Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений

Большую роль в получении домашнего и промышленного холода сыграл К. фон Линде. Он изобрел промышленный способ сжижения газов. В 1879 году фон Линде создал холодильную машину с компрессором, работавшем на аммиаке. Благодаря ей и началось производство льда в больших масштабах.

Холодильные машины Линде устанавливались на мясных бойнях и пищевых фабриках. Ими оснастили вагоны, речные и морские суда. Позже уменьшенная машина Линде стала сердцем домашних холодильников.

В изобретении Линде холодный рассол или аммиак циркулировал по разветвленной системе труб, охлаждая помещения с продуктами. Появились большие торговые и промышленные холодильные склады.

В 1893 году американец Элайя Томсон оснастил компрессионный холодильник электроприводом. Но такой аппарат был очень далек от совершенства. Он имел приводные ремни и производил много шума. Из-за утечек газа – аммиака или сернистого ангидрида – в помещении стоял неприятный запах. Холодильные шкафы обычно помещали в подвалы, чтобы избавиться от шума и вони.

Отцом современных холодильников можно считать датского инженера Стинструпа. В 1926 году он накрыл компрессор и его электродвигатель герметичным колпаком. Это сделало домашний холодильник бесшумным, безвредным и долговечным. Патент на агрегат Стинструпа приобрела корпорация «General Electric».

Теперь требовалось найти другой носитель холода, чтобы избавиться от аммиака и сернистого ангидрида. На смену им пришел фреон, открытый и изученный бельгийцем Свартом. В жидком состоянии фреон кипит при – 32,8 °C, химически пассивен и неядовит.

Теперь холодильники стоят в каждом доме или квартире. Они стали привычными, и вряд ли их владельцы знают о труде тысяч изобретателей и инженеров, работавших над идеей развития обычного бытового прибора.

Часы появились тогда, когда у человека возникла потребность в измерении одинаковых промежутков времени и определении астрономического времени.

Самым распространенным хронометрическим прибором были солнечные часы, основанные на кажущемся суточном и годовом движении солнца. Они появились после того, как человек осознал связь между положением Солнца на небе и длиной и положением тени от предметов. Наиболее вероятно, что первые солнечные часы появились в Древнем Египте, поскольку именно там есть наиболее удобные для измерения времени климатические условия. Первые часы представляли собой гномон – вертикальный обелиск со шкалой, нанесенной на земле. Подобные священные обелиски устанавливались перед входом в храмы и одновременно служили для почитания бога Солнца Ра. Помимо обелисков были созданы и другие конструкции солнечных часов. Например, состоявшие из горизонтальной части – линейки с хронометрической шкалой и перпендикулярного ей «плеча», отбрасывающего тень на шкалу. Были также ступенчатые часы с двумя наклонными поверхностями, ориентированными по оси восток-запад и разделенными на ступени. У них время определялось длиной, а не направлением тени. Для правильного показания времени верхняя шкала была горизонтальной и составляла прямой угол с направлением местного меридиана. Чтобы их правильно установить, необходимо было вести наблюдения за моментами солнцестояния или равноденствия.

Тень, отбрасываемая гномоном, зависела от времени года, но сначала разница не учитывалась. Абсолютно точное время эти часы показывали лишь в дни равноденствия. Позже стали строить солнечные часы со шкалами для разных месяцев. С развитием солнечных часов возникали и решались математические задачи о трисекции угла, конических сечениях, тригонометрической проекции.

Позже в Византии были распространены настенные вертикальные солнечные часы. Они размещались на стенах церквей и общественных зданий. На циферблате для обозначения времени впервые появились цифры. Из-за изменяющегося наклона Солнца в течение года изменялась продолжительность дневных и ночных часов. Поэтому более поздние солнечные часы получили криволинейные шкалы.

С удалением от экватора точность определения времени по Солнцу ухудшалась. Эту проблему решило появление теневой стрелки в направлении земной оси. Теперь тень равномерно вращалась вокруг полуоси, поворачиваясь каждый час на 15°. Это позволило ввести равномерное время для всего года. Вскоре несовершенные солнечные часы превратились в весьма точные для своего времени хронологические приборы. Они позволяли измерять время в любой точке земного шара. Для их правильной установки стали использовать другое изобретение – компас. Это сочетание позволило создать портативные, карманные или дорожные модели солнечных часов. Интересны кольцевые солнечные часы. Главной их частью было латунное кольцо, сопряженное с другим, подвижным. На внешней поверхности главного кольца гравировали начальные буквы месяцев, а против них на внутренней поверхности находилась часовая шкала. Перед измерением необходимо было поместить отверстие для луча у наименования нужного месяца. Чтобы узнать время, часы выставляли так, чтобы солнечный луч проходил через отверстие и указывал время на шкале.

Любопытную конструкцию имели дорожные солнечные часы «ашадах», которыми в Средние века пользовались индийские паломники. Они представляли собой деревянную восьмигранную палку с металлическим острием На ней вырезались часовые шкалы. В ручке этой палки просверливали четыре сквозных отверстия, которые над шкалой для соответствующего месяца вдвигался стержень длиной 15 см, чтобы его острие в вертикальном положении отбрасывало тень на шкалу.

С начала XVI века теория солнечных часов преподавалась в некоторых университетах как составная часть математики.

В то же время появились оконные солнечные часы. Они были вертикальными, их циферблатом была поверхность окна храма или ратуши. Конец тени указывал не только время, но и положение Солнца в зодиаке. Прозрачная шкала позволяла узнавать время, не выходя из здания. Зеркальные солнечные часы отражали солнечный луч зеркалом на циферблат, расположенный на стене дома.

С точностью солнечных часов долгое время не могли сравниться даже механические. Своего наибольшего расцвета они достигли в XVI–XVII веках, когда над их созданием работали ведущие математики и астрономы.

Солнечные часы были простым и надежным указателем времени, но обладали серьезными недостатками: их работа зависела от погоды и была ограничена временем между восходом и заходом Солнца. Поэтому ученые стали изыскивать иные пути измерения времени, не связанные с наблюдением небесных тел. Водяные часы были вторыми по распространению после солнечных. Часто их называют греческим словом «клепсидра» (в переводе «брать воду»). Но в примитивном виде они были известны уже египтянам. В музее Каира хранятся самые старые водяные часы в мире. Они представляют собой алебастровый сосуд с придонным отверстием, через которое вытекает вода. На внутренней стороне корпуса были 12 часовых шкал для измерения времени в соответствующих месяцах.