Цивилизация с нуля. Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы

В дальнейшем, когда постапокалиптическое человечество начнет разрастаться, возникает необходимость в автоматизации однообразных и трудозатратных операций, требующихся для выделки тканей. Производительность нужно будет повышать, а трудозатраты минимизировать. Вы обнаружите, однако, что автоматизировать отдельные процессы — чесание, прядение, ткачество — и применить механическую силу вообще будет много сложнее, чем, например, при помоле зерна или толчении пульпы для бумаги. Выделка тканей включает ряд весьма тонких операций, требующих проворных движений пальцев: скажем, прясть тонкую нить без обрывов; в других случаях, например при ткачестве, предполагается сложная последовательность действий, каждое из которых должно происходить в нужный момент. С помощью примитивных механизмов сносно воспроизвести эти процессы вряд ли получится.

Важнейшим усовершенствованием простого ткацкого станка, который я описал выше, стало изобретение челнока-самолета. Самый простой способ протянуть нити утка сквозь «зев» между поднятыми и опущенными нитями основы — передавая катушку из руки в руку с края на край рамы станка. Но эта технология долгая, к тому же она ограничивает ширину полотна: не шире размаха рук ткача. Челнок-самолет — это моток нити, спрятанный в тяжелый блок в форме кораблика, который особым тяжом перекидывается с края на край полотна по гладким направляющим, разматывая за собой уток. Это новшество не только позволяет ткачу работать с существенно большей шириной основы, оно значительно ускоряет процесс ткачества и дает возможность полностью механизировать станок, привести на него энергию водяного колеса, парового двигателя или электромотора, а тогда один ткач сможет обслуживать сразу много машин. Первые механизированные станки могли пробросить уточную нить за секунду, а современные бросают уток через основу со скоростью более 100 км/ч.

Одновременно с производством продовольствия и одежды приоритетной задачей в постапокалиптическом мире станет восстановление снабжения естественными и искусственными материалами, необходимыми для существования развитого общества. И здесь пережившим катастрофу тоже надо научиться создавать эти вещества самим, а не собирать их с трупа погибшей цивилизации. Так что поговорим о том, как с нуля построить химическую промышленность.

Глава 5 Вещества

Крики птиц, гнездящихся там, и далекий скрежет океана, что грызет обломки автомобилей, кирпичи и камни, — почти как рев машин в выходной день.

Маргарет Этвуд. Орикс и Коростель[22]

Нынешнее общество относится к «химии» довольно критически. Нам постоянно говорят, что полезна та еда, которая не содержит искусственных веществ, и мне встречались рекламы бутилированной воды «без химикатов». Однако на деле самая чистая вода — химическое соединение, как и все то, из чего состоят наши организмы. Еще до того, как человечество перешло к оседлости и основало в Месопотамии первые города, выживание человека зависело от целенаправленного поиска, обработки и применения природных химических соединений. За столетия мы придумали немало способов превращения веществ: те, что легко добываются на месте, превращаем в те, что нужнее, получая сырье, из которого строится цивилизация. Эволюционный успех нашего вида объясняется не только изобретением земледелия и животноводства или применением орудий и машин, облегчающих труд, но еще и умением добывать и создавать материалы и вещества, обладающие нужными свойствами.

Разные типы химических соединений как набор плотницких инструментов: каждый приспособлен для решения особой задачи, и, превращая сырье в необходимые нам продукты, мы берем для каждой задачи свое орудие. Мы увидим, что длинные цепочки углеводородов хорошо запасают энергию и отталкивают воду, то есть без них невозможны непромокаемые ткани. Мы рассмотрим различные растворы, применяемые для экстрагирования и очистки, и узнаем, как щелочи и химически противоположные им кислоты использовались в истории человечества для решения самых важных задач. Увидим, что некоторые вещества могут «сокращать» другие, оттягивая кислород — необходимый процесс для производства чистых металлов, а другие, называемые оксидантами, показывают обратную способность, например усиливая горение. В последующих главах мы поговорим о химической природе электричества, о химии, которая удерживает свет на фотографиях.

Здесь же я остановлюсь на самых необходимых и базовых веществах и процессах, притом самой малой их выборке. Химия во всей ее полноте — необъятная сеть взаимодействий, возможных превращений и переходов между разнообразными компонентами. Чтобы вернуть былые знания, постапокалиптическому обществу придется совершить большую работу по исследованию этой области, нащупать наиболее эффективные методы, переоткрыть эталонные пропорции соединяемых реагентов, записать верные химические формулы и молекулярные модели.