Кто — кого?

Для добычи и переработки нефти, для строительства дорог нужны были миллионы людей и тысячи самых разных машин. В течение пятидесяти лет земной шар покрылся сетью дорог, аэродромов, и сейчас уже трудно представить себе жизнь без трактора, автомобиля, самолета. Так человек поставил себе на службу гигантское количество транспортных машин, снабженных двигателями внутреннего сгорания, черпая из окружающего мира энергию, необходимую для приведения их в действие. В сферу проектирования, производства и усовершенствования двигателей внутреннего сгорания, автомобилей, самолетов постепенно оказались вовлеченными сотни тысяч, а затем многие миллионы людей. И, как во всех других отраслях производства, стали просто необходимыми новые машины, изготовляющие все, начиная от коленчатого вала, шины, прибора, указывающего скорость, до прочного стекла, искусственной кожи и пластмасс.

Чтобы приводить в движение эти машины, также была необходима механическая энергия.

…Чем больше энергии добывали люди, тем во все больших количествах она им была нужна. Точно как в сказке о золотой рыбке. И все расширяется поток открытий и изобретений новых источников энергии, машин для ее преобразования.

В XIX веке на заводах и фабриках полновластно царила паровая машина. В XX веке ее оттуда вытеснил электрический двигатель.

Человек продолжал обзаводиться энергией.

Тайна лягушечьей лапки

Лягушка тут ни при чем

В один из вечеров 1790 года профессор медицины Болонского университета Луиджи Гальвани у себя дома читал лекцию своим ученикам. У камина сидела его жена и, слушая, одновременно стальным скальпелем снимала кожу с лягушек, предназначенных для ужина. Последняя очищенная лягушка лежала на оловянной тарелке. В это время синьора Гальвани, заслушавшись, уронила скальпель. Стальной нож упал на лапку лягушки, а другим концом коснулся оловянной тарелки. И в тот же момент лапка дернулась так, будто мертвая лягушка хотела выпрыгнуть из тарелки.

Бесстрашная синьора теперь уже умышленно повторила опыт и, когда ученики ушли, рассказала о нем мужу.

Выслушав ее, Гальвани воскликнул:

— Жена! Я сделал великое открытие: я открыл животное электричество — первичный источник жизни.

Таков один из многочисленных вариантов удивительной истории (а может быть, тоже сказки) о том, как была открыта первая страница в изучении биологического электричества и как одновременно с этим началось создание искусственных источников электрической энергии.

Луиджи Гальвани ошибался (не он первый, не он последний!). Животное электричество существует, но, чтобы его обнаружить, надо иметь дело не с мертвым, а с живым организмом.

Что же в действительности произошло с лягушечьей лапкой? Эту задачу начал разгадывать итальянский физик Алессандро Вольта. Он не верил в таинственную «жизненную энергию» мертвой лягушки и в знаменитых опытах Гальвани отвел ее лапке довольно скромную роль. Он понял, что причина возникновения электрического тока связана с взаимодействием различных металлов скальпеля и тарелки, и показал, что, поместив два различных металла в жидкость, можно получить источник электрической энергии. Лягушечья лапка играла роль такой жидкости, а мышцы на этой лапке сокращались под действием не животного электричества, а внешнего электрического тока. Но эта истина была понята не так быстро и просто, как мы описали.

Много лет длился спор двух выдающихся ученых. Гальвани до самой смерти отстаивал свою точку зрения на животное электричество, а Вольта в развитие своего открытия изобрел в 1800 году «вольтов столб», первую в мире электрическую батарею — источник электрического тока. Скромный, как большинство выдающихся ученых, он назвал свое изобретение в честь Гальвани — гальваническим элементом, а электрический ток, вырабатываемый этим элементом, — гальваническим током.

Прошло свыше сорока лет со времени опытов Гальвани. В 1831 году Майкл Фарадей, английский физик, уже свыше десяти лет работавший в области изучения электрических явлений, открыл явление электромагнитной индукции. Оказалось, что если двигать друг относительно друга магнит и замкнутый электрический проводник, то в последнем возникает — индуктируется — электрический ток. Чтобы двигать магнит или проводник, нужно затратить механическую энергию. Она преобразуется в электрическую, текущую по проводнику.

Сделав это открытие, Фарадей, как пишут историки, в течение одиннадцати дней построил первый механический генератор электрического тока — динамо-машину.

Совсем немного времени понадобилось инженерам и ученым, чтобы понять, что с помощью машины можно выполнять также и обратное преобразование энергии, то есть превращать электрическую энергию в механическую. Несколько лет спустя русский физик и электротехник Борис Якоби изобрел электродвигатель с вращающимся ротором — прообраз всех современных электрогенераторов и электродвигателей, вырабатывающих и потребляющих непрерывный поток электроэнергии.