Занимательная техника в прошлом

Рис. 42. Механизм «соловья». Госуд. Политехнического музея. Автомат заводился, как часы. «Пение» соловья производилось одним свистком с подвижным дном.

В наше время подобные механизмы уже не интересуют механиков. Для нас подобные автоматы — лишь интересная игрушка, и только.

История одного заблуждения

Заблуждение, о котором здесь идет речь, есть стремление построить машину, которая двигалась бы вечно: задача эта всегда соблазняла умы и продолжает соблазнять еще в наши дни. Соблазнительно построить машину, которая, будучи раз приведена в движение, непрерывно двигалась бы сама, совершая некоторую полезную работу, скажем, поднимала бы воду, молола зерно… Машину, которая не требовала бы для преодоления сопротивления при работе никакой посторонней движущей силы, — давления пара, действия текущей воды или ветра, а черпала бы энергию из самой себя.

Где искать корни этого заблуждения?

Первых наблюдателей поражал процесс, происходящий в природе. Солнце встает каждое утро и затем, совершив свой путь, исчезает за морем, чтобы на другой день проделать то же самое. Солнце, луна, планеты, звезды находятся в движении.

Другой «вечный процесс» происходит на самой земле. Вода испаряется с поверхности моря, подымается, сгущается в облака и в более холодных областях опускается на землю в виде дождя. Дождевая вода отчасти идет на питание растений, отчасти собирается в реках, которые текут в море, затем вода снова испаряется, и т. д.

Теперь, когда установлен так называемый закон сохранения энергии, мы знаем, что машину надо «кормить топливом», что энергию нельзя создать «из ничего». Мы знаем, что круговорот воды в природе совершается за счет энергии Солнца. Ученые античного мира, средних веков, XVI–XVIII веков вплоть до середины XIX века не знали этого основного закона.

Впрочем, в античном мире не было надобности изобретать машины, которая работала бы даром. Промышленность была слабо развита, а многочисленный класс рабов давал работу почти даром. У древних греков поднимались такие вопросы, как «сквадратить круг», разделить угол на три равные части при помощи циркуля и линейки, но о вечном двигателе греки не поднимали вопроса.

Затем, когда почувствовался недостаток в рабской силе, уже в эпоху Римской империи, появился водяной двигатель. Водяное колесо, стоящее на реке и работающее без усилий со стороны человека, должно было будить мысль о постройке машины, которая работала бы даром — вечно. Появление так называемых «колесных часов», т. е. часов, приводимых в движение энергией поднятой гири, также дразнило человеческую мысль и вызывало на размышления о вечном двигателе. Было заманчиво построить часы, которые ходили бы без завода.

Известный под именем «Архимеда XV века» механик Марианус из Сиены дает рисунок (см. рис. 43) вечного двигателя, где делается попытка использовать силу тяжести.

Рис. 43. Колесо, которое будто бы должно вечно вращаться («вечный двигатель» Мариануса, 1483 г.).

Рукопись Мариануса хранится в Мюнхенской библиотеке и относится к 1438 г.

Машина эта — чрезвычайно типична: на нее похожи многочисленные более поздние проекты.

Легко сообразить, на что рассчитывал автор этого проекта. Если колесу дать толчок для движения по часовой стрелке, то спицы, попадая на правую сторону, будут распрямляться, благодаря чему правая сторона будто будет «тяжелее», и если на вал колеса насадить ременную передачу, то такая машина могла бы производить работу даром.

Замечательно, что видоизменение этой машины мы встречаем на протяжении ряда веков и в наши дни. Такова машина Порхунова, устройство которой ясно из чертежа. Сотни и тысячи изобретателей пытались осуществить на практике двигатель, подобный двигателю Мариануса и Порхунова, и все напрасно: двигатель не вращался.

Причина ясна. В машине Мариануса справа действуют пять грузов-палок, но зато в противоположную сторону шесть; это уничтожает преимущество, созданное различием плеч рычагов. Кроме того, палки-грузы, двигаясь сверху вниз (в правой стороне), не могут совершить большей работы, чем сколько было потрачено работы на них для поднятия на левой стороне.

Курьезно, что многие изобретатели вечного двигателя были настолько уверены в успехе своего изобретения, что боялись, как бы от быстрого вращения не разорвалась машина на части; потому они помещали у колеса тормоз.

Можно было бы составить целую книгу из различных моделей и чертежей, претендующих на название «вечный двигатель». При этом история повторяется: в XIX веке часто предлагаются проекты XVII и XVIII веков. Из таких проектов XVII века приведем только два, хотя их насчитывают тысячи.

В книге (XVII века) некоего Вилькинса под заглавием «Математическая магия» приведен следующий мнимый вечный двигатель.