Артур Орд-Хьюм - Вечное движение. История одной навязчивой идеи

• Название: Вечное движение. История одной навязчивой идеи
• Автор: Артур Орд-Хьюм
• Издательство: Знание
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1980

Идея вечного двигателя на протяжении веков казалась многим реальной, легко осуществимой. Но шло время, а вожделенная идея оставалась все такой же далекой от реализации, как и прежде. Тем не менее безуспешные, казалось бы, усилия изобретателей вечного двигателя сыграли определенную роль к истории научной мысли. Об этом и рассказывает книга, написанная .английским авиатором и инженером.

Для широкого круга читателей.

---

На рис. 46 показан эскиз общего вида „Вечного Двигателя“ и устройство „барометрического механизма подзавода“ (в левой части рисунка).

Рис. 46.

Важнейшими элементами устройства являются два качающихся рычага Аа и Вв. К концам этих рычагов с помощью стержней присоединена установленная на шарнире рама F. К раме прикреплена колба Н барометра, трубка которой опущена в стеклянный сосуд K, наполненный ртутью. Сосуд также подвешен на стержнях к качающимся рычагам. Способ соединения этих узлов и элементов механизма является важной частью изобретения. Стержни, поддерживающие колбу, закреплены в точках А (у левого края одного рычага) и в (у правого края другого рычага); сосуд же подвешен в других, противоположных концах рычагов, то есть в точках В и а. Очевидно, что при таком соединении рычагов с элементами барометра произойдет следующее: подъем колбы заставит сосуд опускаться, и, напротив, при опускании колбы сосуд должен будет подниматься, так как один конец рычага движется вверх, а противоположный конец вниз. Поскольку сосуд сверху открыт, то под действием атмосферного давления некоторая часть ртути вытесняется в колбу. При этом вес колбы увеличивается, и она опускается вниз (если же ртуть перетекает из колбы в сосуд, то колба, становясь легче, поднимается вверх). Вместе с колбой поднимается и опускается рама F и присоединенная к ней рама М, являющаяся частью механизма подзавода (см. левую часть рисунка). В раме М сделан прямоугольный вырез, на внутренних сторонах которого, как на рейках, нарезаны зубья. С одной стороны выреза зубья направлены вверх, с другой стороны — вниз. Когда рама опускается, зубья, направленные вниз, зацепляются с зубьями колеса N, когда они поднимаются, в зацепление входят зубья на противоположной стороне выреза. Колесо же при этом постоянно поворачивается в направлении по часовой стрелке. Рама М движется между четырьмя фрикционами, которые поддерживают ее в вертикальном положении. Механизм снабжен стопором О, предотвращающим колесо от проворота в противоположном направлении. Позади колеса N расположен блок или звездочка, поддерживающая замкнутую цепь. Эта цепь проходит над блоками UU, далее под двумя нижними блоками S и s, затем над блоками VV и над осью большого колеса R, которое с помощью гири Т приводит часы в действие. Соответствующая гиря t на другой стороне цепи служит противовесом, натягивающим эту часть цепи, и представляет собой пустой медный ящичек. Гиря Т — это такой же ящичек, но наполненный свинцом. Одна половина силы тяжести этой гири воздействует на часть цепи, обозначенной цифрами 5 и 6, вторая ее половина — на параллельную часть цепи 7 и 8.

Движение всех элементов механизма подобрано таким образом, чтобы часы работали без подзавода в течение целого года (при этом гиря Т опустится из верхнего своего положения до дна футляра часов). Однако изменения атмосферного давления, приводящие в действие с помощью зубчатой рамы механизм подзавода, обеспечивают постоянное подтягивание гири вверх.

Для того чтобы колесо не вращалось слишком быстро, Кокс сконструировал его таким образом, что оно свободно поворачивалось на своей оси; при этом вращение начиналось только тогда, когда защелка (или предохранитель) падала на храповое колесо. Подъем предохранителя с храповика и остановка вращающегося колеса происходили лишь в том случае, если верхушка рамы блока S касалась стержня X. Совершенно очевидно, что на всех этапах работы механизма необходимо было сохранить устойчивое равновесие его элементов. Вот почему рама М уравновешивалась цепью с гирей, проходящей через блок Y в верхней части устройства.

Так и стоял в музее Уикса „Вечный Двигатель“ — большой, тяжелый ящик красного дерева, внутри которого помещался массивный механизм, сделанный из стали и меди, стеклянные контейнеры и 150 фунтов ртути. Перевезти его со Спринг-гарден, не вынув колбы со ртутью и не остановив тем самым часовой механизм, оказалось невозможным. Вероятно, Уикс это понимал. После его смерти экспонаты перешли к новым владельцам, а в пятидесятых годах XVIII века коллекция музея на Тичборн-стрит была отправлена в музыкальный выставочный зал лондонского Павильона.

Последующие обстоятельства, связанные с местонахождением часов, не совсем ясны. Чарльз Бенхем писал в „Сайнтифик Америкэн саплмент“[11] об истории этих часов следующее:

„Самым странным и загадочным во всей истории, связанной с часами Кокса, являются злоключения, происходящие с ними после смерти Уикса. Обстоятельства эти столь же печальны и драматичны, сколь комичны и удивительны. В 1804 г. вышла в свет книга под названием „Путешествие в Китай“, пролившая свет на некоторые события, связанные с часами Кокса. Автором ее являлся личный секретарь графа Макартни Джон Барроу. Из этой книги явствует, что в списке подарков, привезенных в Китай „покойным послом Нидерландов“, числились два экспоната из коллекции музея Кокса и что одним из них были знаменитые часы. Во время долгого путешествия посольства из Кантона в Пекин оба механизма были слегка повреждены. В Пекине их попытались починить, однако при отъезде из города вдруг обнаружилось, что хитрый премьер-министр Китая заменил экспонаты двумя другими часовыми механизмами очень искусной работы, а оба английских шедевра оставил у себя. Полагали, что он задумал в будущем преподнести их в качестве дара китайскому императору, чтобы снискать его высочайшую милость. Так и осталось неизвестным, хранятся ли часы в одной из комнат императорского дворца в Пекине или они вернулись домой вместе с другой добычей и пылятся где-нибудь на складе второсортных товаров в восточной части Лондона. Хорошо хоть, что сохранилось полное описание механизма. Быть может, отыщется человек, который не пожалеет времени и средств для реконструкции часов в том самом виде, в каком они хранились в музее Кокса более чем сто тридцать лет назад“.

Рис. 47. „Вечный Двигатель“ Кокса.

Прочитав такое сообщение, читатель будет очень удивлен, узнав далее, что, по всей вероятности, „Вечный Двигатель“ Кокса никогда не покидал берегов Британии. Самое раннее упоминание о музее Кокса относится к 1802 году, а из надписи, сделанной на часах, становится очевидным, что они не экспонировались до 1806 года. Похоже, что музей продолжал свое существование до 1837 года. Затем „Вечный Двигатель“ исчез, и на протяжении шестидесяти лет о нем ничего не было известно. В 1898 году он вдруг появился на выставке в Клеркенвельском институте. К тому времени владельцем часов стал В. Ф. Б. Месси-Мейнверинг, который и представил их на выставку. В 1921 году часы купил в Эдинбурге Р. Дж. Кэррузерс. Он отправил их на выставку в Галерее Лейнг в городе Ньюкасл-на-Тайне. Впоследствии часы были куплены на аукционе в Лондоне владельцами фирмы Бермен. В 1961 году они приобретены музеем Виктории и Альберта на средства Национального фонда художественных собраний и стали достоянием государства. Неподвижные и безмолвные, они и сейчас стоят в одной из галерей музея. Несколько лет назад я осматривал часы Кокса, но так и не нашел на них никакой надписи, которая сообщала бы посетителю, что за экспонат он видит перед собой. А ведь в Англии это была первая успешная попытка создать вечные часы.

Архивные документы музея Виктории и Альберта сообщают, что „часы относятся к числу лучших работ часового дела и смело могут быть названы одной из вех в истории развития английского часового искусства“.

Алан Ллойд, описывая часы Кокса в своей книге „Выдающиеся часы за 700 лет“, говорит о том, что они на 180 лет опередили атомные часы сегодняшних дней. Помимо своей важности для развития часового дела, часы являют собой прелестный образец убранства интерьера. Изменения, происшедшие во вкусах общества, столь велики, что сегодня часы Кокса — всего лишь редкая антикварная вещь, чарующая своей прелестью знатоков часового искусства и прикладных ремесел XVIII века.

Можно ли оценить работу устройства, бывшего когда-то „Вечным Двигателем“, а сегодня лишь молчаливо свидетельствующего о своем бессилии дать этому практические доказательства? Думаю, что ответ на этот вопрос можно получить, проанализировав задуманный Коксом проект, способ его воплощения на практике и еще раз обратившись к имеющимся в нашем распоряжении часам.

Для начала давайте рассмотрим, как действуют барометрические силы. Первым, кто обнаружил зависимость высоты, на которую жидкость может быть поднята с помощью вакуума, от давления воздуха, был Галилео Галилей. Он, однако, не смог развить сделанное им открытие, и честь изобретения барометра (1643 год) принадлежит его ученику Торричелли{63}.