ идти, как на сем листу означено, чтоб медведи ученые шли по лестницам с учеными людьми. Тех медведей самых лютых, ровных выучить заранее, и по тому учению оные медведи человеком слушаются и разумеют, к чему их заставляют, и разговор человеков понимают». Об использовании этого изобретения ничего не сказано, однако в качестве его развития позже применялись и собаки с гранатами против танков, и дельфины против боевых пловцов и подводных лодок.

Рис. 6.2. Корабль с защитными плетеными корзинами, набитыми шерстью. Изобретение грека Дмитрия. Россия, XVIII век

А вот изобретения, созданные под руководством графа П.И. Шувалова (1710–1762), были внедрены во время войны с Пруссией в середине XVIII века. Секретные гаубицы с овальным каналом ствола на дульном срезе, мортиры с переменным диаметром ствола и гаубицы «близнята» с двумя или шестью стволами в одной люльке были с успехом применены на поле боя 12 августа 1759 года против прусской армии Фридриха Великого [5].

Еще одна связь времен также начинается с Леонардо да Винчи (1452–1519). Камеру-обскуру (лат. camera obskura «темная комната») усовершенствованной формы он уже использовал в своих опытах в 1505 году (рис. 6.3) и даже подробно описал в «Трактате о живописи». (Справедливости ради необходимо отметить, что появление перевернутых изображений предметов в темной комнате упоминается еще в китайских рукописях IV века до н. э.). Благодаря открытию законов оптики был предложен способ изображения предметов в перспективе (рис. 6.4). Почернение хлористого серебра на свету было открыто Фабрициусом в 1556 году. В 1725 году русский дипломат Бестужев-Рюмин наблюдал действие света на соли железа.

Рис. 6.3. Преломление лучей в камере-обскуре. Гравюра. 1642 год

Рис. 6.4. Изображение предметов в перспективе. Гравюра. 1642 год

В 1802 году англичанин Веджвуд описал способ получения фотографического изображения на бумаге и коже, пропитанных раствором азотно– кислого серебра и только в 1839 году Даггер и Ниепс изобрели фотопроцесс, соединив воедино известные элементы [6].

И еще раз вспомним Леонардо да Винчи и его танк с шестеренчатым редуктором [1] (рис. 6.5). Основные идеи этого танка с успехом реализованы в настоящее время. А о связи танка Леонардо с танком Чингисхана, упоминаемым в истории, информация отсутствует. Скорее всего, Леонардо свой танк придумал самостоятельно. Раз мы сказали о танках, уместно сказать и о снарядах. Оригинальные разрывные ядра были придуманы Леонардо (рис. 6.6), а в XX веке успешно модернизированы В.А. Одинцовым в разрывные снаряды кругового поражения с подрывом в воздухе (патент RU2018779) [7].