Наука Плоского мира. Книга 3. Часы Дарвина - Джек Коэн

До того, что Торстон назвал «современной» паровой машиной (современной она была 125 лет тому назад), понадобилось еще два важных шага. Первым был переход от специализированных машин, предназначенных для единственной задачи, к многоцелевым устройствам. А вторым – повышение их эффективности.

Шаг к многоцелевому паровому двигателю совершил Томас Ньюкомен, кузнец по профессии, который представил радикально новый тип двигателя, «пароатмосферную машину». Предыдущие варианты довольно эффективно совмещали в себе поршень и насос, работающие под действием пара, но Ньюкомен разделил эти компоненты и отдельно добавил новые – нагреватель и конденсатор. Поршень двигался вверх-вниз, как станок-качалка, и приводил в движение вал, к которому можно было присоединить… да что угодно. Другим инженером, которого необходимо здесь упомянуть, был Джон Смитон, который значительно увеличил масштаб замысла Ньюкомена.

А теперь мы наконец подошли к Джеймсу Уатту. Каких бы лавров он ни заслуживал, совершенно очевидно, что на самом деле он забрался на плечи множества других. Даже если Уатт и мог изобрести паровой двигатель в одиночку, он этого точно не делал. Его дед был математиком – к истории создания паровых машин вообще причастно много математиков, – и Уатт унаследовал его способности. Он провел немало опытов и количественных измерений, в которых появились относительно свежие идеи. Он выяснил, как различные материалы двигателя проводят тепло и сколько угля требуется для нагрева заданного количества воды. А также понял, что ключ к созданию эффективного парового двигателя лежит в контроле необязательных потерь тепла. Наибольшие потери происходили в цилиндре, подающем энергию в поршень, из-за чего температура постоянно менялась. Уатт заключил, что температура цилиндра всегда должна совпадать с температурой поступающего в него пара – но как этого добиться? Ответ пришел к нему совершенно случайно и оказался простым и изящным:

В один погожий субботний день я отправился на прогулку. В начале Шарлотт-стрит я ступил в ворота Грин и прошел мимо старой прачечной. В тот момент я размышлял о паровых двигателях и дошагал аж до пастушьего дома, когда мне на ум пришла мысль, что поскольку пар является упругим, он должен стремиться заполнить вакуум, и если установить соединение между цилиндром и опустевшим сосудом, пар переместится в него, то есть сможет конденсироваться без охлаждения цилиндра… Не успел я дойти до Гольф-хауса, как вся картина уже выстроилась у меня в голове.

Несмотря на свою простоту, эта идея – не охлаждайте пар в цилиндре, охладите его где-нибудь в другом месте, – настолько повысила эффективность машины, что в следующие несколько лет нечего было и думать о покупке иных паровых машин, кроме как изготовленных Уаттом и его деловым партнером Болтоном. Машины «Болтона и Уатта» захватили весь рынок. В дальнейшем в их конструкции ничего существенно не изменилось. Точнее, более поздним «улучшением» стала замена паровых двигателей на двигатели другой конструкции, которые работали на угле или нефти. Паровые машины эволюционировали, достигнув своей кульминации, а те, что их заменили, по сути, представляли совершенно другие виды двигателей.

Оценивая прошлое, можно сказать, что эпоха паровых машин началась примерно во время Севери, когда возможность создавать их на практике совпала с необходимостью их использования в промышленности, где за них могли платить и извлекать из этого выгоду. Добавьте к этому трезвый взгляд делового человека, который смог оценить положение и воспользоваться им, рекламу, для того чтобы привлечь инвесторов, и начать дело. И паровые машины помчались вперед, как… поезда.

Как ни странно, до того, как большинство людей осознало начало эпохи паровых машин, она уже успела закончиться, оставив в итоге лишь одного победителя. Остальные участники соревнования встали у обочины. Именно поэтому Уатт получил такое признание и именно поэтому оно было совершенно заслуженным. Но помимо того он был достоин признания и за свои систематические количественные эксперименты, внимание к теоретической части работы паровых машин и развитие идей – а не только за свои изобретения.

И уж точно не за то, что в детстве наблюдал за чайником.

История введения в обращение паровой машины «Болтона и Уатта», по сути, напоминает историю эволюции: самая приспособленная конструкция остается, а менее приспособленные вытесняются и исчезают. Так мы приходим к Дарвину и его естественному отбору. Для эволюции Викторианская эпоха стала своей «эпохой паровых машин»; Дарвин был лишь одним из многих, кто пришел к заключению об изменчивости видов. Заслуживает ли он того признания, которое получил? Был ли он, как Уатт, человеком, который привел свою теорию к кульминации? Или же сыграл более важную роль?

Во введении к «Происхождению видов» Дарвин упомянул о некоторых из своих предшественников. Значит, он вовсе не стремился отхватить себе славу, основанную на чужих идеях. Если только вы не придерживаетесь мнения, популярного среди последователей Макиавелли, что признание заслуг других – это лишь подлый способ унизить их своей скупой похвалой. Одного из предшественников он не упомянул, хотя тот, пожалуй, был интереснее остальных. Это его родной дед, Эразм Дарвин. Вероятно, Чарльз посчитал, что, учитывая их родственную связь, упоминание Эразма показалось бы щегольством.

Эразм был знаком с Джеймсом Уаттом и, возможно, даже помогал ему в продвижении его парового двигателя. Оба они состояли в Лунном обществе, организации бирмингемских технократов. Также туда входил Джозайя Веджвуд, он же – дядя Джоз для Дарвина и основатель знаменитого гончарного завода. «Лунатики» встречались раз в месяц в полнолуние – не по языческим или мистическим причинам и не потому, что все они были оборотнями, а потому, что так им было проще находить дорогу домой после нескольких бокалов и хорошего ужина.

Эразм, будучи врачом, разбирался и в механике. Он даже изобрел новый рулевой механизм для повозок, горизонтальную мельницу для перемалывания красителей для Джозайи и машину, которая умела читать «Отче наш» и десять заповедей. Когда в 1791 году восстания за «Церковь и короля» и против «философов» (ученых) положили конец Лунному обществу, Эразм как раз наводил в своей книге последние штрихи. Называлась она «Зоономией» и была посвящена эволюции.

Но все же не о механизме естественного отбора, описанного Чарльзом. Эразм, по сути, вообще не упоминал об этом механизме. Он лишь указал, что организмы способны меняться. Вся растительная и животная жизнь, считал Эразм, возникла из живой «частицы». Они не могли не уметь меняться – иначе так и остались бы частицами. Зная о «Глубоком времени» Лайеля, Эразм утверждал:

За огромное время, прошедшее с возникновения Земли – вероятно миллионы эпох, предшествовавших истории человечества, – не было бы слишком дерзко представить, что все теплокровные животные возникли из одной живой частицы, в которую великая первопричина вдохнула животное начало и силу приобретения новых частей с новыми свойствами, движимыми раздражениями, ощущениями, волевыми способностями, и ассоциациями; и, таким образом, обладающей способностью к дальнейшему совершенствованию их деятельности и передачи этих улучшений потомству и да во веки вечные!