Вернер фон Сименс - Как я изобретал мир

Пруссия в то время представляла собой чисто военно-чиновничье государство. Образованных людей можно было найти только в чиновничьем сословии, и преимущественно данному обстоятельству можно приписать то, что и поныне, пусть и мнимый, титул чиновника служит внешним признаком образованного и уважаемого человека и является желанным. Из ремесленных предприятий лишь аграрные производители, из которых набирались военные и бюрократия, также занимали уважаемое положение. Тогда в опустевшей и обедневшей за столетие бессчетных войн стране не осталось зажиточного бюргерского сословия, способного уравновесить образованием и состоянием сословие военных и чиновников. Частично причиной такого положения стало то, что находившиеся в Пруссии под господством дальновидных Гогенцоллернов высокочтимые представители науки считали несовместимым со своим достоинством выражать личную заинтересованность в техническом прогрессе. То же касалось и изобразительного искусства, представители которого, в свою очередь, находили и, как я полагаю, продолжают находить недостойным использование части своей творческой силы для развития художественной промышленности.

Деятельность в Политехническом обществе привела меня к убеждению, что естественнонаучные знания и научно-исследовательские методы призваны поднять технику на пока не обозримый уровень. Кроме того, она дала мне преимущество быть лично знакомым с берлинскими предпринимателями и самому иметь понятие о достижениях и слабостях промышленности того времени. Предприниматели часто спрашивали моего совета, а я тем самым получал представление об используемом ими оборудовании и методах работы. Мне стало ясно, что техника не может развиваться внезапными скачками, как это часто бывало в науке благодаря прогрессивным мыслям отдельных ученых мужей. Техническое же изобретение получает ценность и значение только тогда, когда техника сама по себе настолько продвинулась в своем развитии, что это новое решение становится реализуемо и желанно. Поэтому так часто мы наблюдаем, как важнейшие открытия десятилетиями пылятся на полке, пока внезапно не приходит их время, и тогда они начинают играть огромную роль.

Один из научно-технических вопросов, особенно занимавших меня в то время и одновременно стимулировавших к написанию первых литературных трудов, имел истоком сообщение моего брата Вильгельма в письме о виденной им в действии интересной тепловой машине [58] Тепловая машина. Принцип работы тепловой машины с использованием нагретого воздуха основан на том, что горячий воздух расширяется, а холодный – сжимается. В рабочий цилиндр из двух насосных цилиндров поочередно поступает холодный и горячий воздух, при этом рабочий поршень поступательно движется назад и вперед. Воздух нагревается и охлаждается во время прохождения поршней сквозь нагретые пламенем либо охлажденные водой камеры в нижней части цилиндров. в шотландском городе Данди. Из его скудного описания следовало, что машина приводилась в действие не паром, а нагретым воздухом. Меня крайне заинтересовала данная идея; казалось, она может стать основой успешной перестройки всей машинной техники.

В сочинении под названием «О применении нагретого воздуха в качестве движущей силы», опубликованном мной в 1845 году в Dinglers polytechnisches Journal [59] Основанный аптекарем и фабрикантом Иоганном Готфридом Динглером (1778–1855) в 1820 году журнал. Сообщал об открытиях, сначала преимущественно в ремесленном производстве и сельском хозяйстве, затем во всех областях техники. К примеру, в нем велся реестр всех английских патентов. Das Polytechnische Journal, а с 1874 года Dinglers polytechnisches Journal выходил до 1931 года. , я изложил теорию таких пневматических машин, сопроводив ее описанием конструкции одной показавшейся мне технически выполнимой машины. Моя теория уже целиком основывалась на законе сохранения энергии, описанном Майером и математически обоснованном Гельмгольцем в его знаменитой работе «О сохранении силы», доложенной им сначала в Физическом обществе. Позже мои братья Вильгельм и Фридрих много занимались данными машинами, создавая различные их виды. Но, к сожалению, полученный ими опыт показывал, что развитие техники еще не настолько продвинулось вперед, чтобы с пользой применить данное изобретение. На базе этого принципа удавалось создать только небольшие машины, хорошо показывающие себя в течение длительного времени; для крупных машин отсутствовал и продолжает отсутствовать нужный материал для конструкции камер нагрева воздуха.

В том же году я разместил в журнале Динглера описание уже упомянутого мной дифференциального регулятора, которому я в соавторстве с Вильгельмом успел придать за это время разнообразнейшие формы.

Другим вопросом, занимавшим меня уже достаточно долгое время, было точное измерение скорости снаряда. Искусный механик, известный часовщик Леонард изготовил по заказу экзаменационной артиллерийской комиссии часы, с большой скоростью вращавшие стрелку, когда она соединялась по электромагнитному принципу с часовым механизмом. Сцепление и расцепление стрелки в летящем снаряде имело большие трудности, преодолеть которые, несмотря на все усилия, до конца не удавалось. Это навело меня на легко осуществимую идею использования электрической искры для измерения скорости. В одном из опубликованных в «Anallen» [60] Anallen der Physik – журнал, основанный в 1799 году, с 1824 года до смерти физика Иоганна Кристиана Поггендорфа (1796–1877) вышедший в 160 томах под названием Anallen der Physik und Chemie. С 1877 года по сей день издается как Anallen der Physik. Поггендорфа сочинений «Об использовании электрической искры для измерения скорости» я указал на возможность с помощью вращающегося полированного стального цилиндра, на котором падающие электрические искры оставляют видимую метку, измерять точную скорость снаряда на каждой стадии его траектории. Это сочинение содержало реализованный мной только спустя много лет план расчета скорости электричества даже в его проводниках по тому же самому методу.

Мой интерес к опытам с электричеством был сильнейшим образом оживлен участием в работах Леонарда, который одновременно был занят изысканиями по вопросу замены оптической телеграфии электрической [61] Телеграфия. Оптический телеграф изобрел французский священник Клод Шапп в 1791 году. Телеграф Шаппа сослужил хорошую службу уже Наполеону I во время его военных походов. Спустя почти двадцать лет после окончания войны 1812 года, в 1832–1833 годах генеральный штаб Пруссии построил оптическую телеграфную линию из Берлина в Кобленц. , заказанными генеральным штабом армии. В доме надворного советника Зольтмана, отца одного из моих друзей из числа сослуживцев, я имел возможность увидеть стрелочный телеграф Уитстона [62] Сэр Чарльз Уитстон (1802–1875) – владел лондонской фабрикой музыкальных инструментов; занимался исследованиями акустики и смежных с ней областей. В 1837 году в соавторстве с Уильямом Куком получил английский патент на игольчатый телеграф. В 1839 году стал профессором экспериментальной физики в королевском колледже Кембриджского университета. Позднее создал стрелочный телеграф (см. пояснение), а также ряд других электрических приборов (будильников, часов и т. п.). В 1867 году, сразу же после издания работы Вернера фон Сименса о его динамо-машине с последовательным возбуждением он опубликовал очень похожую идею о динамо-машине с параллельным возбуждением. Его имя носит изобретенный им мост Уитстона – устройство для измерения электрического сопротивления, по сей день широко используемое в измерительной технике и радиотехнике. и принял участие в попытках наладить устойчивую связь между домом и отдельно стоявшим в большом саду предприятием по изготовлению искусственных минеральных вод [63] В 1823 году аптекарь Конрад Генрих Зольтман и его дрезденский коллега Густав Струве организовали в Берлине на площади Бель-Альянс-Плац бальнеологическое учреждение. В 1835 году Струве передал Зольтману руководство им и посвятил себя своему предприятию в Дрездене. Зольтман, будучи увлеченным техникой, в 1842 году подал заявку на прусский патент для стрелочного телеграфа своего друга Чарльза Уитстона и установил его в своем саду. Там его, вероятно, и увидел Вернер фон Сименс, навещая друга Германа Зольтмана, сына аптекаря. Однако желание переделать и практически использовать этот телеграф пришло к Вернеру только спустя несколько лет, в 1846 году. . Однако это ни разу по-настоящему не получилось, и вскоре я понял причину неудач. Она в значительной степени крылась в принципе конструкции аппарата, который требовал настолько равномерного вращения рукоятки вручную, чтобы произведенные им отдельные электрические импульсы имели постоянную мощность, достаточную для передвижения стрелочного механизма устройства приема [64]. Этого не всегда удавалось добиться, если аппараты работали в комнате, и это было абсолютно невозможно, когда значительная часть тока терялась, проходя по проводам с тогда еще несовершенной изоляцией.