Джеймс Бёрк - Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени

Благодаря изобретению Денисона часовой механизм Биг-Бена идет настолько точно, что его сигналы, которые сейчас передаются по радио и телевидению, стали своего рода эталоном времени и неотъемлемым элементом британской культуры. Звон Биг-Бена так же ненавязчиво вошел в быт британцев, как и прозрачная пластиковая пленка, с которой мы начали это путешествие.

Часы были одним из первых механизмов в истории человечества, которые собирались из взаимозаменяемых деталей. В XIX столетии американские часовщики учились на опыте оружейников…

В современных новостях частенько появляется сюжет: самолет на взлетно-посадочной полосе, полный напуганных и измученных пассажиров, террорист, приставивший пистолет к голове пилота, над летным полем кружат вертолеты со снайперами, которые стараются улучить момент и застрелить преступника, и кареты скорой помощи, готовые принять раненых пассажиров. По злой иронии судьбы все элементы этой трагедии — оружие, летательный аппарат и медицинские технологии — в паутине перемен тесно взаимосвязаны и каждый из этих элементов обязан своим существованием другому.

Как бы ни закончилась операция — мирно или с применением силы, — на борту кареты скорой помощи есть все современные средства оказания первой помощи раненым или умирающим. В арсенале медиков, помимо вездесущих антибиотиков 134 — 152 и других обязательных препаратов, всегда есть ингаляционный анестетик — газ, который впервые был применен французским физиологом Полем Бэром. Он жил в Париже и в начале своей трудовой деятельности ставил опыты на хвостовых тканях крыс. Затем Бэр приобрел известность благодаря своим исследованиям чувствительных растений. Он, в частности, пытался устроить «анестезию» мимозе, чтобы понять, почему она сворачивается при касании. Выяснилось, что этот процесс вызван сокращением объема клеток листовой подушечки и оберегает листья от механического давления.

Бэр вообще очень интересовался давлением. В 1868 году, чтобы выяснить влияние высокого и низкого давления на водолазов и альпинистов, он построил специальную стальную барокамеру и провел ряд экспериментов над своим собственным телом. Он установил, что кислород под низким давлением вызывает учащение пульса, головную боль, головокружение, потемнение в глазах, тошноту, пагубно влияет на мозговую деятельность. Под высоким же давлением кислород просто ядовит. Бэр также описал симптомы кессонной болезни, которая вызвана образованием пузырьков азота в крови водолаза при быстром подъеме с большой глубины. Однако главным открытием Бэра было то, что действие газа обусловлено не его количеством, а давлением.

Большую часть своих исследований Бэр посвятил действию веселящего газа (закиси азота), пытаясь понять, почему он вызывает одновременно и анестезию, и удушье. Для одного из экспериментов он подготовил смесь из 1⁄6 кислорода и 5⁄6 закиси азота и подал ее под давлением в полторы атмосферы. При таком составе смеси и таком давлении веселящий газ вызывал наркоз, а кислорода было достаточно для поддержания дыхания. Бэр стал работать с воздухоплавателями — в полете на разных высотах они испытывали на себе действие воздуха разного давления. В 1875 году он сначала провел тренировки команды аэронавтов в своей барокамере, а для полета выдал им наполненные сжатым кислородом емкости, сделанные из коровьих потрохов, из которых они должны были начать дышать при симптомах головокружения. Один из членов экспедиции, Гастон Тиссандье, воспользовался кислородом и выжил, а второй аэронавт погиб. В 1878 году Бэр опубликовал работу «Барометрическое давление», которая стала настольной книгой для специалистов по авиационной медицине времен Первой мировой войны.

В эпоху Бэра воздухоплавание было уже достаточно развито. Аэростаты поднимались на высоту более восьми тысяч метров и применялись для изучения погоды и аэрофотосъемки (первое фото Парижа с воздушного шара датируется 1858 годом), а также использовались как воздушные наблюдательные посты во время наполеоновских войн.

Своими корнями аэронавтика 135 — 20 , 69 , 81 уходит в производство бумаги — именно таким было ремесло первых воздухоплавателей, братьев Жозефа и Жака Монгольфье, владевших бумажными фабриками под Парижем. По роду своей деятельности они располагали огромным количеством сырья как для первых моделей шаров, так и для топлива. Скорее всего, на создание первого летательного аппарата их вдохновила награда, которую объявило французское правительство за план снятия осады Гибралтара. В 1781 году испанские войска были блокированы в Гибралтаре англичанами, а Франция в этом конфликте выступала на стороне Испании.

По задумке братьев воздушный шар должен был пролететь над головами английских солдат. Свои опыты они начали 15 ноября 1782 года в городе Аннонэ под Парижем. Первый шар, оболочка которого была сделана из изысканного шелка и наполнена дымом от сжигания сена и шерсти, поднялся в воздух на двадцать три метра. Другой шар диаметром двенадцать метров, сшитый из холстины и покрытый бумагой, 5 июня 1783 года пролетел две тысячи метров со 180-килограммовым балластом. К сожалению, первый пилотируемый полет шара припоздал к осаде Гибралтара. Он состоялся в 1783 году в Булонском лесу. Шар с двумя аэронавтами-аристократами Пилатром де Розье и маркизом д’Арландом поднялся на тысячу метров и за двадцать шесть минут преодолел расстояние в двенадцать километров. Месяцем раньше в присутствии короля и королевы был запущен экспериментальный шар с командой, состоящей из петуха, овцы и утки.

Однако королю нравилось любоваться не только летающими животными, еще он очень любил роскошные фонтаны Версаля. Подача воды для них стоила невероятных денег — специально для этого была создана насосная станция, качавшая воду из Сены (силовой установкой служила водяная же мельница). В 1795 году, гуляя по пляжу, Жозеф Монгольфье придумал способ подачи воды с меньшими затратами и меньшей механизацией. Идею подсказали волны морского прилива, яростно пробивавшиеся сквозь проемы в прибрежных скалах. Монгольфье назвал свое изобретение гидравлическим тараном.

Прототип устройства был создан в 1805 году прямо в русле реки. Вода под давлением поступала в камеру, оборудованную отбойным клапаном. При определенном давлении воды клапан закрывался и возникал гидроудар, под действием которого открывался впускной клапан другой камеры, наполненной воздухом. Поступая во вторую камеру, вода сжимала воздух. Под давлением впускной клапан закрывался, и выталкиваемая сжатым воздухом вода устремлялась в отводную трубу. Затем давление в системе стабилизировалось, клапаны приходили в исходное положение и цикл повторялся. Скорость работы гидротаранного насоса Монгольфье была сто двадцать циклов в минуту.