Олег Дрожжин - Разумные машины [Автоматы]

Схема включения селенового элемента. СЭ — селеновый элемент; П — платиновая проволочка; Г — гальванометр; А — аккумулятор.

Свой селеновый элемент Вернер Сименс применил в 1876 г. для устройства первого «видящего» автомата. Это была большая модель человеческого глаза, состоявшая из глазного яблока со зрачком и подвижными веками. Внутри глазного яблока был помещен селеновый элемент. В слабо освещенной комнате глаз был открыт. Но стоило только поместить перед ним лампу так, чтобы свет прошел через отверстие зрачка внутрь, как веки тотчас же закрывались.

Здесь получается сходство с человеческим глазом не только по внешности, но и по действию. У человека и у животных простейшим видом действия является рефлекс. Так называют автоматическое движение в ответ на какое- либо внешнее воздействие.

Примером рефлекса может служить отдергивание руки при уколе о что-нибудь.

В выполнении рефлекса принимают участие чувствующие органы, нервы и мышцы или железы, образующие вместе рефлекторную цепь. На одном ее конце всегда находится чувствующий орган, на другом — исполнительный (мышца или железа). Связь между ними осуществляется с помощью нервов.

Схема рефлекторной дуги. Ч — чувствующая клетка; Н — нервное волокно; НК — нервная клетка; С — соединение концов нервных волокон; М — мышечные волокна.

Всякий раз, как чувствующий орган раздражают (пусть это будет укол иглой кожи на пальце), по нервам пробегает нервный ток и заставляет мышцы сократиться (рука в нашем примере отдергивается).

Если осветить глаза живого человека ярким светом, они непроизвольно (автоматически) закрываются. Это тоже рефлекс. Подобную же картину дает и искусственный глаз Сименса. Чувствующий орган в нем — селеновый элемент, нервы — электрические провода и, наконец, органы действия — закрывающиеся веки.

Такие автоматы, как искусственный глаз Сименса, можно с полным основанием назвать рефлексными автоматами , или рефлексными роботами. К этому виду роботов относятся все слышащие и видящие автоматы.

К настоящему времени создан ряд селеновых элементов, более совершенных, чем тот, который был сделан Сименсом около шестидесяти лет назад. Один из таких улучшенных приборов сконструирован англичанином Бидуэллом. Основной частью элемента Бидуэлла является такая же слюдяная пластинка с намотанными на нее двумя платиновыми проволоками и покрытая селеном, как и в элементе Сименса. Только эта пластинка помещена в закрытый стеклянный сосуд с выкачанным воздухом. Это предохраняет элемент от сырости и делает его более стойким. Стеклянный сосуд элемента Бидуэлла имеет такой же цоколь, как обычная электрическая лампочка, что упрощает включение его в цепь.

Селеновый элемент дает возможность конструировать необычайно чувствительные реле, отвечающие на невообразимо слабые токи. Самое чувствительное реле было изобретено шведским инженером Аллштремом в 1907 г.

Существенную часть его образует тонкий железный листок, подвешенный на платиновых проволочках перед электромагнитом. К листку прикреплено маленькое зеркальце, на которое падает тонкий пучок света от яркой лампы. Отразившись от зеркальца, луч света падает на коробку, закрывающую селеновый элемент. В этой коробке сделана щель. Весь прибор располагают так, чтобы световое пятно от зеркала было рядом со щелью.

Теперь предположим, что по обмотке электромагнита прошел слабый электрический ток. Тогда электромагнит сдвинет железный листок с его нулевого положения, и отраженный пучок света, отклонившись (в сторону, попадет на селеновый элемент, который включен в цепь другого электромагнитного реле со звонком. И звонок в то же мгновение зазвонит.

Аллштрем нашел, что его реле отвечает на токи силой в 10 -14ампера. В развернутом виде 10 -14изображается единицей, деленной на единицу с четырнадцатью нулями, — это будет одна стотысячная доля от одной миллиардной ампера.

Чтобы сделать хоть немного наглядной эту ничтожно малую величину, обратимся к обычной пятидесятиваттной электрической лампочке.

В одну секунду через ее нить пробегает небольшое количество электричества — 5/11 кулона (если напряжение в сети равно 110 вольтам).

Можно подсчитать, сколько времени нужно было бы накоплять это самое количество электричества при помощи того невообразимо слабого тока, которое обнаруживает реле Аллштрема.

Результат получается ошеломляющий — миллион триста тысяч лет!

Вдумайтесь только в это число! Миллион триста тысяч лет нужно было бы копить электричество, чтобы дать комнатной лампе возможность гореть ярко только в течение одной секунды.

Реле Аллштрема. Л — лампа; MP1 — первое магнитное реле (перед магнитом висит металлическая пластинка с зеркальцем); СЭ — селеновый элемент; МР2 — второе магнитное реле; З — звонок; А — аккумулятор.

Это число красноречиво говорит о том могуществе, которое проявляет современная наука в деле овладения ничтожно малыми величинами.

Кроме селеновых элементов, были созданы еще более замечательные светочувствительные приборы — «пустотные фотоэлектрические элементы». Их история началась через четырнадцать лет после открытия светочувствительного селена.

Серый октябрьский день 1888 г. хмуро смотрел в окна физического корпуса Московского университета. В одной из его полуподвальных комнат с светло-желтыми стенами у некрашенного стола сидел человек лет сорока пяти с большой, окладистой русой бородой. Его голубые глаза, не отрываясь, следили за листочками электроскопа, соединенного с металлической пластинкой, установленной рядом на изолирующей подставке. Справа между двумя сдвинутыми углями ярко горела вольтова дуга, заливая комнату ослепительным светом. На столе возле электроскопа тикали карманные часы. За картонной ширмой на другом конце стола был второй такой же электроскоп и вторая такая же пластинка.

Человек с окладистой бородой был так увлечен своими наблюдениями, что не заметил, как за дверью его комнаты сторож Василий кому-то тихо сообщил:

— Профессор Столетов здесь, в этом кабинете. Они работают-с. Постучите!

Раздался громкий стук в дверь. Ученый от неожиданности вздрогнул и нехотя пригласил: