Тим Харфорд - 50 изобретений

О жестких дисках, литийионных батареях, жидкокристаллических дисплеях и самих полупроводниках можно рассказать похожую историю. Везде не только блестящая научная работа и частное предпринимательство, но и пачки банкнот, брошенные на решение проблемы государственными учреждениями, как правило американскими, и, если уж на то пошло, какими-то из ветвей вооруженных сил США [411]. Сама Кремниевая долина многим обязана компании Fairchild Semiconductor, которая разработала первые коммерчески выгодные интегральные схемы. На раннем этапе своего существования она зависела от военных закупок [412].

Конечно, не американские военные придумали iPhone, и не в CERN создали Facebook и Google. Эти технологии, на которые сегодня полагается так много людей, оттачивались и коммерциализировались в частном секторе. Однако именно государственное финансирование и риск, на который шло правительство, сделало их возможными. Нельзя забывать об этом, размышляя о технологических вызовах, стоящих перед нами в таких областях, как энергетика и биотехнология.

Стив Джобс был гением, этого нельзя отрицать. Один из его примечательных побочных проектов — мультипликационная студия Pixar, которая изменила мир кинематографа, выпустив цифровой мультфильм «История игрушек». Даже без тачскринов, интернета и быстрого преобразования Фурье Стив Джобс вполне мог создать что-то удивительное. Но это, скорее всего, была бы не потрясшая мир технология вроде iPhone, а игрушка, столь же очаровательная, как Вуди и Базз.

Было десять вечера. После ужина Рудольф Дизель вернулся в свою каюту на борту парохода «Дрезден», который шел из Бельгии через Ла-Манш. Пижама лежала на кровати, но переодеваться он не стал. Изобретатель двигателя, названного в его честь, думал об огромных долгах, о скорой выплате процентов. В кармане было пусто. Сегодняшнюю дату, 29 сентября 1913 года, он пометил в дневнике зловещим крестом.

Перед поездкой Дизель собрал столько наличных, сколько смог, и упаковал их в сумку вместе с документами, представляющими финансовый хаос, в который он попал. Сумку он передал жене, попросив открыть ее не раньше чем через неделю. Та, видимо, ни о чем не подозревала. Дизель вышел из каюты. Снял пальто. Аккуратно сложил его на палубе. Посмотрел на леера [413], на черные бурлящие внизу воды. И прыгнул.

А может быть, все было не так? Это кажется самым вероятным описанием последних минут жизни Рудольфа Дизеля, но все равно это лишь предположение [414]. Конспирологи утверждают, что Дизелю помогли оказаться за бортом. Но кто мог быть заинтересован в смерти оставшегося без гроша изобретателя? Называют двух вероятных кандидатов. Теории заговора могут быть совершенно беспочвенными, но они помогают понять, насколько важен для экономики двигатель, который Дизель изобрел в 1892 году.

Перенесемся на двадцать лет назад, в 1872 год, в индустриальную эпоху, когда пар уже давал энергию поездам и заводам, но городской транспорт по-прежнему зависел от конной тяги. Той осенью американские города парализовал лошадиный грипп. Полки продовольственных магазинов были пусты, в пабах кончилось пиво, на улицах кучами лежал мусор [415]. В городе с населением в полмиллиона человек могло быть сто тысяч лошадей, и каждая из них в день вываливала на улицы шестнадцать килограммов навоза и почти четыре литра мочи. Доступный надежный небольшой двигатель, способный заменить конную тягу, оказался бы даром небес [416].

Одним из кандидатов был паровой двигатель. Паровые автомобили уже делали большие успехи. Другим — двигатель внутреннего сгорания, ранние версии которого работали на нефти, газе и даже порохе. В студенческие годы Рудольфа Дизеля оба типа двигателей были прискорбно неэффективны: они превращали в полезную работу лишь около 10 процентов теплоты [417].

Жизнь молодого Дизеля изменила лекция о термодинамике в Королевском Баварском политехническом институте в Мюнхене, посвященная теоретической границе эффективности двигателя. Достигаемая на практике 10-процентная эффективность, по стандартам излагаемых лектором теорем, казалась очень низкой, и Дизеля захватила идея создания двигателя, который как можно ближе подойдет к превращению в работу всего тепла. Конечно, на практике идеальная эффективность недостижима, но уже первый рабочий вариант достиг 25 процентов — в два с лишним раза больше, чем тогдашние стандарты. Сегодня лучшие дизельные двигатели обеспечивают 50-процентную эффективность [418].

Бензиновые двигатели работают путем сжатия смеси топлива и воздуха, которую затем поджигает свеча. Однако слишком сильное сжатие смеси приводит к преждевременному самовозгоранию и стуку в дестабилизированном двигателе. Изобретение Дизеля эту проблему устранило. В нем сжимается только воздух, который нагревается до такой степени, что при впрыскивании сам воспламеняет топливо. Это повышает эффективность: чем больше сжатие, тем меньше требуется топлива. Любой, кто обдумывал покупку автомобиля, знаком с этим компромиссом: дизели обычно дороже, но экономичнее в эксплуатации.

Увы, ранние версии двигателя были ненадежны, и это перевешивало выигрыш в эффективности. Изобретатель столкнулся с постоянным потоком требований недовольных клиентов возместить убытки. Именно это вогнало его в финансовую яму, из которой он так и не смог выбраться. Горькая ирония: создателя одной из самых практичных машин в современной экономике вдохновили не деньги, а лекция. Может быть, это и к лучшему, потому что заработать ему так и не удалось.

Тем не менее он продолжал трудиться над своим детищем и совершенствовать его. Стали очевидны и другие преимущества. Дизельные двигатели могли работать на более грубом топливе, чем бензиновые, и оно тоже получило название дизельного. Получать его путем перегонки нефти дешевле, чем бензин, оно дает меньше паров и реже взрывается [419]. Последнее особенно удобно для военного транспорта: кому хочется получить случайный взрыв боеприпасов? [420]К 1904 году дизельные двигатели были установлены на французских подводных лодках [421].

Здесь мы подходим к первой теории заговора, которая объясняет смерть Рудольфа Дизеля. В Европе 1913 года война все надвигалась, а нуждающийся в деньгах немец плыл в Лондон. Заголовок одной газеты зловеще утверждал: «Изобретателя бросили в море, чтобы остановить продажу патентов британскому правительству» [422].

Лишь после Первой мировой войны коммерческий потенциал изобретения раскрылся по-настоящему. Дизельные двигатели начали ставить не только на автомобили, но и на более мощный транспорт. Первые грузовики на дизельной тяге появились в 1920-х, поезда — в 1930-х годах. К 1939 году четверть глобальной морской торговли работала на дизельном топливе. После Второй мировой войны мощные и эффективные дизельные двигатели начали толкать все более огромные суда. Изобретение Дизеля стало в буквальном смысле двигателем международной торговли [423].