Митчел Уилсон - Американские ученые и изобретатели

• Название: Американские ученые и изобретатели
• Автор: Митчел Уилсон
• Издательство: Pyfybt
• Жанр: Научпоп
• Год: 1964

Очерки, посвящённые самым выдающимся учёным и изобретателям Америки, чья деятельность оказывала часто решающие влияние на развитие мировой науки и техники. Рассказывая об их жизни и творчестве, автор в то же время показывает их неразрывную связь с мировой наукой, с мировой культурой. Поэтому содержание книги значительно шире того, что можно предположить по её названию.

Книга представляет собой серию литературных портретов известных американских ученых и изобретателей — Франклина, Морзе, Эдисона, братьев Райт, Фултона, Эли Уитни, Генри, Чарльза Гудийра, Александра Белла, Уилларда Гиббса, Альберта Майкельсона, Роберта Милликена, Ли де Фореста, Ирвинга Пангмюра.

Читателя, который даст себе труд познакомиться с очерками Митчела Уилсона, воскрешающими яркие страницы истории изобретательской мысли, не придётся убеждать в высоких литературных достоинствах этого труда. Писатель выступает не только как острый новеллист, но и как глубокий знаток тех конкретных областей человеческой деятельности, в которых подвизаются его герои.

---

Уитни нужно было изобрести машину, при помощи которой можно было бы резать металл. Металлическая пластина крепилась на верстаке. Лекало накладывалось на пластину сверху, и режущий инструмент двигался по очертаниям лекала. Обычно в таких целях употреблялся резец, но резец требовал от рабочего специальных навыков. Уитни же использовал железное колесо с зубцами по краям, напоминавшее шестерню. Однако грань каждого зубца была слегка изогнута, заточена и закалена. При вращении колеса зубцы поочередно вступали в работу. Каждый из них действовал как резец. Все зубцы вгрызались в металл с одинаковой силой, поэтому колесо обладало свойством ровно разрезать металл. Таким колесом обводились очертания лекала, укрепленного на металлической заготовке. Для этой операции от рабочих не требовалось высокого мастерства или особых навыков.

Хотя металлорежущий инструмент играл второстепенную роль во всей системе, сам по себе он представлял важнейшее открытие. Эта машина была названа фрезерным станком и в течение полутора веков использовалась без каких-либо принципиальных изменений. Для различных операций Уитни сконструировал множество видов фрезерных станков. Еще до того, как на его фабрику пришли рабочие, Уитни вычертил и изготовил все оборудование, необходимое для его метода производства.

Друзья Уитни в Нью-Хэвене собрали для него 30 тысяч долларов. Он сам получил в Нью-Хэвенском банке ссуду в 10 тысяч долларов. Общая стоимость заказа равнялась 134 тысячам долларов, что делало его крупнейшей финансовой сделкой в стране. В конце первого года Уитни только еще приступил к производству, что само по себе являлось примером величайшей храбрости, но вместо 4 тысяч мушкетов, которые он обещал изготовить к этому времени, у него имелось всего 500. Комиссия, приехавшая из Вашингтона, представила неблагоприятный доклад, и у тех, кто финансировал Уитни, озабоченно вытянулись лица.

На фабрике Уитни впервые была применена техника массового производства. Точные механизмы с силовым приводом, как например, изображенный на рисунке справа сверлильный станок, использовались для изготовления взаимозаменяемых деталей ружей. Слева изображен изобретенный Уитни первый фрезерный станок, действительно заслуживающий этого названия. Он имел многолезвийный режущий диск и подвижный стол, приводившийся в движение при помощи червячной передачи.

Уитни потребовалось восемь лет, чтобы полностью выполнить заказ, потому что практика открывала многие недочеты в его системе. Количество деталей казалось бесконечным. Однако большая часть всех ружей была произведена в течение двух последних лет. В 1811 году Уитни получил новый заказ на 15 тысяч ружей и выполнил его в два года.

Уитни был человеком большого размаха. После истории с хлопкоочистительной машиной у него могли бы опуститься руки — оснований для этого было достаточно, но его сжигало пламя творчества. Его письма к Фултону полны горечи и незабытых обид, но это была злость борющегося человека. Уитни был хорошим, верным другом. Подчас он разбазаривал свой талант, но делал это как настоящий художник.

Подобно Гамильтону, он верил, что фабрика послужит на благо Америки. Он не презирал людей, работавших на его фабрике. Он был идеальным хозяином, установившим образец отношений предпринимателя и рабочих. Но это это открытие было забыто намного раньше остальных. Уже через десять лет после его смерти американская фабрика стала превращаться в нечто совершенно отличное от замысла Уитни.

Те же силы, что сокрушили Уитни во время хлопковой лавины, теперь поглощали американскую фабрику.

Джозеф Генри

Человек, которого не признали современники

Весной 1837 года в одной английской лаборатории ученые попытались поставить опыт, на который они сами не возлагали особых надежд: они хотели проверить, можно ли вызвать электрическую искру из термопары. Один конец термопары был вставлен в кусок льда, другой лежал на раскаленной докрасна печке. Чарльз Уитстон соединил два куска проволоки, замкнув цепь. Искры не получилось. Майкл Фарадей заявил, что Уитстон делает это не так, как нужно, и сам проделал опыт в ином варианте. Но искры все же не было.

Тогда третий ученый — американец, приехавший в Англию — стал наматывать на палец проволоку плотной спиралью. Через несколько минут он объявил, что как только уважаемые коллеги будут готовы, он с удовольствием покажет им, как вызвать искру. Затем он просто присоединил эту маленькую спираль, надетую им на небольшой железный стержень, к одному из проводов термопары. На этот раз при соединении концов проволоки можно было совершенно отчетливо видеть искру.

Фарадей восхищенно зааплодировал и воскликнул:

— Ура эксперименту янки! Но что же вы такое сделали?

И Джозефу Генри пришлось объяснять самоиндукцию ученому, который был известен на весь мир, как человек, открывший индукцию.

Век с четвертью и целая эпоха в области знаний отделяли электростатику Франклина от электродинамики Кларка Максвелла. И большая часть этих знаний была добыта одним человеком — Джозефом Генри за каких-нибудь пятнадцать лет: с 1829 по 1844 год. Большинство современников Генри не могло оценить как следует и малой доли его огромного вклада в науку. И все же теперь его исследования стоят в ряду величайших научных открытий.

Он сам выбрал себе роль чужака среди людей. Его друзья ошибочно принимали его научный идеализм за отсутствие истинно американского духа. Мировая наука не признавала его потому, что он был американцем. И лишь после смерти Генри, когда современников его юности давно уже не было в живых, люди, никогда не знавшие его, наконец поняли, что это был гигант, жизнь, работа и смерть которого прошли незаслуженно незамеченными. Люди поняли, что той славой, которая пришла к нему, он был обязан далеко не самым важным из его работ.

В конце концов наука воздала ему должное и возвела его на самый почетный пьедестал, написав его имя с маленькой буквы: Генри стал генри, наряду с ампером, вольтом, фарадой.

В 1820-х годах люди предполагали, что лучшей иллюстрацией связи электричества и магнетизма может служить следующий пример. Крохотную бумажную лодочку длиной в один дюйм помещали в чашу с водой. В лодке находилась намагниченная игла. В центр сосуда в воду спускался нижний конец подвешенного сверху провода. Когда по проводу пускали электрический ток, бумажная лодка с магнитом начинала медленно плавать вокруг провода, описывая совершенно правильные круги. При усилении электрического тока лодка-магнит двигалась быстрее. Вывод был таков, что постоянный ток создавал вокруг себя концентрическое магнитное поле. О магнитном поле говорили, что оно индуцировано, наведено. Чем сильнее ток, тем интенсивнее индуцированное магнитное поле..

Джозеф Генри, школьный учитель математики в маленьком городишке неразвитой страны, задал себе такой вопрос: если электричество может вызывать магнетизм, то почему бы магнетизму в свою очередь не вызывать электрический ток? Он не только нашел ответ, но и далеко опередил всех предшественников глубиной своих исследований.

В юные годы Генри ничто не указывало на его исключительные способности и интерес к науке. Он вырос в нищете, недалеко от Олбани, богатого тихого городка, который не захватила волна переселения на Запад. Мечтательный мальчик, едва умевший читать, был батраком на ферме, потом учеником в лавке. Однажды, когда ему было тринадцать лет, он в погоне за убежавшим кроликом попал в подземный ход под церковью. Выбравшись наверх, мальчик очутился в запертой комнате, где была целая библиотека увлекательных романов. Он забыл о кролике и принялся читать книги, одну за другой.

Четырнадцатилетний мальчик был настолько увлечен высокими романтическими чувствами, что, попав в следующем году в Олбани, куда его послали зарабатывать себе на жизнь, тотчас же направился прямо в театр Грин Стрит, где в это время великий Джон Бернард руководил своей знаменитой труппой. В течение двух лет Джозеф Генри, необычайно красивый, очень высокий для своего возраста, был старательным, способным учеником «здоровенных детин в саженных париках, которые рвут перед вами страсть в куски и клочья»[3].

В шестнадцать лет он сделал для себя второе великое открытие. Однажды он так заболел, что не смог пойти в театр. Томясь от скуки, он невзначай раскрыл книгу, оставленную другим жильцом. Даже на склоне лет он помнил наизусть абзац, которым начиналась первая страница: «Вы бросаете камень или пускаете стрелу в небо. Почему они не летят все время в том направлении, куда вы их послали? И почему, наоборот, пламя или дым всегда устремляются вверх, хотя к этому их не принуждает никакая внешняя сила?» Джозеф Генри открыл для себя мир науки.