Василий Лебедев - Занимательная техника в прошлом

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.

Пусть АВ — деревянный цилиндр со спиральным ходом и имеет водяные колеса Н, I, К . В сосуде CD находится вода. Когда цилиндр АВ вращается, вода, которая поднялась из CD при помощи спирального цилиндра из цистерны, выливается сначала в сосуд Е и заставляет вращаться колесо Н , которое приводит в движение цилиндр АВ . Если одного колеса недостаточно, тогда пусть вода падает в сосуд F , из которого, выливаясь, приводит в движение колесо I и т. д.

Рис. 44. Мнимый вечный двигатель Вилькинса (XVII век).

«Когда я напал на эту мысль, — пишет Вилькинс, — я едва не закричал: „Нашел“, „нашел“, — слова, которые когда-то восклицал Архимед при открытии своего закона. Однако, опыты обнаружили следующее:

1) Вода, которая поднялась на некоторую высоту, развивает при падении с небольшой высоты слишком незначительную силу.

2) Поток воды не в состоянии повернуть винт при помощи водяных колес.

3) Медленное движение винта не в состоянии поднять так много воды, чтобы привести в движение водяные колеса!»

Как видим, автор сам отказывается от своего проекта.

Другой проект XVII века, приводимый здесь, принадлежит инженеру-изобретателю по фамилии Цонка. В сочинении «Новый театр машин и зданий» он дает проект вечного двигателя, основанного на свойстве сифона. Как известно, при неравных коленах сифона равновесие невозможно: произойдет переливание жидкости из верхнего сосуда в нижний, но не наоборот. Чтобы добиться обратного, Цонка делает левое колено трубы более широким. Но это не поможет. Подсчитайте давление в верхнем сечении слева и справа — и вы убедитесь, на основании законов гидростатики, что вода и в этом случае потечет из верхнего сосуда в нижний.

Рис. 45. Машина Цонка (XVII в.), могущая будто бы вечно обслуживать мельницу.

Из всех мнимых вечных двигателей XVIII века самым замечательным является — «колесо Орфиреуса», с которым связана одна из любопытных страниц истории вечного двигателя.

Колесо Орфиреуса, согласно описанию, данному известным голландским физиком Гравезандом в его «философских статьях», представляло собой «большой барабан, 12 футов диаметром и 14 вершков глубины», т. е. 3 1/2 м диаметром и около 60 см глубины. Колесо состояло из множества отделений, пространство между которыми было обито клеенкой, с целью скрыть внутренность. Давая колесу, покоящемуся на железной оси, легкий толчок в какую-либо сторону, наблюдали постепенное ускорение вращения. Наконец, колесо приобретало такую быстроту, что делало 25 или более оборотов в минуту и, по-видимому, вечно сохраняло это быстрое движение… По крайней мере, специальная комиссия с ландграфом во главе через два месяца после пуска нашла колесо в движении после снятия своей печати. Так пишет Гравезанд.

В рисунке, данном самим Орфиреусом в выпущенном им в 1719 г. сочинении о своем двигателе, механизм, разумеется, не указан. Эту машину хотел купить царь Петр I, и по этому поводу начались переговоры с немецким философом Вольфом. Орфиреусу удалось получить лестные отзывы от ряда комиссий, от польского короля Августа II, от ландграфа Гессен-Кассельского и др.

Мошенничество было раскрыто чисто случайно. Он поссорился со своей женой и прислугой, которые знали его тайну, и они раскрыли секрет этой машины. Оказалось, что «вечный двигатель» приводился в движение людьми, искусно спрятанными вне помещения и незаметно дергавшими за шнурок [4] Подробнее об этом колесе — см. Я. И. Перельман «Занимательная физика» т. I, стр. 64, 9 изд., Издательство «Время», 1929 г. .

Рис. 46. Леонардо да Винчи (1452–1519). «О, вы, искатели вечного двигателя! Сколько создали вы напрасных проектов его осуществления. Присоединяйтесь к делателям золота!» (Из его записной книжки).

Хотя в наше время закон сохранения энергии, который представляет собой только другую формулировку невозможности построить вечный двигатель, лежит в основе всей физики и техники, проекты вечных двигателей еще продолжают поступать. За время от 1617 г. по 1903 г. одно только Британское патентное бюро получило около 600 проектов вечных двигателей, из которых более 500 приходится на вторую половину XIX века, т. е. в такое время, когда закон сохранения энергии был уже установлен.

Много проектов таких двигателей получали и Лондонское Королевское О-во, Парижская Академия Наук, наше Леденцовское О-во и др. Парижская Академия еще в 1775 г. постановила: «…впредь не рассматривать проекты машин, притязающих служить вечными двигателями».

Однако, и это постановление не ослабило энергии изобретателей вечного двигателя.

Первому аппарату для передачи речи — телефону — сейчас больше пятидесяти лет. Это изобретение было «гвоздем» Филадельфийской выставки 1876 г. Его выставил американец Белл, которого и принято считать изобретателем этого прибора.

Рис. 47. Одно из первых описаний телефона Белла (из американского популярно-научного журнала).